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原态重组等四种竹材加工关键技术装备开发与应用



编号 hjcg0000002776

获奖编号 J-2016-2

成果名称 原态重组等四种竹材加工关键技术装备开发与应用

地域分类 中国林业科学研究院

学科分类 220.5520;林业机械

完成人 傅万四  张齐生  周建波  孙晓东  沈毅  刘占明  张占宽  黄成存  朱志强  卜海坤 

完成单位 国家林业局北京林业机械研究所  南京林业大学  湖南省林业科学院  中国福马机械集团有限公司  安吉吉泰机械有限公司  中国林业科学研究院木材工业研究所  福建省大田县金门油压机制造有限公司 

获奖名称 中国林业科学研究院重大科技成果奖

年份 2016

关键词 竹材  加工技术  装备  竹产业  复合材料  热压机  林业机械 

资料来源 中国林业科学研究院

成果内容 我国竹产业产值已居世界首位,但仍处于劳动密集型、半机械半手工状态, 多年来主要依靠借用、代用、改造木工机械,效果极不理想。因此,研发新型 竹材加工技术和装备,是行业发展的迫切需求。通过国家和省部级科研项目的 支持,系统研发了竹材加工关键装备和配套技术,取得了重大科技创新。
1.发明竹材原态重组技术与关键装备。①首次提出“竹材原态重组”理念。 将竹材加工成弧形单元进行重组,竹材利用率提高 30%、重组厚度提高 90% 以 上,可作板、方材。建立了内外弧等曲率重组理论,实现等曲率单元重组,保留了原态特征。发明了蒸汽热处理整竹干燥方法和竹材炭化工艺,可制造炭化 和 / 或未炭化重组材。②开发了弧形驱动定位和多刀分量切削技术,研制了竹 材弧形加工设备。③开发去内节、破竹一体化技术,研制了去内节破竹机。④ 开发了弧形组坯、热压成型技术和设备。
2.开发承载型竹基复合材料制造关键技术与装备。①创制了割刀、切 刀交替切削和分段进给技术,研发竹质OSB制造技术;开发了竹材 OSB 刨片机等关键技术装备。②发明了大厚度、高强度竹篾积成材高频热压成型技术,开发了高频加热成型机等关键装备,解决了传导热压形成的板坯内部温度梯度 问题。与传导热压法相比,板厚提高了 4 倍,单位厚度固化时间缩短 80%,节能20%以上。③发明了竹材对剖联丝重组技术,开发了展开铣平机等关键装备, 竹材利用率由 40% 提高到 80%,保留较大竹青面,提高承载性能。
3.突破竹材热压机3项关键装备技术。①突破传统竹材热压机垂直单 向加压技术,开发双向多层热压机,增加重组材横向结合强度,生产率提高 50% 以上。②突破传统热压板单进单出排汽模式,开发出“多进 / 多出”控制技术和设备,实现多通道、分区“热、冷”循环精准控制,使热压板升温更均 匀、降温更迅速。③发明竹材热压与冷压自动切换技术,克服了“冷进 - 热压 冷出”工艺能耗高、效率低的弊端,研制了竹材热压与冷压自动切换多层联合机组,热压周期缩短5~10分钟、节能 25% ~ 30%。
项目成果具有自主知识产权,关键装备填补国内空白,总体达到国内领先,部分处于国际先进水平。开发装备32种,4种“处于国际先进水平”、3 种“填补了国内空白。获得授 权专利 65 项,其中发明专利18项;获得省部级科技奖励5项;出版专著1部, 发表论文53篇。

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