于文吉:产学研结合是搞应用研究的科技工作者的必由之路 

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中国林业科学研究院木材工业研究所研究员于文吉

【人物档案】于文吉,男,1962年11月1日出生,博士后,博士生导师,中国林业科学研究院木材工业研究所研究员。1986年本科毕业于东北林业大学材料学院,1989年硕士研究生毕业于北京林业大学材料学院,2001年博士研究生毕业于中国林科院研究生院。

在世界四大材料(钢材、水泥、木材、塑料)中,木材是唯一可再生和循环利用的材料,与国计民生息息相关。现如今,木材产品已从原木的初加工品,发展到成材的再造加工品,从而使木材工业形成独立的工业体系。目前,中国已成为世界上最大的木业加工、木制品生产基地和最主要的木制品加工出口国,同时也是国际上最大的木材采购商之一。我国的人造板、家具、地板年产量已经位居世界前列。然而,我国森林资源贫乏,木材供应紧张。所幸,随着科学技术的不断发展,木材重组技术受到了国家高度重视。目前国内已经研发出生产工艺,并申请专利,采用速生林为原料,经过多种物理与化学工艺处理后,可以有效改变木材性能,有效的节约木材资源,形成速生林的循环利用,提高了木材的使用效率。那么回顾2016年,我国木材产业和重组木技术的发展上又有着哪些创新?未来发展的前景如何?让我们来听听中国林业科学研究院木材工业研究所研究员于文吉老师怎么说。

优质重组材是缓解我国建筑结构材缺乏的有效途径

目前我国最主要的速生材树种为杨树和桉树,其砍伐周期一般为5~6年,大部分径级仅10cm左右,难以用于锯材加工。而且,杨木材质软、力学性能差;桉树木材生长应力大,按照传统工艺加工,容易扭曲变形,难以满足装饰和结构用材的要求。但是,此两种木材均具有干形均匀的特点,若采用先进的单元疏解技术,将其加工成形状规则、粗细均匀的基本单元,根据目标产品的需求进行设计,制造出材质均匀、性能可控的优质重组材料,将极具发展前景。

于文吉表示,优质重组材可以广泛地应用于室内装饰材、结构材料以及户外材料的生产,附加值高,是缓解我国建筑结构材缺乏的有效途径。我国已经有多家科研单位和企业开展了重组木技术的研发,并实现了小批量的生产。

目前,重组木生产常用3种技术方案:小径木原态疏解重组技术。即以原木直接疏解形成木束为主要原料;单板化重组技术;单板纤维化再重组技术。即将原木旋切成单板或利用废单板,采用纤维原位可控分离技术,对单板进行纤维化处理,以纤维化单板为主要原料再进行重组,可以有效解决重组木产业化的技术难题。

重组木的发展瓶颈问题

虽然我国重组木制造技术取得了阶段性成果,实现了产业化生产,且产品已成功地应用到地板、家具、建筑梁、柱、风电桨叶基材、集装箱底板和水泥模板等领域,但仍然存在一些问题有待有效解决。木材疏解的关键设备基本单元的均匀疏解,是制造高质量重组材的必要前提之一。

于文吉指出,目前,重组木的疏解设备存在加工精度问题,导致疏解制备的原料基本单元的均匀性差。木材除了纵向组织之外,还存在木射线等横向组织,尤其是小径木的斜纹理、节子、生产应力和涡纹等,亦增加了疏解难度。因此,开发高效高质的疏解设备,是木材重组材发展的重要基础。

进一步推进应用研究和新产品开发

建立产学研相结合的技术创新体系,是提高自主创新能力的必由之路。其不仅能够加速产业结构的转型升级,而且将实现我国比较优势的革命性转移和升级,即从单纯依靠低成本和廉价劳动力,转向由巨大产学研资源整合、凝炼而形成的创新力。当前,产业结构转型面临缺乏核心技术和创新人才不足两大困境,关键问题是没有形成产学研用的合作创新体系。为了大力推进产学研用合作的创新国策,必须努力实现体制机制、合作模式、创新人才培养三大突破。

于文吉强调,产学研结合是搞应用研究的科技工作者的必由之路。只有进行产学研结合,你才能真正提出符合国家和行业急需解决的重大项目和课题,才能真正做出具有推广和应用价值的成果,否则所做的研究只能是空中楼阁,难以落地。当然,我们并不排除基础研究,相反经过应用实践后,我们更加重视基础研究,但我们的思路是在应用与产业化的过程中发现基础问题,然后研究并解决和搞清楚基础问题。在此基础上,进一步推进应用研究和新产品开发,二者相得益彰,互为补充。

于文吉还表示,企业首先要重视技术,特别是新产品的开发。永远不断地创新和进步,才能使得一个企业获得发展的动力。现在很多竹材加工企业没有专业的技术人员,完全是凭经验在组织生产。企业家一定要学会和科研单位以及大专院校合作,将自己在生产过程中遇到的问题以及难题提出来,和专家教授沟通后变成他们的研究课题,将自己的企业生产车间变成他们的研究与产业化基地,这样才能充分发挥双方的优势,在解决了企业的问题和难题后,科研人员也就取得了具有应用价值的科研成果。

技术创新助力产业升级

今年,中国林科院于文吉团队自主研发的高性能重组木制造技术成果通过了由国家林业局科技司组织的专家鉴定。该高性能重组木是以人工林木材为原料,以细胞为基本单元,通过定向重组与树脂复合而成的一种新型高性能天然高分子复合材料,可克服人工林木材径级小、材质软、强度低和材质不均等缺陷,是目前天然高分子材料领域研究的前沿和热点之一。

该技术,突破了传统以小径木为单元的疏解技术,利用木材加工后剩余的边角料,进行定向分离疏解,实现单板定向线裂纤维化分离,优化重组木结构,研发了负压逆向导入、真空加压导入、胶黏剂可控导入技术,解决了木束浸胶不均问题。另外,他们研发了重组木高效成型技术,创制了定向纤维分离重型疏解机和卧式压机,在山东青岛建成了年产50/套卧式压机生产线;同时建立了高性能重组木制造技术平台,依托此平台开发出了户外、家具、地板用等高性能重组木产品,其产品节能并环保。

综编整理:中国科技网-张迪

资料来源:

中国科学报,中国绿色时报,中国网

《我国木、竹重组材产业发展的现状与前景》—于文吉,余养伦

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责任编辑:张迪
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