高性能竹基纤维复合材料

1、主题：高性能竹纤维复合材料(竹钢) 1 材料简介： 高性能竹基纤维复合材料主要是指以竹基纤维帘为基本构成单元按顺纹理方向经热（冷）压胶合而成的板材。高性能竹基纤维复合材料（竹钢）是以我国南方地区大量生长的竹材资源为原料，通过纤维化竹束帘制备技术、酚醛树脂均匀导入技术、连续式网带干燥技术、大幅面板坯铺装技术、成型固化技术等多项技术集成，实现竹基纤维复合材料的高性能和可调控，最终制造成高性能多用途竹基纤维复合材料。 2我国竹资源现状 竹资源是我国森林资源的重要组成部分。占全国森林面积的4%5% 。我国竹资源无论竹林面积、竹子种类约各占1/4-1/3 。因此我国竹资源在世界上占绝对资源优势，被誉为“

2、竹子王国”。我国年产竹材总量为1 800万t , 其中毛竹5 亿多根, 约合800 万 900 万t , 商品竹材600 万t 左右; 另外每年产杂竹1 180 万t , 部分竹材用于造纸行业, 大部分小径竹以及杂竹没有得到有效利用。3竹加工的传统工艺 刨削工艺或者劈篾工艺去除竹青竹黄, 严重影响了竹材利用率。80 年代科研工作者曾经尝试采用多种方法解决该问题, 但始终未获突破。竹材人造板的科研思路目前仍局限于以竹篾、竹条为基本单元, 至今尚无重大突破。90 年代初期, 曾经有科研单位采用高温软化展平技术生竹材胶合板, 并将该技术推广了数十家企业, 但最终由于工艺复杂繁琐、竹材利用率低等问题,

3、 在90 年代末期停止应用。 4 高性能竹基纤维复合材料的研发历程： 在充分总结了前述竹材产品发展特点的基础上,中国林科院木材工业研究所在国家重大科技支撑计划的支持下, 集成多项关键技术, 开发出新一代竹材人造板产品。高性能竹基纤维复合材料的制造技术, 在不去竹青竹黄的条件下, 将竹材制造成纤维化单板加以利用, 既可以利用大径级毛竹, 又可以利用小径杂竹, 使竹材的利用率提高到90%以上。 5 高性能竹基纤维复合材料（竹钢）采用纯天然慈竹经酚醛树脂热压胶合而成，具有以下特点 高强度 低碳环保、净化空气 高耐候性 阻燃 使用寿命长6高强度 在制备过程中没有打乱竹材纤维的排列方向，可以保持竹材原有

4、的高强度的特点。通过权威检测：高性能竹基纤维复合材料的抗弯强度350MPa，抗拉强度达360MPa，抗压强度140MPa，弹性模量30GPa，水煮膨胀率5%，由于竹钢强度高、密度大，各项指标均已达到或超过了叶片基材和户外板材的性能指标要求，同时，竹钢也是建筑结构的理想选材。对于冲击荷载及周期性疲劳破坏有很强的抵抗力，具有最佳的抗震性，竹钢结构在各种条件下，均表现出优异的稳定性和结构的完整性。 7低碳环保 竹产业不仅仅是低碳产业，而更应该是负碳产业。通过环保加工工艺生产的“竹钢”由我国资源丰富的可循环再生的慈竹、环保胶酚醛树脂和水分组成，使用时无需特殊护理和保养，有效吸收二氧化碳及空气中大量有害

5、物质。因为有了竹钢，我国大量被闲置的小径竹林将得到科学的管理和利用，非常有利于保护生态平衡和应对气候变化。 8高耐久性和耐候性 由于其表面可着油、漆，使得竹钢板材具有良好的耐久性和耐候性。能够面对各种挑战，坚固耐磨，即使在多雨、潮湿气候下也不易变形，对气候的适应能力较强，不会像混凝土工程一样需要很长的养护期，另外，竹钢板材还适应各种温度条件作业，即使冬季施工也不受限制。是现代最经久耐用的建筑材料一。9阻燃性强 高性能竹基纤维复合材料（竹钢）为有机材料B1级（难燃），在燃烧碳化后一定时间内保有一定强度无烟、毒气产生。 10高性能竹基纤维复合材料主要用途 应用于建筑结构 室内、外装饰作为风电叶片用

6、于高档家具 11应用于建筑结构 高性能竹基纤维复合材料是一种新型复合材料，相比于建筑结构用木材的力学性能受其缺陷（包含木节、斜纹、裂纹、生长环境等）等因素的影响，其力学性能具有良好的稳定性，且强度力学性能也远高于木材。 通过高性能竹基纤维复合材料在建筑结构领域的应用，部分代替结构用木材在木结构、钢-木混合结构中的应用，逐渐实现木质材料资源的自主化，推动我国新型、绿色建筑的进一步发展。 12室内、外装饰 由于高性能竹基纤维复合材料的高强度、耐候性能、良好地可加工性及表面良好地附着性，使高性能竹基纤维复合材料（竹钢）被广泛应用于地板、门窗、桥梁、花架、栈道等。成为当下最优秀的室内外装饰材料之一。13 马德里机场天花内饰对竹材的全面应用，以及上海世博会有9 大竹材概念的场馆，无不体现出了全球对低碳环保的逐步重视。 14作为风电叶片 使用高性能竹基纤维复合材料作为叶片，加上合理的翼形设计，40米长的叶片完全可以避免使用碳纤维，从而降低原材料的成本。另外，竹材这种生物质材料在生长过程中吸收了的二氧化碳要远高于制造过程中带 来的碳排放，可以形成负 碳排 放的产业链，同时， 其产品易于降解，便于回 收