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国际竹藤中心生物质新材料研究所出台应对疫情应用技术
来源:国际竹藤中心 作者:国际竹藤中心竹材实用技术攻关小组 发布时间:2020-03-11
  

一、竹质装配式房屋(集装箱)的设计与建造技术

竹质装配式(集装箱)房屋可满足日常办公、会议、展示与休闲的需要,作为非永久性的景区住房、疫区医务人员休息用房、野外作业用房、军队营房、自然灾害临时用房等。

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            竹质装配式房屋外观             

竹钢防疫房内部.jpg

竹钢防疫房内部

本技术以轻钢为框架结构、竹束单板层积复合材料(BLVL)为围护结构,通过模数化设计、功能化预制、模块化装配等技术的集成与创新,采用工厂预制、现场组装的方式,快速组装加工成墙体、地面、屋顶等标准构件,并通过金属连接件合理连接,建成可重复拆装的框架式房屋(或竹质集装箱房屋)。房屋空间单元可设计成:门厅模块、展厅模块、会议主模块、茶水间模块与办公休息模块等,各模块单元之间可自由组合;该技术具有建造速度快、施工能耗低、装配灵活、功能化设置等特点。

本技术充分发挥竹质工程材料良好的舒适性、美观性与功能性,综合环保效果显著,符合国家可持续绿色发展与低碳循环经济的产业政策,可为疫情疫区广大医务人员的休息、办公及淋浴提供较高质量的独立空间场所和功能。


二、建筑结构用竹型材制造技术

建筑用竹质型材构件和墙板是以竹质材料为主要承载单元,通过结构和截面设计,而制备的不同形状的构件,作为应急建筑构件,如疫区临时医院和自然灾害的救急建筑。

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工字梁和五芯柱

该技术以竹集成材和竹材定向刨花板为翼缘和腹板材料,根据材料尺寸和强度等级,设计并制备不同截面尺寸、不同高度和不同结构形式的梁和柱,通过构件的快速连接和装配,建造复合应急要求的建筑形式。

本技术利用竹材制备建筑结构用竹质型材构件,对节约木材和缓解木材的供需矛盾具有重要意义;同时与木质建筑结构构件相比,竹质工程材料强度和密度一般较高,而弹性模量相当,因此,通过合理的结构和截面尺寸设计,可以制备出强度高、用料少、重量轻、建造快的竹质型材构件,适宜于突发疫情和应急情况下利用。


三、展平竹与速生材正交复合板制造技术

正交胶合竹木(CLBT),具有轻便性以及良好的结构性能,能够作为墙板、楼板和屋顶板被应用于建造中高层民用和非民用建筑,如临时医院、隔离房屋等。

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正交胶合竹木及其未来应用.png

正交胶合竹木及其未来应用

CLBT构件可工厂预制,现场“搭建”建筑,组装快、施工噪音低、能源消耗和温室气体排放低。此外,CLBT原材料为木材和竹材,拥有良好的抗震、保温隔热和隔声性能。CLBT的宽度一般为0.6 m、1.2 m、2.4 m和3.0 m,长度最大可达18 m,厚度可达508 mm。长度方向根据需求者的不同要求还可以通过机械连接和胶连接等方式进行延伸。

此项技术充分发挥国产人工林木材、竹材的资源优势,践行“自立自主,自我强国”的指导思想,按照“实木原态、低胶粘剂、适宜成本”的产业发展思路,实现了“适材适用、劣材优用、小材大用、优劣互补”的材料制造理念。同时CLBT作为竹木复合材料,既具有竹材、木材原有的特性,又克服了竹材和木材的不足,可为竹材和速生林木材的工业化利用、建立国产商品材体系开辟新的途径。


四、竹醋液消毒液系列产品制备技术

竹醋液是竹材加工剩余物热解得到的副产品,主要成分为有机酸、酚类、酮类、醛类和醇类等,具有抑菌等多种活性。

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竹醋液消毒剂生产线及产品

竹醋液消毒剂产品以竹醋液为主要原料,与化学消毒剂复配,可有效减少化学消毒剂用量。其技术指标如下:化学消毒剂10-30%、乳化剂5-10%、分散剂 1%、抗冻剂 5%、稳定剂5-10%,竹醋40-60%、水为余量。

本技术成功解决了竹醋液影响化学消毒剂稳定性问题,在减少化学消毒剂用量的情况下,应用效果与常用化学消毒剂相当,可以替代化学消毒剂在各种场所的使用。

目前,新冠肺炎疫情依然严峻,为了杀灭新冠病毒,控制疫情,各地大量喷洒化学消毒剂,环境压力极大,本技术采用竹醋为主要成分,有效降低化学消毒剂的用量,安全性突出,市场需求量大,应用前景广阔。


五、竹源生物乙醇的高效制备技术

竹源生物乙醇技术是以竹材及其加工剩余物为原料制备乙醇,由该技术得到的乙醇经精馏提纯后,可用做燃料和消毒液。

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竹加工剩余物及生物乙醇

基本原理是以竹材及其加工剩余物为原料,粉碎成竹碎料后,再经药剂预处理、纤维素酶水解成葡萄糖,最后经乙醇发酵和精馏后得到乙醇,从竹材到乙醇的收率为10%左右。实验室试验已经成功。

目前市场上乙醇的主要来源为粮食(淀粉)发酵和乙烯直接水化制备,消耗大量的粮食和石油等化石能源。竹源乙醇技术不与民争粮,不消耗化石能源产品,是绿色可持续低碳的生产技术。我国乙醇(酒精)总产能达到1500万吨/年左右,竹源生物乙醇可以作为乙醇供应的后备力量,作为疫情防控医用酒精、酒精消毒液。另外,还可保障疫情防控车用乙醇汽油调配所需的生物燃料乙醇供应。


六、竹粘胶纤维系列医用纺织品制造技术

以竹材为原料加工纺织纱线用的纤维,主要包括竹粘胶纤维和竹原纤维。竹粘胶纤维为原料制造的面料耐磨性好,强力高,已成功应用于内衣、外衣和床上用品等产品。

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竹粘胶纤维纺织品

竹粘胶纤维是以天然竹纤维素为原料,经碱化、老化、磺化等化学工序制成可溶性竹浆粕,再溶于稀碱液制成粘胶纺丝液,经湿法纺丝而制成。它具有与其他粘胶纤维相似的优良纺织性能,且相对于以棉短绒、木材为原料加工的粘胶纤维具有经济上的优势。竹粘胶纤维不仅可纺性好,还保持了竹纤维原有的天然特性,具有吸湿透气、干爽舒适、绿色环保等优点。

本技术利用竹粘胶纤维为原料制造的纺织品具有弹性好、无毒性、无过敏性、无致癌性,在消毒时无物理或化学变化等特性,可用于纱布、医生工作服、病号服、床单、被罩、手术巾等医用纺织品。


七、竹纤维纸品、餐具系列产品制备技术

除了作为工程材料原料外,将竹材开发制备成塑料替代品不仅可以大大缓解全球塑料污染问题,也具有巨大的经济效益和社会效益。

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竹纸及竹质餐具系列产品

利用竹纤维拉伸强度高、性状好等优势,以竹材为原料,通过制浆、成型、模压和干燥等纸浆模塑工艺,或通过微薄竹制备、模压、成型和干燥等人造板模压工艺,突破竹纤维环保制取技术、模压成型一体化连续加工生产线设计、制品可控降解技术和功能性改良等关键难题,实现竹纤维餐具等制品加工与制备,其产品满足国家食品安全、纸浆模塑餐具等相关标准指标要求。最终,以绿色环保产品——竹纤维餐具代替“白色污染”产品——一次性塑料餐具,从而适应目前国家的环保要求,是社会进步的必然趋势,亦使“限塑”变“禁塑”成为可能和容易。

此技术充分利用了中国特色的竹材资源,减少了木浆的进口,缓解了一次性餐具等纸制品的原料紧张局势,为疫情防控提供助力。


八、竹材吸管系列产品制造技术

目前传统的竹吸管制备工艺是利用径级较小的竹种主干或者大径级竹种的枝丫材制备,通过截断、直径分类、内壁打磨、高温处理、消毒处理等步骤制得天然竹竿状吸管。

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竹质吸管

这种工艺对竹竿或主枝的天然形态依赖性很高,很难实现标准化和高效机械化生产。为了解决这一缺点,新一代竹吸管制备主要利用毛竹或其他有一定壁厚的竹种,通过截断、剖分、拉丝成圆柱状竹棒、干燥处理、定长、打磨、固定、钻孔、消毒处理等步骤制得竹吸管,该方法不仅可以制备不同尺寸的竹吸管,还可以标准化、规格化、机械化高效生产,而且产品无毒无害,可降解,对环境没有污染。

当前疫情期间,医务工作者以及广大复工人员,为了分散就餐,大量使用一次性餐具,包括饮料吸管,使用竹吸管可以大大减少一次性塑料吸管的使用,更环保健康。


九、具有净化室内空气功能的建筑构件制造技术

疫情期间,控制和降低污染物排放量及对受污染的空气实施滤除净化的室内空气净化技术至关重要。

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室内空气净化技术产品

该技术采用中间层位于外夹层和内夹层之间,中间层上间隔距离密布有活性炭过滤块,活性炭过滤块两端面透过外夹层和内夹层与室内空气相通的结构设计,可用于制备建筑构件,适用于各种建筑,特别是疫区急建的医院、医务人员休息用房等;也可以制成隔板、封墙板、屏风、门、窗直接过滤净化室内空气;也可通过门的启闭使活性炭过滤块吸附空气中的有害物质,达到净化的目的。

该技术基于竹活性炭净化功能,利用室内空气对流通过活性炭过滤块,吸附空气中有害物质以净化室内空气,效果显著,大幅度增加了活性炭与空气接触面积,活性炭净化空气量大,同时具有结构简单,设计合理,无能源损耗,制作使用成本低等特点。

十、圆竹负离子空气净化技术

圆竹负离子空气净化机采用天然环保的竹材为壳体,并可在竹壳上个性化设计图案和文字,用于会议办公、家居厨房、汽车内部等空间的空气净化。

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圆竹负离子空气净化机

基本原理是通过竹筒下方及竹隔底部开设进气孔、竹筒上节开设出气槽,形成空气循环通道;利用静音涡轮风扇将碳纤维毛刷尖端电晕的负离子源源不断地从竹筒内部均匀吹出至室内,通过正、负离子的吸引、碰撞作用,使空气中微米级的烟尘、粉尘、飘尘、PM2.5等带正电的微尘凝并团聚后沉降落地,起到空气净化与除尘的效果。

本技术利用圆竹材天然的壳体结构,负离子发生器、静音涡轮风扇、发光二级管等电器装置集成封装于竹筒腔内,发挥了圆竹的天然结构特色和负离子净化效果,集空气净化功能与装饰性为一体,综合环保效果显著。

该空气净化机可在一定程度上为居家隔离、方舱医院的隔离人员改善小范围内的空气质量,愉悦心理,为坚持打赢疫情防控贡献竹材力量。


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