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南京林大:强度和韧性协同提升及功能化设计的木质纤维材料

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第五届非粮生物质高值化利用论坛将于11月27-29日在浙江宁波举办,详情了解:https://www.bio-basedlink.net/index/exhibition/exhibition_show/cat_id/19.html



DT新材料致力于科技成果转移转化。大会聚焦非粮生物基领域创新科研成果和商业化可行性,至今已完成1500+次技术和项目对接。本届大会将持续同期举办特色活动「科技成果展示与对接」,论坛公开征集与筛选生物质利用领域具备商业化基础的创新成果和项目,并于现场展示和精准对接,以促进行业产学研用对接交流。


本文公布创新成果如下:


成果名称

强度和韧性协同提升及功能化设计的木质纤维材料


所在单位

南京林业大学


成果简介

本研究面向国家“双碳”战略与绿色制造需求,针对人工林木材强度与韧性难以兼具的瓶颈问题,提出通过化学修饰、分子桥连与热压干燥工艺,调控木材细胞壁中纤维素的无定形相,构建“准结晶相”,实现木材强度与韧性的协同提升,为高附加值木质材料的开发提供理论与技术支撑。可选择的是,引入的亚胺健提供了高活性位点,使高强韧木质纤维复合材料可以很容易进行化学接枝,比如和有机硅烷发生反应,使材料具备疏水性。这种设计为其实际应用提供了功能性保障,扩大了其应用范围。


技术优势

1.高强度和高韧性兼具:在1:8氧化条件下,抗拉强度达到479.51 MPa,杨氏模量为17.61 GPa,韧性14.85 MJ/m³,与天然木材(NW)相比,其性能分别提升了6.5倍、4.1倍和16.3倍,实现了力学性能的全面提升。

2.绿色改性工艺:采用高碘酸钠选择性氧化与乙二胺分子桥连技术,在细胞壁层面构建动态亚胺键与氢键双网络交联结构,工艺条件温和、试剂可调控,适用于杨木、杉木等速生材的高效增值利用,契合低碳制造需求。

3.多功能应用:利用氨基得高活性,可以和其他材料(如甲基三甲氧基硅烷)进行化学结合,赋予材料疏水等功能。实现了从结构材料到功能材料的升级


知识产权

已发表论文


合作模式

技术合作/转让