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夏日里,驱车行驶在三明、南平等地山区,但见满山的竹林更加青翠。竹,福建的优势特色物种。数据显示,全省现有竹林面积1845万亩,约占全国17.5%,居全国第一。
如今在福建,“一根翠竹”培育了涵盖上游竹拉丝、竹片,中游竹胶板、重竹板,下游竹地板、竹家具、竹工艺品,以及竹下脚料再利用、笋食品加工等在内的完整产业链。来自省工信厅的数据显示,2022年福建竹业总产值达1052亿元,规模居全国前列。
但长期以来,我省竹产业也面临缺乏技术型企业、高附加值产品的困境。为此,我省积极引导竹产业企业对接科研院所、攻关关键技术,加快新产品研发,补齐设计短板,推动“一根竹子”向价值链高端拔节。近日,记者走访了一些涉及竹前端装备制造、竹家具研发设计、竹精深加工的专精特新企业时发现,竹产业不再是传统样貌。
(节选)
在“下脚料”中夺“宝”
如果说高端竹制品对竹子年限、品质要求高,被淘汰的原材料要如何做他用?加工竹制品会产生大量下脚料,它们能否废物利用?
在将乐县,一家专精特新企业找到了自己的解题路径。三明市缘福生物质科技有限公司内,一根根原竹被切成3~5厘米的片状,碎竹片经输送带送入,提取、浓缩、改性、干燥等工艺流程,最终变为一袋袋木质素基分散剂等产品。
这是缘福公司利用福州大学环境与安全工程学院原院长刘明华教授的研发成果转化的技术。去年11月,这一项目拿到了福建省科学技术成果转化奖一等奖。
什么是木质素?在公司的“小课堂”,副总经理刘家荣向记者作了科普。原来,纤维素、木质素和半纤维素(聚糖类)是竹子里蕴藏的三大“宝藏”资源。“无论什么品质的竹子,甚至竹制品企业的下脚料、生产废液中都能提取出它们。”
提取木质素并不难,要让木质素改变性能进而实现高值化利用,却一直是个难题。
刘明华教授团队从制浆造纸废水中提纯出木质素的技术引起了企业的注意。双方一拍即合,建立起“福州大学-缘福生物质资源化技术研究中心”“福州大学-缘福木质素工程技术研究中心”等产学研平台。
“科研在学校,中试孵化在技术研究中心,生产在企业。”刘家荣说,借助外力,企业大大缩短了新产品研发与生产周期。“所谓改性,就是通过化学修饰,来提高自身产品的适应性能,以保障每一批产品的稳定性。”刘明华教授介绍说,通过改性,提取出的木质素可以制备成高性能木质素产品,如陶瓷添加剂、印染分散剂、水煤浆添加剂等。这些都是有机添加剂,环保安全,便于生化处理和达标排放。
缘福公司在全国首创的一款陶瓷添加剂如今成为“爆款”。
“在陶瓷中加入这种添加剂,能够提高陶瓷浆料的分散性、稳定性,缩短研磨时间,增强坯体强度,减少破损率。”在刘明华看来,这对于长度1.2米以上的大板瓷砖而言,意义重大。“坯体强度增加了,就可以做减薄处理,陶瓷厚度最低减至3毫米。”
随之产生的效益并不难计算:陶瓷薄了,烧制时可节能降耗;陶土是不可再生资源,降低了用量,便提升了效益。这款陶瓷添加剂面世后,深受陶瓷加工企业青睐,始终是零库存状态。
但这还只用好了竹子中的一个“宝”!
“每生产1吨改性木质素产品,还将产生约3吨的纤维素、半纤维素等提取剩余物。不好好利用,同样会影响木质素产量。”
如何用好这些“宝”?
原先,缘福公司将提取剩余物转售给周边制浆造纸企业,但这些企业生产规模有限,且生产运营不稳定。
为了深挖纤维素的价值,公司再度找到刘明华教授。一回生,二回熟!全新的产学研项目很快“上线”。项目综合利用竹生物质提取木质素的剩余物——纤维素,经过浆料制备、模塑成型、干燥、整形等4道工序,生产出高附加值的纸浆模塑制品,即一次性可降解餐盒、餐碗等,实现“以竹代塑”。
“传统塑料要100年以上才能降解。竹餐具仅需60天,还可作为土壤的有机堆肥;它比塑料更耐高温,不会产生有毒物质,将100°C的沸水倒进去也不会变形。”刘家荣边演示边细数竹餐具的优点。
但它也有短板,便是价格。比塑料高三分之一的成本,现阶段还是制约了这款产品的市场开拓。“环保是大趋势,我们现在抢先布局,在不久的将来,一定会迎来广阔的市场前景。”刘家荣信心十足。
如今,半纤维素高值化利用项目——低聚木糖生产线也在规划中。一旦这块“拼图”补上,缘福公司就将打通“竹子三素”高效分离和高值化利用的全产业链,真正将一根竹子除竹叶外“榨干取尽”。
福建日报:https://fjrb.fjdaily.com/pc/con/202307/17/content_290160.html
东南网:http://fjnews.fjsen.com/2023-07/17/content_31362632.htm