木竹世界的魔术师

中国绿色时报11月23日报道(记者 迟诚)
为制订一个标准,反复做9000多个实验;为推进技术转化,在企业一呆就是两三个月;为在传统行业上有实质性突破,往往需要卧薪尝胆10年,甚至更久。
这些听起来枯燥、做起来艰辛的工作,不过是林业科研工作者的日常。
今天我们走进这样一个林业科研团队——中国林业科学研究院木材工业研究所人造板与胶黏剂研究室。他们是万千林业科研工作者的缩影,他们是木竹世界里挑战不可能的魔术师,他们书写的是中国木竹加工行业科研攻关的昨天、今天和明天。
今年五一劳动节前夕,人造板与胶黏剂研究室荣获全国工人先锋号荣誉称号,这是作为劳动者受到的最佳褒奖;他们的科研成果先后3次获得国家科技进步奖,这是作为科研工作者获得的至高荣誉。
然而,荣誉面前,他们仍旧云淡风轻。
选择林业科研,注定要倾其一生,常青常新。
成果:让竹材应用更广,让人工材价值更高
在于文吉的办公室里,各种板材、地板的样品,像个展厅。采访中,他随手就能拿出一块板举例。这就是竹子做的,这材料抗高湿、高盐、高紫外线,户外、湿地都能用。
于文吉,人造板与胶黏剂研究室团队负责人,中国林科院木基复合材料领域的首席专家,长期从事木材、竹材、农作物秸秆和废弃木质材料高效利用技术以及环保型木基复合材料领域的研究工作。
于文吉手里的这块竹板材,就是高性能竹基复合材料,是近几年研究室的新成果,荣获2015年国家科技进步奖二等奖。
这项技术采用了拥有自主知识产权的竹材去青、去黄多功能疏解机对竹材进行疏解,彻底解决了长期以来竹材加工产业发展中竹青、竹黄难以胶合的技术瓶颈和小径竹无法工业化利用的难题,使竹材一次性利用率由20%-50%提高到90%以上,目前已获得6项国家发明专利、8项实用新型专利。
于文吉说,这项技术已经具备可调控、可设计的材料特性,就像水泥有各种不同的型号一样,竹基复合材料可以根据产品用途来决定性能指标。于文吉认为,这是竹材工业化规模化应用的基础。目前,这项技术已在四川、福建、安徽、湖北等地的10家企业进行大规模产业化推广应用,广泛用于高强度风电叶片、园林景观材料、室内装潢装饰材料、家具、地板等领域。
中国是竹子大国,也是竹产业大国。高性能竹基复合材料技术进一步提高了竹材利用率,拓展了竹材的应用空间,夯实了中国竹业强国的国际地位。
2014年起,我国陆续停止天然林商业性采伐,原本就紧张的木材供需矛盾更加突出。一方面,木材原料大量依赖进口,而另一方面,我国又是人工林种植面积世界第一大国。矛盾在于,人工林径级小、材质软、强度低和材质不均,无法当做硬阔叶林或大径级针叶林使用。
研究室的重组木技术克服了人工林的各项缺陷。重组木以不打乱纤维排列方向、保留木材基本特性为前提,将速生人工林木材经疏解加工并重新组合,制造成性能可控、规格可调、具有天然木材纹理结构的新型木材。
研究室的助理研究员张亚梅介绍,人工林重组木具有强度高、耐腐蚀性强、耐候性好等优点,甚至在密度、硬度、强度和表面光洁度等方面达到或超过了硬阔叶材,可广泛应用到建筑材料、园林景观材料、包装材料和家具等。
通过这项技术,小材可大用,劣材可优用,提高了我国木材资源的自给率,让人工林木材有了更大的价值。
课题:从市场一线中来,到生产应用中去
只停留在实验室和科研论文上,那是对应用科学的不尊重。于文吉认为,只有真正应用到企业生产的研究成果才是含金量高的成果。
金融危机之后,中国木竹加工业面临很大挑战,行业洗牌、国际贸易壁垒频繁出现、各种生产成本不断上涨,一系列瓶颈束缚着行业发展。
这几年企业日子不好过,这个时期企业要想突围,要么靠规模,要么靠创新。于文吉说。
通过技术创新带动行业转型、企业突围,这最朴素的目标,成就了人造板与胶黏剂研究室最基本的使命。
企业需要的技术就是我们科研的方向。研究室始终认为,和企业密切的连接,是确保研究方向正确的主要途径。
是朋友也是合作伙伴,是顾问也是技工,研究室的高级工程师周月这样形容和企业的关系。
从科研的角度来看,只有贴近市场的科研成果才能有旺盛的生命力,才能迅速转化为现实生产力。而对于行业而言,几项关键的技术可能就决定了整个行业的兴衰。
以竹材加工技术为例。研究室副研究员余养伦说,竹材的生产加工成本越来越高,特别是人工采伐成本。如果不依靠科技创新提高附加值和利润率,那中国竹产业很有可能重蹈日本和台湾的覆辙,逐步走向衰落。
安徽宏宇竹木制品有限公司,原本是一家普通竹地板的生产厂家,由于技术落后,经营十分困难。2010年公司和于文吉团队合作,引入了高性能竹基复合材料技术后,转型致力于园林景观材的开发,目前已经成为竹材户外材的行业龙头企业。
竹基纤维复合材料、高性能重组木、无醛厚芯实木复合板材、麦秸中密度纤维板和废弃木材再生中密度纤维板等,于文吉团队的科研成果在全国12个省市建成了18条生产线,产品出口46个国家,累计新增产值近30亿元。中国工程院院士李坚、侯立安等权威人士对研究室的科研技术有着很高的评价:这些技术已经达到了国际领先水平,切实提升了中国木竹加工业的制造水平。
近10年来,人造板与胶黏剂研究室共有30余人次获得国家级、省部级以上奖励,其中获得国家科技进步奖3项、省部级奖10余项,获得国际和国家发明专利40余件、省部级以上成果15项,发表论文120余篇,研究成果连续入选国家十一五十二五重大科技创新成就展。
科研课题从市场一线中来,到生产应用中去。人造板与胶黏剂研究室不忘初心,一步一个脚印,不急功近利,不盲目追热点和潮流,把科研成果写在车间里,写在大地上。
精神:像竹一样淡泊,像木一样坚韧
于文吉说,做事情有三种境界。一是因为拿了报酬出于道义去做,二是被逼得去做,三是自己感兴趣去做。
如果不是团队里的每个人都达到了第三境界,那我们不可能取得今天这些荣誉。于文吉认为,科研团队的成就和个人的科研水平有关,和科研精神和境界关系更密切。
工作面前,我能做,我来做;荣誉面前,你先来,你多得,这是研究室每个人都在践行的光荣传统。
研究室组建于1998年,目前团队有11个人。每个人都有自己的特点,有的文本写得漂亮,有的数据分析做得好,有的擅长技术操作等,但他们有一个共同点,那就是都比较拼。
于文吉回忆,早些年研发麦秸板的时候,借用北京木材厂的车间做实验,只有周末才能借用。为了争取时间,他带领团队从早上4点钟开始实验,一直到午夜12点多,才想起来吃饭。那时也不觉得饿,就想好好利用时间,抓紧实验。
2009年,余养伦和祝荣先在四川洪雅进行竹风力发电机叶片的各项指标测试。工厂建在废旧的牛棚里,各项设施都十分简陋,条件异常艰苦,而他们一呆就是两个多月。这段经历也将铭记在中国竹材应用史册里——我国第一个竹制风力发电机叶片诞生在牛棚里。
一次在四川洪雅的一家企业做实验,因为新工艺和旧工艺不同,员工不熟悉操作流程,导致工厂燃起了大火。3吨竹材全部烧着了,所幸没有人员伤亡。但至今回想起来,余养伦仍心有余悸。
克服自身困难,为了团队的科研事业,每个人都在默默付出,而这些付出都超出想象。
说起这些,于文吉作为团队带头人表情也有些黯然。林业科研投资周期长,见效慢,对科研人员的身心都是挑战,大家都很不容易。
于老师对团队要求高,跟着他走,会感觉到自己的目标在一点点实现,很有成就感和喜悦感。研究室助理研究员张亚慧说。
齐越和黄宇翔是这两年加入团队的新血液,这两位85后博士已经充分感受到团队的团结、向上、一丝不苟和坚持不懈。我们都很庆幸能成为这个团队中的一员。
于文吉常常教导团队要常怀感恩之心,赶上了林业和科技大发展的好时代,科研环境越来越好,国家支持越来越多,还有什么理由不努力?
像竹一样淡泊名利,虚怀若谷;像木一样顽强向上,坚韧不拔。这是这个跟木竹共度时光的团队里所体现出的科研精神,也是我国林业科技未来的希望所在。