近日,贛南師范大學化學化工學院學生深入竹林采集樣本,將這份自然的饋贈運往江西省竹基新材料與物質轉化工程研究中心,在這里,竹子搖身一變,成為膠帶、紡織面料等產品。在綠色經濟的浪潮中,贛南師范大學的科研團隊正“以竹為媒”,書寫著一場綠色材料的革新篇章。
▲中心老師、學生與竹農合影
科研啟航:從無到有的技術突破
江西竹林資源豐富,全省竹林總面積達1765萬畝,活立竹29.72億株,居全國第二位。在中國科學院院士張俐娜的帶領下,2019年,贛南師范大學成立竹基新材料與物質轉化工程研究中心,中心研究領域涵蓋了竹材理化性質與資源化利用,再生竹纖維膜、纖維加工與應用,納米竹纖維素加工與應用,竹基復合材料加工與應用方向。
項目初期篳路藍縷,團隊為測得大量不同品種、地域和年齡竹子性質的基礎數據,多次進山采樣和測試。經過多年坎坷探索和試驗,團隊成員逐步攻克了竹纖維素綠色溶解、竹纖維成膜及成套設備等關鍵核心技術,構建了“竹林-竹漿-纖維素材料”全鏈條技術體系。2023年,中心規劃和建成竹基新材料中試示范基地,形成竹漿綠色溶解、紡絲和制膜的集成新技術及工藝,突破了性能差和成本高的產業化瓶頸問題,成功研發出竹源再生纖維素膜、纖維及泡沫等系列產品,填補了“以竹代塑”新材料、新產品的空白。
▲中心老師指導學生進行制膜中試試驗
在全球環境問題日益嚴峻的大背景下,環保已成為時代的議題,市場也更青睞綠色清潔技術,采用竹纖維綠色開發技術生產的竹基新材料科技產品,能夠很好地破解“白色污染”“微塑料污染”等問題,大量減少石油資源消耗。贛南師大竹基新材料與物質轉化工程研究中心緊跟時代步伐,積極推動竹資源的規模化利用。自2023年起,該中心與贛州章貢區、撫州東鄉區、湖南桃江縣等地展開合作,共同探索竹基新材料的產業化路徑。
素有“玻璃紙”之稱的纖維素薄膜在校企合作中扮演著重要角色。“基于團隊創新開發的新尿素法循環工藝制成的纖維素薄膜,作為可降解膠帶的基材,相較傳統粘膠制品具有顯著優勢。”竹基新材料與物質轉化工程研究中心負責人李星星介紹道,“其工序減少了1/3,生產過程中杜絕使用有毒、有害含硫危化品,節能環保,成本降低20%以上。同時,使用100%竹漿原料,無塑化劑,產品具有抗菌、無硫等安全特性。相比萊賽爾工藝,原料適應性更強,技術更安全可靠。”
科研成果不能止步于象牙塔,贛南師范大學緊密對接江西竹產業發展需求,推動政產學研的互聯互通和協同發展。2025年4月29日,學校“纖維素薄膜新材料產業化”成果轉化落地簽約儀式在撫州市東鄉區舉行。學校將以此次簽約為契機,聚焦技術轉化難點、質量控制、成本優化等關鍵環節,助力江西將資源優勢轉化為發展優勢。據了解,項目第一期投資3000萬左右實現纖維素薄膜生產1000噸/年,預計第二期投資1.5億左右實現纖維素薄膜生產達到10000噸/年,并產生較大的經濟效益和社會效益,為我省竹產業升級發展竭盡所能,創造更大的利益。
聚焦“以竹代塑”國家重大發展戰略,贛南師大竹基新材料與物質轉化工程研究中心躊躇滿志。他們計劃逐步推進高品質竹漿、紡織纖維材料、泡沫材料、纖維素輔料的轉化應用,研發出更多附加值高、環保的新產品。學校高位推動,整合化學化工學院、地理與環境工程學院、物理與電子信息學院的技術資源,匯聚材料科學、化學工程、資源環境、工程技術等多個領域的專業人才,組建高水平的科研團隊,聚焦竹源漿及其結構材料、竹纖維及其薄膜材料、竹木質素及其能源材料、竹固廢及其生物質轉化、竹雜細胞及其多孔材料等方向,攻克“以竹代塑”過程中的“卡脖子”問題。讓“以竹代塑”的綠色革新從夢想走向現實。