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姚文斌:科技赋能竹木产业 创新点亮民族之光
 [打印]添加时间:2021-05-24   有效期:不限 至 不限   浏览次数:182
   2019年12月29日,在首都北京,第十三届中国产学研合作创新大会隆重召开。来自科技部、工信部、教育部、中科院等国家相关部委、科研院所的领导、专家、学者以及来自全国产学研界一线的1500余名代表出席大会。一位西装革履、精神矍铄、身材消瘦的学者走上主席台,一副简单的无框眼镜尽显儒雅之风,清新俊逸的形象令人印象深刻。当他从相关领导人手中接过“2019年中国产学研合作促进奖”金黄色奖牌的时候,台下响起了热烈掌声。
 
  他就是浙江农林大学暨阳学院教授姚文斌。在这次表彰2019年在产学研合作、成果转化、军民融合、工匠精神等方面做出贡献的先进单位和个人的大会上,他主持的项目“竹原纤维高效生产关键技术与装备研发及产业化”荣获产学研合作创新成果二等奖,在我国竹木产业的发展历程中具有重要意义。
 
  匠心专注,十余年磨一剑
 
  众所周知,中国拥有全球最丰富的竹资源,因此传统的竹浆造纸、竹地板、竹建材、竹家具等行业均得到了很好的发展。然而,由于近年来外部宏观经济形势下滑和竹产业行业整体效能低下,使得大批传统的竹产业实体经济逐渐进入衰落期,生存空间变窄,后续发展无力,为庞大的竹资源找到新的出路成为当务之急。
 
  在这种情况下,相关部门开始积极寻找竹产业的战略转型升级突破口,结果发现,竹原纤维产品的开发应用,不仅能拓宽竹产品的应用领域,还能大大提高其附加值,具有极高的经济价值。于是,自2002年开始,姚文斌的竹原纤维项目组先后承担了国家及省部级科技攻关项目“天然竹纤维高效加工成套技术装备研究与开发”“天然竹纤维制备关键技术研究及产业化开发”等10余项,完成企业横向项目20余项,为竹产业转型突围、实现历史性跨越提供了可靠的技术支撑。
 
  在项目研究的过程中,姚文斌和团队围绕竹材机械开纤方法及相关工艺装备开发和产业化应用等关键技术难题,进行了从基础研究、小试、中试到工业化应用的系统研发,形成了具有创新性的基础理论体系和完整的竹原纤维生产技术体系,提出了长竹纤维制取方法,发明了“热-机械耦合”分离技术,建立了竹子机械开纤的宏细观力学模型,创制完成了竹原纤维产业化成套关键技术装备,解决了竹原纤维大规模连续机械化生产的多个技术及装备难题,形成了竹原纤维从原料到终端产品完整的产业链模式,推动了竹原纤维产业化进程和竹产业的转型升级,他也因此被称为我国竹原纤维领域技术带头人和领军人物。
 
  具体的研究成果主要包括:
 
  (1)首创热-机械耦合开纤方法,成功构建了竹子机械开纤的理论体系,建立了竹子碾压开纤、梳解开纤的宏观力学模型及裂解开纤的细观力学模型,研究了影响竹子开裂和纤维分离的因素,获得了竹子成纤的力学条件,揭示了竹子分离纤维的机理,为竹材制取天然纤维提供了理论依据。
 
  (2)创制了竹材软化、定向制纤和连续化生产等关键装备,研制出竹原纤维高效生产方法和工艺,解决了竹纤维长度、细度、强度和均匀度控制的难题,实现“吃竹吐纤维”的高效机械化连续生产,从根本上改变了传统加工机械生产效率低,纤维得率低等问题,解决了竹原纤维生产过程中粉状物及加工剩余物的去除、回收与利用等问题,实现竹原纤维生产过程质量控制,保证竹原纤维产品质量的稳定性。
 
  (3)研制出竹材定向制纤机及连续智能蒸煮设备,开发出可满足工厂大规模生产要求的成套技术装备,实现了竹原纤维的规模化、机械化连续生产,有效地提高了生产效率,节约了能源,降低了生产成本,产品质量得到了明显改善。建成了具有行业标杆、国内一流的竹原纤维示范生产线,形成具有创新性的竹材开纤及其应用的理论体系和完整的竹原纤维生产技术体系,解决竹原纤维大规模连续机械化生产的若干关键技术及装备难题,形成竹原纤维从原料到终端产品完整的产业链模式。
 
  (4)开发出竹原纤维全植物弹性垫芯材料和汽车内饰件等产品,并已广泛应用于汽车制造、家具家居、建筑建材、服装纺织等领域,形成了竹原纤维从原料到终端产品完整的产业链模式,取得了显著的经济和社会效益。
 
  (5)打造竹原纤维产业集群,建立了竹原纤维产业生态,制定了竹原纤维产业技术体系,为推进竹原纤维新兴产业奠定了技术基础。
 
  经权威专家鉴定,该项目成果为“天然竹纤维制备技术及技术装备居国内领先水平”,项目研发的可纺竹原纤维新产品被鉴定为“产品综合性能达到国际先进水平”。截至目前,项目已经获授权发明专利26项,授权实用新型专利14项,姚文斌和团队先后制订“竹原纤维及测试方法”等8个四川省地方标准(已获四川省科技进步奖),5项企业标准,并获得下游企业的认可。开发出竹原纤维及其系列产品6个,并推广应用于汽车制造、装饰家居等领域,形成竹材新产业的示范样板,为竹产业的发展做出了突出贡献。
 
  匠艺精炼,实践检验真理
 
  “工欲善其事,必先利其器”,如今,有力的“器”已经拥有,进行推广应用成为重中之重,因为任何科技创新的最终落脚点都是生产力的转化。因此,姚文斌带领团队在科研创新的同时,极力将主持研制的竹纤维成套关键设备推广应用,目前已经获得国内多家企业的认可。
 
  另外,专利“一种竹原纤维的制备方法”已在四川、浙江、福建、江西、安徽等省得到推广应用,生产的竹原纤维产品更是远销日本、欧洲、韩国及国内外多家企业,为竹原纤维产业化发展奠定了基础。另外,该项目在浙江、四川、福建、湖北、天津等地建立了产学研合作基地,并建成8条产业化生产线,转让相关技术6项。产品几乎垄断国内外市场。形成各类竹原纤维产品生产规模50000~100000t/年,可实现年销售收入5~8亿元,实现社会效益和经济效益双丰收。项目实施以来,已累计新增产值12.35亿元,新增利税16548.3万元。结合项目实施,发表论文36篇,出版专著1部,培养硕博研究生20余名。
 
  以宜宾长宁1500t/年竹原纤维产业化应用及示范为例,该项目自2012年在四川宜宾长顺竹木产业有限公司开始实施,所建成的1500t/年竹原纤维产品示范生产线目前已实现满负荷运行,生产的竹原纤维高弹软体材料已经通过了国家相关检测机构认证,并成功用于床垫、坐垫行业投放市场。
 
  另外,项目已在厦门盛方科技发展有限公司、十堰博兴汽车装饰制品有限公司和江阴延利汽车饰件有限公司等企业进行了应用示范,市场前景广阔。其中,与厦门盛方集团签订了战略合作协议,2017—2018年订货量达到8000t,预算产值总额5000万元左右;在浙江华江科技发展有限公司,开发出竹原纤维汽车内饰件共3个品种,并获得福特、北京现代等汽车制造企业的认可。未来在汽车零配件产业领域前景不可限量。
 
  另外,合作平台已建成四川省省级院士工作站及宜宾市企业技术中心,“竹原纤维及其检测方法标准研究与推广应用”被省政府授予2018年度四川省科学技术进步奖三等奖。公司已与家具行业巨头全友、掌上明珠、重庆炜兰、天津生隆、厦门盛方、广东棕宝等签定了长期供货协议,实现了社会效益和经济效益双丰收。
 
  另外,在姚文斌和团队的技术支持下,2019年3月18日,四川长江林业集团宜宾年产5万t竹原纤维产业化建设项目正式开工。作为四川省重点项目,该项目总投资3.2亿元,该项目建成投产后,预计每年可消化林竹资源15万t,增加林农收入7500万元,提供就业岗位530个,可实现年产值5.4亿元,利税6300万元以上,前景非常广阔。
 
  2015年以来,姚文斌和团队先后在四川伊可及竹原纤维科技有限公司、泸州锦兰科技有限公司、四川威腾家具有限公司等企业利用本项目成果进行了应用示范,建成竹原纤维1500t/年生产线3条,取得了较好的经济效益,近3年已经实现相关销售收入4518万元,利税总额387万元,市场前景广阔。
 
  竹林有“第二森林”之称,竹子更是因其可再生性,成为低碳、循环的生态环境友好型和资源节约型产品的重要原料,竹原纤维产业化,符合十八大报告中提出的要着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展的理念,为林竹资源的合理利用找出了一条绿色、高效、经济、稳定、持续的产业途径,形成绿色富民产业和新的经济增长点。
 
  尤其是在新技术革命的前提下,工业制造业和民品制造业的材料选择,越来越趋向于轻量化、高质化、多样性、美观性和环保性的要求,竹原纤维以其特殊的机理结构和卓越的性价比将广泛替代传统的金属材料、高分子化工材料、玻璃纤维材料等。而姚文斌团队所研发生产的竹原纤维既是一种战略性新兴材料,又是一种基础性工业中间品,可广泛应用于汽车、动车、飞机、电子、机械、军工、建材、家具、家装、制衣、家纺等多个领域,从而保证竹原纤维的下游产业链的持续性,增强产业生命力,未来能够稳定和可持续性的发展。
 
  匠魂铸就,德艺双馨育人才
 
  “师者,所以传道授业解惑也。”姚文斌是一位出色的科研工作者,更是一位受人尊敬的师者,在从教的30多年里,他始终以坚定的政治立场与信念、高尚的师德人格、精益求精的业务水平和锲而不舍的研究精神,树立教师的标杆,成为学生的益友。
 
  在教学过程中,姚文斌备课充分,授课认真,教学方法多样新颖,展示了深厚的学术造诣和文化底蕴,用高尚的人格素养、明快的文化判断、丰富的专业知识去提高莘莘学子感受世界的能力,深受学生的喜爱。课余时间经常耐心为学生答疑,为学生出谋划策处理学习与生活中遇到的一些问题。同时,姚文斌还是学院青年教师的“老师”,他关心青年教师的成长,努力提高青年教师的教学水平,2004年为浙江农林大学创建了机械设计制造及其自动化本科专业并建立合理的教学梯队。在教学思想、教学内容和教学方法改革方面,姚文斌有自己独特的方式,并取得突出成绩,多次获得学校奖励,其中,《工程力学》被评为首批校级精品课程(2003)。
 
  多年来,姚文斌一直从事专业基础课程的教学,从不懈怠,每次备课总是认真和青年教师共同探讨;他的教学,无论是一门专业课的设置,还是某个环节的具体操作,都能做到恰到好处;他注意在教学中变教为以诱达思,以导促学,使课堂教学充满了艺术魅力。他还鼓励学生既要学会输入信息,又要学会输出信息,掌握学习的规律,提高学习效率。
 
  作为一位党员教师,姚文斌一直坚持正确的思想政治方向,坚定共产主义信念,时时刻刻严格要求自己。他十分关心学校的建设与发展,充分体现出党性原则和先锋模范带头作用以及为人师表的风范,多次被评为优秀共产党员,获得浙江省农业工程一流学科(B)带头人、新时代浙江省“万名好党员”(2018)、2019年绍兴市最美教师等荣誉称号。
 
  另外,姚文斌主持的“天然竹纤维制备关键技术研究及产业化开发”项目获得2013年浙江省科学技术成果奖三等奖、其他成果获得国家林业局梁希林业科学技术成果奖三等奖、浙江省自然科学学术奖二等奖、四川省科技进步奖三等奖、2019年中国产学研合作创新促进奖(个人)、2019年中国产学研合作创新成果奖二等奖等奖励,领衔的“竹原纤维高效加工产业化技术研发”入选南太湖精英计划,“竹材精深加工创新团队”入选2016年第四批绍兴市重点创新团队。
 
  作为研究生导师,姚文斌非常注重学生创新能力的培养,因为他深知:“科学研究的灵魂是创新。”为了帮助青年学生成为创新人才,他经常与学生一起观察试验,分析数据,确保每个科研数据真实可靠。他培养的毕业生既有教学科研骨干,又有行政岗位领导,更有大批扎根基层的企业科技人才,在社会各界贡献着各自的力量。尤其是在担任班主任的20余年里,他多次被评为学校“优秀班主任”。他教过的学生曾这样评价他:“作为老师,姚老师真正做到了传道授业解惑,是学业领路人,是心理咨询师,是可信赖的知心朋友,我们为有这样的班主任而感到庆幸和自豪。”
 
  在科学技术日益更新的时代,人才是学科发展的基础,未来更需要复合型的人才。多年来,姚文斌正是秉承着这样的态度去培养和教育学生。“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”,作为一位科研型教授,他能将工作和学习视为乐趣,同时将这种精神无私的传承给自己的学生,坚持将专业知识、创新理念、产学研经验结合为一体,以深入浅出、生动形象的方式传达给学生,让科学的种子薪火相传,让更多莘莘学子在科研创新中点亮民族之光。