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吴义强:新当选的院士,作了哪些卓越贡献

来源:林草科技推广 时间:2021-11-22 13:28:25 阅读225 次

11月18日,中国工程院2021年院士增选结果在北京公布,中南林业科技大学党委副书记、林业工程学科带头人吴义强教授当选中国工程院院士。

吴义强1967年生,1991年毕业于中南林业科技大学(原中南林学院)木材机械加工专业并留校任教,此后分别在中南林业科技大学和日本国立爱媛大学获得木材科学与技术硕士、博士学位。长期致力于木竹、秸秆资源高效利用与人造板绿色低碳制造领域的科研与教学工作。首次提出了“木质细胞瞬间皱缩及最大瞬间皱缩理论”“木质材料阻燃抑烟功能叠加耦合理论”,突破了人造板绿色低碳制造、防火防水功能化及秸秆资源材料化利用等重大共性关键技术与装备,为推动我国木竹加工产业结构调整、转型升级与行业科技进步作出了贡献。

他是教育部“长江学者”特聘教授,国家首批“万人计划”中青年科技创新领军人才,新世纪百千万人才国家级人选,国际木材科学院院士,国务院学位委员会林业工程学科评议组成员,教育部林业工程教指委副主任委员。

“能取得一些成绩,我要感谢前辈们的教诲和鼓励。李坚院士、刘松龄教授、郑睿贤教授、赵仁杰教授一生致力于木材科学与技术领域开拓创新,他们不迷信学术权威、追求卓越的领跑者精神深深鼓舞了我,也鼓舞着所有科研工作者不断创新,勇攀高峰。”吴义强说。


吴义强院士



攻克人造板环保节能低碳制造核心关键技术


木材、竹子等大自然馈赠的木质材料,与钢铁、水泥、塑料一起,构成现代材料体系的“四梁八柱”。上世纪八九十年代起,我国天然林木材供应紧张,人造板成为木材的升级产品。但人造板需要用胶黏剂来成板,90%以上使用醛类胶黏剂。“谈醛色变”,人造板产业一度被列为“高污染产业”。

吴义强与甲醛较上了劲。他深入多个工厂,同一线工人一起研制胶黏剂,摸索新技术和新工艺,经常被甲醛“熏”得两眼通红,但从未萌生退意。经过长期攻关,他探索出“有机无机多元杂化共聚”的环保胶黏剂合成技术和理论,通过选择键合和网络交联“锁住”了甲醛分子,攻克了人造板甲醛污染这一核心关键技术难题,产品性能远优于欧美及国际标准。

能耗是制约我国人造板产业发展的另一个重大技术瓶颈。生产能耗高达欧美发达国家的2-3倍,直接导致我国人造板产品国际竞争力弱,处于国际产业链低端。为此,吴义强带领团队砥砺攻关,创新多工序协同节能智控系统和技术,打破“卡脖子”技术国际垄断。据不完全统计,近5年技术推广应用及辐射企业累计节能2200亿度电,相当于三峡水电站两年的发电量。


吴义强教授正在用锥形量热仪进行木质材料阻燃抑烟性能研究


研发“无烟不燃木基复合材料制造技术”,破解国际难题


木竹材及其复合材料易引发火灾,构成严重安全隐患。吴义强带领团队迅速聚焦木材阻燃这一技术领域,花了近10年时间筛选了上万种阻燃抑烟化合物,经历了数千次的化学实验。繁重枯燥的科研工作让团队中其他成员好几次想要放弃,但他一次次鼓劲打气,让大家重燃斗志。

在1000℃以上的火场中不燃烧、不发烟,防火性能“领跑”全球!2009年,吴义强带领的课题组终于攻克了阻燃抑烟难以协同的国际难题,研发的“无烟不燃木基复合材料制造技术”在木竹、农业秸秆加工企业推广应用,产品及制品远销欧美及“一带一路”沿线20多个国家和地区,经济、社会和生态效益显著。


研发“秸秆人造板专用无机胶黏剂”,为秸秆找到出路 


2005年9月,吴义强从日本留学回国后第一次回大别山老家探亲。当时正值水稻收割时节,他目睹大量稻草在田野里焚烧造成浓烟漫天,深感痛心。“能否为农业秸秆利用找到出路?”他想到这一问题,然而解决起来谈何容易。他很清楚,秸秆表层存在蜡质层,采用普通胶黏剂很难将秸秆胶合成板,采用异氰酸酯胶黏剂成本又非常高昂。

“有没有一种能够胶合秸秆的低成本胶黏剂呢?”吴义强马上组织团队,带头常驻实验室和中试厂房,冒着酷暑、严寒,攻克一项项技术难关,终于研发出胶合强度高、无甲醛释放、成本较低的“秸秆人造板专用无机胶黏剂”。


吴义强教授在合作企业进行成果推广与技术指导建


立全自动秸秆人造板生产线,实现产业化 


2013年,吴义强与企业合作共建的我国第一条半自动秸秆无机人造板生产线在河南省正阳县正式落成。但由于核心装备技术水平和自动化程度不高,板材次品多,市场不接纳,企业陷入停产状态。

面对困境,吴义强没有气馁。他马上带领团队四处调研,开展技术攻关。短短一年时间,吴义强带领团队如同“打怪兽”一般,突破了多项技术瓶颈,成功构建了秸秆无机人造板制造技术与装备体系,生产线实现了全自动化。这种人造板具有高强、环保、防火、防水等功能,可广泛应用于家具、室内装修、墙体材料等领域。目前,全国各地已推广建成20多条无机人造板生产线,废弃的秸秆变成了“黄金”。


吴义强教授正在给研究生现场讲授人造板低碳制造理论与前沿技术


科研教学硕果累累的林草系统院士


吴义强主持国家自然科学基金重大项目课题、重点和面上项目、国家科技支撑计划、湖南省科技重大专项等20余项。他作为第一完成人率领科研团队研发的无烟不燃木基复合材料制造关键技术和农林剩余物功能人造板低碳制造关键技术与产业化分别获2010年度和2018年度国家科技进步奖二等奖。

吴义强曾获全国创新争先奖、国家教学成果二等奖,教育部科技进步奖一等奖、湖南省徐特立教育奖、湖南光召科技奖、湖南省科学技术创新团队奖、湖南省科技进步奖一等奖,荣获全国优秀教师、全国教育科研先进工作者等荣誉称号。

他发表重要学术期刊论文300余篇,出版中、英文专著8部,授权中国、美国发明专利65件。


来源:国家林业和草原局科学技术司

          中南林业科技大学


编辑:孔祥瑞

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