生物质材料科学与技术教育部重点实验室
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研究方向一 生物质材料保护与环境学方向
生物质材料易受到真菌、霉菌等微生物、害虫以及气候因子的侵害，此外，由于在室内大量使用，可燃性生物质材料火灾隐患对人民生命财产安全和社会安定构成愈来愈严重的威胁。因此，阻燃、防腐、防虫、耐候性处理等保护技术成为发展生物质材料的关键技术之一。
生物质材料往往有易燃烧、尺寸稳定性差、强度较低、材性变异大等缺点，通过功能性改良能够实现低质生物质材料的高性能化。针对生物质材料的这些特点，重点进行环保型生物质材料的防腐、防虫及耐侯性保护剂的研制，生物质材料阻燃和抑烟机理、高效生物质材料阻燃剂的研制及阻燃新技术、生物质材料功能性改良新技术及其机理的研究。以制造高温高压水蒸气处理改性材、可降解新型木质基高吸水性材料、微波改性木材为重点，进行由低质生物质材料及“三剩物” 制造高性能、高附加值新型材料的研究。充分利用有机化学、分析化学、近代物理技术等学科、专业的现代分析手段，交叉融合，借助多种显微及波谱分析技术从微观层次、分子水平对生物质材料保护与功能性改良技术的机理进行深入研究。
从材料-环境-人类健康的关系出发，将生物质材料环境学研究渗透于生物质材料性能研究的各个方面，重点开展下列工作：
a)生物质材料的热、电、声等物理和力学性质的系统分析、品质综合评价与无损检测，木材构造的计算机视觉分析、材质材性早期预测、材质与生态环境及经营措施的关系研究等，为生物质材料资源尤其是林木的定向培育、集约经营和高效利用提供科学依据；
b)生物质材料的视觉环境学特性、环境调节特性、生物质材料环境对生物体的调节作用等。组织生物质材料学、建筑环境学、生理学、医学等学科的专家联合攻关，深入探究不同种类的生物质材料及新型生物复合材料对室内微环境的调节作用及其机理、对人体心理感知、生理反应及健康的影响及其机理，为改善人类居住环境、提高健康水平和生活质量提供科学依据。 结合东北老工业基地改造，以木材阻燃系列技术为重点，推进生物质材料保护高新技术的产业化，为龙江经济和国内行业的发展做贡献。
研究方向二 生物质复合材料研究方向
采用木材、竹材、农作物剩余物等生物质材料与合成高聚物、金属、无机质等非生物质材料进行复合，创生新型生物质-非生物复合材料，实现生物质材料的高性能化、多功能化和环境友好特性，从而获得高附加值产品；
利用来源广泛、性质差异较大的生物质材料（如亚麻屑、玉米秆、棉秆、芦苇、烟秆、麦秸、稻壳等农作物剩余物及竹材）为原料，通过复合制造新型高性能生物质材料。重点解决生物质—合成高聚物复合材料、木材—金属复合材料、生物质—无机质复合材料以及由不同种类生物质原料构成的新型生物质—生物质复合材料的基础理论和关键技术问题，建立配套的理论和技术体系。
通过多学科交叉融合，以生物质特有的表面结构及性质研究为切入点，综合运用生物材料表面分析、表面处理与功能性改良，获得对生物质形态结构的全面而综合的微观表征，揭示生物复合材料界面相容性的基本规律，为建立生物复合材料技术提供理论和技术基础；探明生物质复合材料微观结构及其与材料性能的关系；进行生物材料复合过程流变学、新工艺、新助剂研究；生物质—生物质材料表面胶接复合基础研究，环境友好的生物质材料通用胶黏剂（重点是异氰酸酯、低甲醛释放脲醛树脂、三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂、聚醋酸乙烯酯胶黏剂、水性高分子-异氰酸酯胶黏剂）和特种胶黏剂（重点是电磁屏蔽生物材料用导电胶黏剂、高湿粘接用胶黏剂、中低温快速固化胶黏剂等）研究以及异氰酸酯脱模技术等胶黏剂应用配套技术研究。优化资源配置，为实现低质生物材料资源的高性能化、多功能化和提高附加值提供理论支撑，促进新技术、新产品的产生，为我国国民经济的发展创生新的增长点。
研究方向三 生物质材料加工技术与设备
本研究方向主要包括化学加工技术、机械加工技术和设备。
在化学加工方面，开展的主要研究包括：树木提取物化学与工程、炭材料科学与工程、木材化学工程基础、环境友好制浆及漂白工程、造纸助剂及加工纸工程。其中对于功能性炭材料，已有高得率活性炭研究、活性炭光再生及磁性活性炭研究、木陶瓷、高得率果壳活性炭和HTSL立式活化炉及烤木活性炭制备等；植物原料药和功能性保健品的研制是当今医药和食品工业共同关注的热点，本学科对于植物甾醇、活性多糖-阿拉伯半乳聚糖等的实验室提取和纯化技术已趋于成熟；在环境友好制浆及漂白工程方面，本学科承担的黑龙江省重大科技攻关项目“双螺旋辊式磨浆机的研制”研究成果将达到国际先进水平，绿色漂白技术的研究与开发已取得重要进展，在上述领域已经形成了自己的特色和优势。学科将重点开发具有高耐磨性、高比强度和良好电磁屏蔽特性的强化木陶瓷等实用型功能性碳材料，开展阿拉伯半乳聚糖等生物活性物质的药效、安全性和衍生物制备研究，与企业联合，共同开发高效、无污染的系列磨浆机、绿色漂白等实用技术，并加大科研成果推广力度，为科研成果产业化积极创造条件，直接为社会、经济建设服务。
生物质材料机械加工是生物质原料高效利用最基本、最直接的手段，它不仅可以为人民群众的日常生产和生活提供服务，而且可以通过技术转化，推动社会进步，促进社会发展。当前本领域开展的主要工作，就是以新型绿色环保生物质材料研究利用为目标，重点研究生物质材料高效加工利用的新技术、新工艺、新设备，研究生物质材料干燥理论与干燥技术。通过生物质材料结构强度、尺寸稳定性、生物材料表面装饰原理与技术的研究，为工业生产提供基本理论和基本数据。多年来本实验室在新型非木人造板产品制造技术、生物质工程材料和生物质材料制品的研制开发方面取得了许多成功经验，一些重要成果，如DN-6号脲醛树脂胶的研制等达到国内领先，国际先进水平。目前集中开展的工作包括：废旧生物质原料再生循环利用的研究，高性能绿色环保型胶黏剂的开发，新型生物质材料环境监测装置的研制，无损检测技术在生物质材料制品制造中的应用，高效生物质材料干燥方法的研究、计算机制品设计、加工自动化研究等内容。本领域实验室工作的最大特点是充分利用现代分析手段，采取多学科交融协作的方式，多年来科研面向生产，通过生物质材料资源的有效利用，促进林业经济的可持续发展。
生物质材料机械加工离不开设备的支持，本实验室在加工设备未来的研究中将着重开展天然多异性原料制造生物材料设备适应性的研究（弯曲小径木剥皮去节、小径木削片制材、亚麻屑、棉秆、麦秸、稻草等原料制造生物材料的设备等）；生物材料制品CAD/CNC与 AP/VM一体化网络技术研究；数控智能化生物材料实时无损检测设备研究；生物材料加工过程优化设计理论研究；生物材料加工机械动态设计理论研究；人工重组生物材料产业化开发研究；计算机集成制造技术及智能控制技术在生物材料机械设备行业的应用研究等，为生物质材料机械加工提供可靠保障。
