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  • 南林大教授研發生物質“改性塑形”新材料

    2018-01-29 22:15:37 admin 1381 來源:中國科學報

    本報訊 近日,由南京林業大學教授周小凡研發的秸稈“改性塑形”生物質新材料在行業內引起了很大關注。這款新材料能替代傳統人造板工藝中的木塑材料,并能有效提高人造板彎曲強度等基本屬性,避免使用膠黏劑等對環境污染的化學物質,還能運用到個性家具等領域。神奇之處在于,僅需10分鐘就能使農作物秸桿塑化,變身為不用膠的人造板。


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    目前,傳統的人造板制造工藝需要膠黏劑,像膠合板、刨花板、纖維板等人造板如被棄用,對環境污染和人體健康存在危害,像苯和甲醛等揮發性化學物易被排放到大氣中,影響植物的生長和人類的健康,甚至有致癌性。


    走進周小凡的辦公室,室內擺放著三種形態的新材料“模型”,一小袋像麥粒形態的塑料顆粒最先映入眼簾。據了解,這就是“升級變形”前的基礎材料。據他介紹,傳統的玉米秸稈是一種天然的高分子材料,但由于其熱分解溫度比較低,在280℃開始熱分解,沒有辦法利用熱塑再加工利用。新型的生物質塑料粒子溫度只需保持在120℃~150℃之間,就可以制備出新型的生物質秸稈制品。


    周小凡利用農忙后廢棄的棉花秸稈,混合板皮、鋸末和木粉等木材加工剩余物,采用特殊的制備工藝,使農作物秸桿塑化,只需10分鐘,就可以制備出一款新型的生物質“改性”材料,且具有“自塑化”“不用膠”,彎曲性能強,吸水性能高,抗霉變、無甲醛等生態環保的性能,制備無甲醛無膠黏劑高密度人造板。


    新材料塑形的兩個“模型”,是一堆硬度很強的防水性能高的類似地板的“升級”木材和一張薄薄的像葉片形狀的塑料形態的薄膜。據介紹,這便是新材料塑形的兩個“新身體”,前者可用于代替傳統的木塑材料,運用到地板和紅木家具中,且密度由紅木家具國際標準的1.0g/cm3提高到1.3 g/cm3~1.5g/cm3,彎曲強度高達70MPa,是普通木塑材料國際標準的三倍。造價由原先的每噸9300多元降低至每噸1825元,為原先的1/5。后者則可用于高強度、防水防潮性能“瓦楞紙”和電容器紙、汽車濾紙等高性能秸稈塑化紙的制備。


    不僅如此,由于竹纖維制造的內衣等紡織品擁有抗菌性、吸濕性能強等特點,目前竹纖維紡織品市場需求逐日增加,但傳統的原竹纖維在加工過程中存在屬性易被破壞和造價高等劣勢。據周小凡介紹,生物質“改性塑形”新材料還可以運用到竹纖維領域,制作工藝簡單,并提高其抗菌性和彈性,生態環保且造價便宜。(蔣學飛 溫才妃)


    《中國科學報》 (2018-01-23 第8版 科創)


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