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以竹代塑獲得新突破 新技術(shù)賦予竹材新可能
2024年08月26日 16:48:30
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5193
竹子是一種快速生長的天然可再生資源，生長周期短，通常3-6年即可成材，且土壤下根系發(fā)達(dá)，能牢牢抓住土地，凈化土壤并防止水土流失——兼顧了生長快速、可再生、可生物降解及環(huán)境友好的特性。因此被視為一種具備發(fā)展?jié)摿Φ睦硐氩牧?，受到業(yè)界關(guān)注。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】竹子是一種快速生長的天然可再生資源，生長周期短，通常3-6年即可成材，且土壤下根系發(fā)達(dá)，能牢牢抓住土地，凈化土壤并防止水土流失——兼顧了生長快速、可再生、可生物降解及環(huán)境友好的特性。因此被視為一種具備發(fā)展?jié)摿Φ睦硐氩牧?，受到業(yè)界關(guān)注。
此外，對于我國而言，開發(fā)竹材還有天然優(yōu)勢。我國竹材資源豐富，竹林面積達(dá)641.16萬公頃，并且其中材用竹林資源占比36%，筍材兩用竹林資源占比24%。也正因如此，利用竹材這種可再生、生物降解的自然資源來替代傳統(tǒng)塑料制品，以減少塑料污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為了當(dāng)下“流行”的環(huán)保理念。圍繞“以竹代塑”，開發(fā)竹資源利用價值對于我國的環(huán)保產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等有重要意義。
然而，受限于竹材自身的結(jié)合能力較弱，想要將竹材作為復(fù)合材料使用具備一定的難度，大多數(shù)時候都是依賴膠黏劑或其他材料來實現(xiàn)，與環(huán)保的基本理念相悖。因此如何提升竹材的可塑性成為了材料學(xué)的一個重要課題。
針對這一點，近日國家林業(yè)和草原局竹子研究開發(fā)中心提出了解決方案。據(jù)悉，該中心的竹代塑創(chuàng)新團(tuán)隊研發(fā)出了一種新加工技術(shù)，成功將竹材直接加工成高強(qiáng)度、耐水以及可降解的全竹熱固性塑料異形產(chǎn)品。
據(jù)介紹，該技術(shù)采用的是一種全新的策略加工竹子。首先通過結(jié)合亞氯酸鈉和醋酸的選擇性作用，去除了竹材中的大部分木質(zhì)素。在這一基礎(chǔ)上，利用高碘酸鈉對糖單元進(jìn)行定向醛基化處理，實現(xiàn)對竹材細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與組分的定向重構(gòu)，從而增強(qiáng)了竹材單元的反應(yīng)活性與可塑性。加工后的竹材通過熱壓致密化工藝便可直接制成力學(xué)性能媲美聚苯乙烯、酚醛樹脂和聚氯乙烯等硬質(zhì)塑料的熱固性塑料產(chǎn)品。
而除了力學(xué)性能外，由于竹子本身的特性以及工藝的輔助，這種材料在耐水性和環(huán)保性上同樣突出。因此，理論上可廣泛應(yīng)用于家具制造、建筑裝飾、包裝材料、汽車內(nèi)飾、戶外用品等多個領(lǐng)域。有助于推動綠色制造和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
目前關(guān)于該材料的相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在國際期刊《美國化學(xué)學(xué)會納米》上，想要深入了解的讀者可以自行查閱學(xué)習(xí)。
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