近日,由南京林業(yè)大學(xué)教授周小凡研發(fā)的秸稈“改性塑形”生物質(zhì)新材料在行業(yè)內(nèi)引起了很大關(guān)注。這款新材料能替代傳統(tǒng)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(huán)境污染的化學(xué)物質(zhì),還能運用到個性家具等領(lǐng)域。最為神奇之處在于,僅需10分鐘就能使農(nóng)作物秸桿塑化,變身為不用膠的人造板。
目前,傳統(tǒng)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(huán)境污染和人體健康存在危害,像苯和甲醛等揮發(fā)性化學(xué)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(nèi)擺放著三種形態(tài)的新材料“模型”,一小袋像麥粒形態(tài)的塑料顆粒最先映入眼簾。據(jù)了解,這就是“升級變形”前的基礎(chǔ)材料。據(jù)他介紹,傳統(tǒng)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(zhì)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(zhì)秸稈制品。
周小凡利用農(nóng)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(nóng)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(zhì)“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(tài)環(huán)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(tài)的薄膜。據(jù)介紹,這便是新材料塑形的兩個“新身體”,前者可用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(tǒng)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(jù)周小凡介紹,生物質(zhì)“改性塑形”新材料還可以運用到竹纖維領(lǐng)域,制作工藝簡單,并提高其抗菌性和彈性,生態(tài)環(huán)保且造價便宜。
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