中科院寧波材料所研發(fā)秸稈“仿木”變廢為寶

“這種材料的研發(fā)，不但能緩解人們對于高品質(zhì)木材的需求，還能實(shí)現(xiàn)秸稈的無害化綜合利用，一舉兩得。”2月28日，中科院寧波材料所朱錦研究員團(tuán)隊(duì)傳來好消息，他們采用稻草秸稈等植物纖維制備出了“仿木”復(fù)合材料，這種材料不但在力學(xué)性能上接近天然木材，還不易翹曲、變形，更為關(guān)鍵的是，其原料多來自農(nóng)林廢棄物，成本十分低廉。

中國正面臨木材的結(jié)構(gòu)性短缺問題。2017年，中國人造板材產(chǎn)量超過3億立方米，其中60%的原材料依賴進(jìn)口。與此同時，各類秸稈可收集量超過8億噸，其中只有極少部分得到有效再利用。研發(fā)“仿木”材料，就是從根本上解決木材產(chǎn)需之間的矛盾。

據(jù)介紹，朱錦研究員團(tuán)隊(duì)以常見的塑料、橡膠等高分子材料為基體，對稻草、蘆葦、棕櫚纖維、竹纖維等進(jìn)行包裹加工，最終得到了一種媲美木材力學(xué)性能的植物纖維高分子復(fù)合材料。

“高含量植物纖維保證了復(fù)合材料的高強(qiáng)度，而不規(guī)則分布的植物纖維，又保證了材料在任何方向都有均勻的力學(xué)性能，這使仿木可鋸、可鉚、可釘、可刨，加工十分靈活?！敝戾\介紹。

如何集中收集，如何高效破碎，如何與樹脂基體均勻混合，是植物纖維制備加工領(lǐng)域的幾大難點(diǎn)。通過多年持之以恒地研發(fā)投入，朱錦研究員團(tuán)隊(duì)與山東一家企業(yè)合作開發(fā)出一種高速共混設(shè)備，可以在一個工藝步驟內(nèi)解決上述幾大問題。此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)還通過一系列配方優(yōu)化，顯著提高了復(fù)合材料的柔韌性和加工流動性，并通過開創(chuàng)性的分步阻燃方案，使最終獲得的高填充植物纖維復(fù)合材料達(dá)到了V-0級阻燃能力。

據(jù)了解，目前該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)貫通了“仿木”材料的整體工藝路線，具備了一定規(guī)模的生產(chǎn)制備能力，接下來將通過工藝和裝備改進(jìn)，開拓全國市場。

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