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南林大研发生物质“改性塑形”新材料

1月9日,由南京林业大学周小凡教授研发的秸秆“改性塑形”生物质新材料,能替代传统人造板工艺中的木塑材料,并能有效提高人造板弯曲强度等基本属性,避免使用了胶黏剂等对环境污染的化学物质,还能运用到个性家具等领域。

目前,传统的人造板制造工艺需要胶黏剂,且胶合板、刨花板、纤维板等人造板中经常运用的木质塑料在热解过程中容易“变形”,不能保证弯曲和拉伸强度,吸水性能差,且对环境污染和人体健康存在危害,如被弃用,像苯和甲醛等挥发性化学物易被排放到大气中,产生臭氧,影响生物的生长和人类的健康,甚至有致癌性。

走进周小凡办公室,便看到他办公室上摆放着三种形态的新材料“模型”,首先是一小袋像麦粒形态的塑料颗粒映入眼帘,据了解,这就是“升级变形”前的基础材料。据周小凡介绍,传统的玉米秸秆是一种天然的高分子材料,但由于其热分解温度比较低,在280℃开始热分解,没有办法利用热塑再加工利用。新型的生物质塑料粒子温度只需保持在120—150度之间,就可以制备出新型的生物质秸秆制品。

据了解,周小凡教授采取农忙后废弃的棉花秸秆以及混合板皮、锯末和木粉等木材加工剩余物,采用特殊的制备工艺,使农作物秸杆塑化,只需10分钟,就可以研制出一款新型的生物质“改性”材料,且具有“自塑化”、“不用胶”,弯曲性能强,吸水性能高,抗霉变、无甲醛等生态环保的性能,制备无甲醛无胶黏剂高密度人造板。

现场还有一堆硬度很强、防水性能高、类似地板的“升级”木材和一张薄薄的像叶片形状的塑料形态薄膜。据介绍,这便是新材料塑形的两个“新身体”,前者可用于代替传统的木塑材料,运用到地板和红木家具中,且密度由红木家具国际标准的1.0g/cm3提高到1.3—1.5g/cm3,弯曲强度高达70MPa,是普通木塑材料国际标准的三倍,且吸水性能强,提高了20多倍,防腐变,造价由原先的每吨9300+元降低至每吨1825元,单价为原先的1/5。后者则可用于高强度、防水防潮性能“瓦楞纸”和电容器纸、汽车滤纸等高性能秸秆塑化纸的制备。

不仅如此,由于竹纤维制造的内衣等纺织品拥有抗菌性、吸湿性能强等特点,目前竹纤维纺织品市场需求逐日增加,但由于传统的原竹纤维在加工过程中存在属性易被破坏和造价高等劣势。周教授介绍,生物质“改性塑形”新材料也可以运用到竹纤维领域,制作工艺简单,并提高其抗菌性和弹性,生态环保且造价便宜。


来源:中国江苏网

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