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以竹代塑獲得新突破 新技術賦予竹材新可能
2024年08月26日 16:48:30
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5146
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，且土壤下根系發達，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、可生物降解及環境友好的特性。因此被視為一種具備發展潛力的理想材料，受到業界關注。
【化工儀器網 行業百態】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，且土壤下根系發達，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、可生物降解及環境友好的特性。因此被視為一種具備發展潛力的理想材料，受到業界關注。
此外，對于我國而言，開發竹材還有天然優勢。我國竹材資源豐富，竹林面積達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塑料制品，以減少塑料污染，保護生態環境成為了當下“流行”的環保理念。圍繞“以竹代塑”，開發竹資源利用價值對于我國的環保產業、經濟發展等有重要意義。
然而，受限于竹材自身的結合能力較弱，想要將竹材作為復合材料使用具備一定的難度，大多數時候都是依賴膠黏劑或其他材料來實現，與環保的基本理念相悖。因此如何提升竹材的可塑性成為了材料學的一個重要課題。
針對這一點，近日國家林業和草原局竹子研究開發中心提出了解決方案。據悉，該中心的竹代塑創新團隊研發出了一種新加工技術，成功將竹材直接加工成高強度、耐水以及可降解的全竹熱固性塑料異形產品。
據介紹，該技術采用的是一種全新的策略加工竹子。首先通過結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素。在這一基礎上，利用高碘酸鈉對糖單元進行定向醛基化處理，實現對竹材細胞壁的結構與組分的定向重構，從而增強了竹材單元的反應活性與可塑性。加工后的竹材通過熱壓致密化工藝便可直接制成力學性能媲美聚苯乙烯、酚醛樹脂和聚氯乙烯等硬質塑料的熱固性塑料產品。
而除了力學性能外，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保性上同樣突出。因此，理論上可廣泛應用于家具制造、建筑裝飾、包裝材料、汽車內飾、戶外用品等多個領域。有助于推動綠色制造和循環經濟的發展。
目前關于該材料的相關研究成果已經發表在國際期刊《美國化學學會納米》上，想要深入了解的讀者可以自行查閱學習。
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