南林大教授研发生物质“改性塑形”新材料

最近，由南京林业大学教授周开发的新型生物质材料“改性成型”引起了业界的极大关注。这种新材料可以替代传统人造板工艺中的木塑材料，可以有效提高人造板的基本性能，如抗弯强度，避免使用粘合剂和其他污染环境的化学品，还可以应用于个性化家具等领域。最令人惊奇的是，只需要10分钟就可以塑化农作物秸秆，并将其变成不含胶水的木质板材。

目前，传统的人造板制造工艺需要胶粘剂。如果废弃胶合板、刨花板和纤维板等人造板，将对环境污染和人类健康造成危害。苯和甲醛等挥发性化学物质容易释放到大气中，影响植物生长和人类健康，甚至致癌。

走进周的办公室，里面有三种形式的新材料“模型”，一小袋麦粒形式的塑料颗粒首先映入眼帘。据了解，这是“升级和变形”之前的基本材料。据他介绍，传统的玉米秸秆是一种天然高分子材料，但由于其热分解温度相对较低，热分解开始于280℃，而且没有办法再利用热塑性塑料。新型生物质塑料颗粒的温度只需保持在120-150℃之间即可制备新型生物质秸秆产品。

周利用农忙季节后丢弃的棉花秸秆，混合木皮、锯末、木粉等木材加工剩余物，采用特殊的制备工艺对农作物秸秆进行塑化。只需10分钟即可制备出一种新型生物质“改性”材料，该材料具有“自塑化”和“无胶化”的特点，抗弯性能强，吸水率高，防霉，无甲醛等生态环保性能，并制备出无甲醛、无粘合剂的高密度人造板。

由这种新材料制成的两个“模型”是一堆“升级”的木头，具有很强的硬度和很高的防水性能，类似于地板，还有一层像树叶一样的薄塑料薄膜。据介绍，这是由新材料塑造的两个“新物体”。前者可用于替代传统的木塑材料，也可用于地板和红木家具。根据红木家具国际标准，前者的密度从1.0 g/cm3提高到1.3 g/cm3 ~ 1.5 g/cm3，抗弯强度高达70MPa，是普通木塑材料国际标准的三倍。成本从每吨9300元降低到1825元，是原成本的1/5。后者可用于制备高强度、防水的“瓦楞纸”和高性能的秸秆塑化纸，如电容器纸和汽车滤纸。

不仅如此，由于竹纤维制成的内衣等纺织品具有抗菌性和强吸湿性的特点，目前市场对竹纤维纺织品的需求日益增加，但传统的原竹纤维在加工过程中存在性能易被破坏、成本高的缺点。据周介绍，这种新型生物质“改性成型”材料还可以应用于竹纤维领域，具有制造工艺简单、抗菌性和弹性提高、生态环保、成本低等优点。(蒋雪菲公主和文才妃)

《中国科学新闻》(2018-01-23，第8版)