跟着塑料“混” 秸秆变身“木材”水火不侵

2017年，中国自然板材产量超过3亿立方米，其中60%的原质料请托进口。与此同时，各类秸秆可收集量超越8亿吨，此中只需少少局部失掉有效再把持。研发动物纤维高分子复合原料，等于为了从基础底细上经管木材产需之间的矛盾。

“像木料一样可钉可铆，杀绝10秒后离火自灭，不会翘曲也不发生霉变，而且代价比普通木料还要低……”近期，中科院宁波资料所研讨员朱锦将草本动物纤维与塑料树脂分散，研制出了一种新型的仿木质料——植物纤维高份子复合质料，并且其对水火还具有“免疫”属性。

“以往的原木或仿木资料，在性能优势上时时捉襟见肘，且离不开对木材的破耗。”朱锦申报科技日报记者，这一资料的研制及关系妙技的攻破，将减少人类对木材的委托，促进木柴的可持续发展。当前，研究团队通过与一家山东科企合作，已能制备出植物纤维加添量高达80%的植物纤维高分子复合材料。

微观设计再现“古式纤维复合”

纤维沿着成长标的目的分列，形成了天然木材的各向异性——木料受压时，每一个细胞都相称于一根管柱，在横纹、顺纹两种环境下会表现出一致的抗压技巧，招致木材便于加工的同时也容易翘曲。“但咱们所研制的复合质料因为拥有高含量且不划定的动物纤维，可担保资料在横纹、顺纹偏袒下都具有平匀的抗压苦守，这使得复合原料不会翘曲，而且植物纤维高份子复合质料密度低，可锯、可铆、可钉、可刨，加工十分活络。”朱锦说。

“纤维复合质料的历史可追溯至古代。古人将稻草或麦秸混入黏土增长粘土强度用以修筑屋宇，即是一种纤维复合质料的行使。”朱锦展示，由于秸秆难于搜集措置，且易腐、易燃、易吸水，在今世复合材估中很难见到它们的身影。

但朱锦等人研制的动物纤维高份子复合质料，却用到了昔人所用的秸秆。可打造这类质料仍紧要希图几个问题。

起首，让高含量的植物纤维与塑料树脂进行空虚共混，需求具备强力共混搅拌扭矩的硬件装备。“以往的木塑复合资料，以木粉作填充，添补量低于60%。而咱们与山东科企相助研制的高速共混机，可通过其极强的共混搅拌扭矩，让高含量的植物纤维与塑料树脂进行匮乏共混，让微动物纤维填充量达80%。”朱锦标明道，这令它在复合材估中起到相反钢筋混凝土中“钢筋”的浸染，让成品的力学听从远高于市场上的木塑复合质料。

其次，由于动物纤维存在较强的亲水性，其与疏水的高分子树脂之间相容性很差，会导制复合原料表现出很大的脆性。对此，朱锦体现，团队优选了契合的相容助剂，改进亲水植物纤维与疏水性高分子树脂之间的相容性，提高两者在宏观层面的分离力，让动物纤维高份子复合资料具也有高强度、高模量。

收尾还有个难点。植物纤维含量一旦前进，植物纤维高分子复合材料的熔体粘度（在不一定温度下熔体流动遵从的好欠佳，粘度越大，熔体流动性越差）也会响应添加，会使得质料在注塑进程中运动性变差，甚至没法洋溢模腔，终极获得的制件表面目面貌易组成百般缺欠。为此，朱锦团队采取“内光滑”加“外光滑”的复配滑腻剂零碎，消沉了熔体的内部粘度，减小了熔体与装备之间的申辩。

独家配方加强仿木“体质”

家喻户晓，植物纤维与思空见贯的塑料凡是易着火品。动物纤维复合材料的阻燃标题问题依然是业界坚苦，良多研究者通过无机溶剂大概碱液处置纤维，破不好纤维表面的构造，接下来染指阻燃剂进行阻燃。

“这类做法会产生大批的撤废溶剂和碱液，在环保处置方面增多了特别资本。”朱锦说，因而团队接纳动物纤维与树脂基体分步阻燃化的方案，先用水对动物纤维进行简单的喷淋，再用常例的加工办法与环保型阻燃剂，使树脂获得足够的阻燃能力，动物纤维复合资料杀绝10秒后，离火便主动熄灭。

防得了火，是否防潮？

试验团队将关闭样条浸泡在20℃的恒温水中，100天后，样条的吸水率依然低于2%。为让样品多吸水，试验人员将挤出块材表面的塑料层切除，又进行了60天的吸水性测试，样品的吸水率均仍未超过20%，远低于30%的靡烂临界值。

“这是由于在高速共混机中，高份子基体与纤维达到了非常平均的共混，实现了对植物纤维的无效包裹。”朱锦浮现，团队做了大量精细算计，才得出配方设计，让高达80%植物纤维含量的复合资料依然能够受到高分子基体的珍爱，大幅度飞扬吸水效用。同时担保了动物纤维复合资料在低温湿热的情况下，依然具备良好的顽固屈服。

“目前团队也曾贯串了植物纤维高分子复合资料的整体唱功旅程，具备了一定的生产与制备才具，并使产品在本钱与应用性上取得了良好的失调。”朱锦显示，随着研发和市场广而告之的深切，这款仿木产品会很快进入市场，从而促退年人类将树木还给森林。

关连链接

仿木——妙技与艺术的完善云集

仿木是一种功底技术，运用这种唱工技能可以生产打造出轮廓似实木的各种产品。国内迪士尼主题公园等场所的泛滥建筑用的凡是仿木。

从皮相上看，仿木和原木制品的视觉造诣并驾齐驱，能以假乱真，但使用寿命却远远优于原木，通太长年风吹日晒也不会侵蚀褪色，更不会生虫，既耐用又环保。

天空、墙面、建筑轮廓装潢装修，亲程度台铺装，防护安然景观装饰，这些场景中仿木都可庖代原木。

仿木柴质在前十年只能是模具成形，而现如今经过人们的奋力也曾发展成无模生产，大大高涨了生产利润，而且生产功底也大大改观，克制了年久侵蚀、氧化、易损等技术手段艰巨，在我国木材资源极其匮乏确当下，仿木有成为户外园林景观装潢干流的趋向。 （江耘）