作者 李傳福

"千磨萬擊還堅勁,任爾東西南北風。"竹子以其挺拔的身姿和堅韌的品格,自古以來就深受人們的喜愛。最近,竹子正在經歷一場革命性的轉變,從傳統的建筑材料和家居裝飾品,變身為解決全球塑料污染問題的關鍵材料。

塑料污染已成為全球性的環境難題。熱固性塑料因其難以回收和生物降解的特性,對環境構成了巨大威脅。隨著可持續發展理念的深入人心,尋找塑料的可持續替代品變得迫在眉睫。

竹子,以其快速生長和環保特性,被視為一種理想的可持續資源。然而,竹子的自結合能力和可塑性不足,限制了其在現代工業中的應用。為了克服這些障礙,科學家們開始了對竹子的深入研究。

國家林業和草原局竹子研究開發中心的郭登康助理研究員和李景鵬副研究員,聯合福建農林大學的余雁教授,發起了一場“竹子大改造”。他們通過選擇性處理,去除了竹子中的部分木質素,并利用高碘酸鈉進行定向醛基化處理,成功地重構了竹材的細胞壁,極大地提高了其反應活性和可塑性。

通過細胞壁結構定向調控制備全竹熱固性塑料示意圖 來源:國家林業和草原局竹子研究開發中心

經過熱壓致密化工藝,竹材被直接轉化為熱固性塑料產品(ABTP)。這種新型塑料不僅具有與傳統塑料相媲美的力學性能,如抗拉強度50 MPa、彎曲強度80 MPa、彎曲模量5 GPa,邵氏硬度接近90,還展現出了卓越的耐溶劑性和耐水性。

更重要的是,這種全竹熱固性塑料具備可重復成型和可降解的特點。在替代傳統石油基塑料方面,它展現出了巨大的潛力。

全竹熱固性塑料可降解性能 來源:國家林業和草原局竹子研究開發中心

這項研究成果不僅為竹子的應用開辟了新天地,也為全球塑料污染問題提供了一種創新的解決方案。隨著科技的進步和環保意識的提高,竹子的這一華麗轉變,預示著一個更加綠色、可持續的未來。

竹子,這種古老的植物,在現代科技的助力下,正煥發出新的生命力。從自然植物到可持續塑料的轉變,不僅是材料科學的一次飛躍,更是人類對自然環境的一次深刻反思和積極回應。

來源: 李傳福