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竹子變身塑料,為生活增添一抹綠色

李傳福
原創(chuàng)
湖南省科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員,從事與化學(xué)相關(guān)科普活動(dòng)。
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作者 李傳福

"千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)勁,任爾東西南北風(fēng)。"竹子以其挺拔的身姿和堅(jiān)韌的品格,自古以來(lái)就深受人們的喜愛(ài)。最近,竹子正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命性的轉(zhuǎn)變,從傳統(tǒng)的建筑材料和家居裝飾品,變身為解決全球塑料污染問(wèn)題的關(guān)鍵材料。

塑料污染已成為全球性的環(huán)境難題。熱固性塑料因其難以回收和生物降解的特性,對(duì)環(huán)境構(gòu)成了巨大威脅。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心,尋找塑料的可持續(xù)替代品變得迫在眉睫。

竹子,以其快速生長(zhǎng)和環(huán)保特性,被視為一種理想的可持續(xù)資源。然而,竹子的自結(jié)合能力和可塑性不足,限制了其在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用。為了克服這些障礙,科學(xué)家們開(kāi)始了對(duì)竹子的深入研究。

國(guó)家林業(yè)和草原局竹子研究開(kāi)發(fā)中心的郭登康助理研究員和李景鵬副研究員,聯(lián)合福建農(nóng)林大學(xué)的余雁教授,發(fā)起了一場(chǎng)“竹子大改造”。他們通過(guò)選擇性處理,去除了竹子中的部分木質(zhì)素,并利用高碘酸鈉進(jìn)行定向醛基化處理,成功地重構(gòu)了竹材的細(xì)胞壁,極大地提高了其反應(yīng)活性和可塑性。

通過(guò)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)定向調(diào)控制備全竹熱固性塑料示意圖 來(lái)源:國(guó)家林業(yè)和草原局竹子研究開(kāi)發(fā)中心

經(jīng)過(guò)熱壓致密化工藝,竹材被直接轉(zhuǎn)化為熱固性塑料產(chǎn)品(ABTP)。這種新型塑料不僅具有與傳統(tǒng)塑料相媲美的力學(xué)性能,如抗拉強(qiáng)度50 MPa、彎曲強(qiáng)度80 MPa、彎曲模量5 GPa,邵氏硬度接近90,還展現(xiàn)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(fù)成型和可降解的特點(diǎn)。在替代傳統(tǒng)石油基塑料方面,它展現(xiàn)出了巨大的潛力。

全竹熱固性塑料可降解性能 來(lái)源:國(guó)家林業(yè)和草原局竹子研究開(kāi)發(fā)中心

這項(xiàng)研究成果不僅為竹子的應(yīng)用開(kāi)辟了新天地,也為全球塑料污染問(wèn)題提供了一種創(chuàng)新的解決方案。隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的提高,竹子的這一華麗轉(zhuǎn)變,預(yù)示著一個(gè)更加綠色、可持續(xù)的未來(lái)。

竹子,這種古老的植物,在現(xiàn)代科技的助力下,正煥發(fā)出新的生命力。從自然植物到可持續(xù)塑料的轉(zhuǎn)變,不僅是材料科學(xué)的一次飛躍,更是人類(lèi)對(duì)自然環(huán)境的一次深刻反思和積極回應(yīng)。

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