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竹子变身塑料,为生活增添一抹绿色

李传福
原创
湖南省科普作家协会会员,从事与化学相关科普活动。
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作者 李传福

"千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。"竹子以其挺拔的身姿和坚韧的品格,自古以来就深受人们的喜爱。最近,竹子正在经历一场革命性的转变,从传统的建筑材料和家居装饰品,变身为解决全球塑料污染问题的关键材料。

塑料污染已成为全球性的环境难题。热固性塑料因其难以回收和生物降解的特性,对环境构成了巨大威胁。随着可持续发展理念的深入人心,寻找塑料的可持续替代品变得迫在眉睫。

竹子,以其快速生长和环保特性,被视为一种理想的可持续资源。然而,竹子的自结合能力和可塑性不足,限制了其在现代工业中的应用。为了克服这些障碍,科学家们开始了对竹子的深入研究。

国家林业和草原局竹子研究开发中心的郭登康助理研究员和李景鹏副研究员,联合福建农林大学的余雁教授,发起了一场“竹子大改造”。他们通过选择性处理,去除了竹子中的部分木质素,并利用高碘酸钠进行定向醛基化处理,成功地重构了竹材的细胞壁,极大地提高了其反应活性和可塑性。

通过细胞壁结构定向调控制备全竹热固性塑料示意图 来源:国家林业和草原局竹子研究开发中心

经过热压致密化工艺,竹材被直接转化为热固性塑料产品(ABTP)。这种新型塑料不仅具有与传统塑料相媲美的力学性能,如抗拉强度50 MPa、弯曲强度80 MPa、弯曲模量5 GPa,邵氏硬度接近90,还展现出了卓越的耐溶剂性和耐水性。

更重要的是,这种全竹热固性塑料具备可重复成型和可降解的特点。在替代传统石油基塑料方面,它展现出了巨大的潜力。

全竹热固性塑料可降解性能 来源:国家林业和草原局竹子研究开发中心

这项研究成果不仅为竹子的应用开辟了新天地,也为全球塑料污染问题提供了一种创新的解决方案。随着科技的进步和环保意识的提高,竹子的这一华丽转变,预示着一个更加绿色、可持续的未来。

竹子,这种古老的植物,在现代科技的助力下,正焕发出新的生命力。从自然植物到可持续塑料的转变,不仅是材料科学的一次飞跃,更是人类对自然环境的一次深刻反思和积极回应。

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2024-08-25