“像木材一样可钉可铆，点燃10秒后离火自灭，不会翘曲也不发生霉变，而且价格比普通木材还要低……”近期，中科院宁波材料所研究员朱锦将草本植物纤维与塑料树脂结合，研制出了一种新型的仿木材料——植物纤维高分子复合材料，并且其对水火还具有“免疫”属性。
据了解2017年，中国人造板材产量超过3亿立方米，其中60%的原材料依赖进口。而各类秸秆可收集量超过8亿吨，其中只有极少部分得到有效再利用。
“纤维复合材料的历史可追溯至古代。古人将稻草或麦秸混入粘土增加粘土强度用以建造房屋，就是一种纤维复合材料的利用。”朱锦表示，由于秸秆难于收集处理，且易腐、易燃、易吸水，在现代复合材料中很难见到它们的身影。
(植物纤维高分子复合材料制备过程)
在研制材料的过程中，研究团队采用了三种方法，克服了秸秆的易腐、易燃、易吸水的特性。
首先是采用了强力共混搅拌扭矩的硬件设备，让高含量的植物纤维与塑料树脂进行充分共混，使成品的力学性能远高于市场上的木塑复合材料。
其次选用了合适的相容助剂，改善亲水植物纤维与疏水性高分子树脂之间的相容性，提高两者在微观层面的结合力，让植物纤维高分子复合材料具有了高强度、高模量，同时采用“内润滑”加“外润滑”的复配润滑剂体系，降低了熔体的内部粘度，减小了熔体与设备之间的摩擦。
第三，采用植物纤维与树脂基体分步阻燃化的方案，先用水对植物纤维进行简单的喷淋，再用常规的加工方法与环保型阻燃剂，使树脂获得足够的阻燃能力，植物纤维复合材料点燃10秒后，离火便自动熄灭。
目前，该研究团队已能制备出植物纤维填充量高达80%的植物纤维高分子复合材料。并使产品在成本与使用性上取得了良好的平衡。”朱锦表示，研发植物纤维高分子复合材料，不仅可以减少对木材的依赖，将树木归还于森林，而且对于环境保护也有着积极的促进作用。