2017年，中国天然板材产量跨越3亿立方米，此中60%的原材料拜托进口。与此同时，各类秸秆可征集量逾越8亿吨，此中只需极少一小部分获取有用再操作。研发植物纤维高份子复合原料，便是为了从根蒂上筹算木料产需之间的抵牾。

“像木料异样可钉可铆，点燃10秒后离火自灭，不会翘曲也不发生霉变，而且价钱比普通木柴还要低……”近期，中科院宁波资料所研究员朱锦将草本动物纤维与塑料树脂荟萃，研制出了一种新型的仿木原料——植物纤维高份子复合原料，况且其对水火还存在“免疫”属性。

“以往的原木或仿木质料，在遵从优势上时常顾此失彼，且离不开对木材的耗费。”朱锦陈诉科技日报记者，这一资料的研制及相关技术手段的突破，将减少人类对木材的寄托，促进木材的可继续进行。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添补量高达80%的动物纤维高分子复合质料。

微观设计再现“古式纤维复合”

纤维沿着成长偏向排列，构成为了天然木料的各向异性——木材受压时，每一个细胞都相当于一根管柱，在横纹、顺纹两种状况下会表现出分歧的抗压能力，招致木材便于加工的同时也容易翘曲。“但我们所研制的复合材料由于拥有高含量且不划定规矩的动物纤维，可担保原料在横纹、顺纹倾向下都具备匀称的抗压效用，这使得复合质料不会翘曲，何况动物纤维高分子复合资料密度低，可锯、可铆、可钉、可刨，加工十分灵敏。”朱锦说。

“纤维复合资料的汗青可追溯至古代。古人将稻草或麦秸混入粘土添加黏土强度用以建造衡宇，等于一种纤维复合原料的独霸。”朱锦显示，由于秸秆难于搜集处置惩罚，且易腐、易着火、易吸水，在当代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材料，却用到了昔人所用的秸秆。可制作这类质料仍需求打算几个问题。

首先，让高含量的动物纤维与塑料树脂进行虚浮共混，紧要存在强力共混搅拌扭矩的硬件设施。“以往的木塑复合材料，以木粉作加添，添补量低于60%。而咱们与山东科企合作研制的高速共混机，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子虚共混，让微植物纤维填充量达80%。”朱锦表达道，这令它在复合材猜中起到相通钢筋混凝土中“钢筋”的感召，让制品的力学违拗远高于市场上的木塑复合原料。

其次，由于动物纤维具备较强的亲水性，其与疏水的高分子树脂之间相容性很差，会导制复合资料表现出很大的脆性。对此，朱锦体现，团队优选了合适的相容助剂，改良亲水植物纤维与疏水性高份子树脂之间的相容性，前进两者在宏观层面的结纳力，让植物纤维高分子复合材料存在了高强度、高模量。

最后另有个难点。植物纤维含量一旦提高，动物纤维高份子复合原料的熔体粘度（在不一定温度下熔体运动坚守的好坏，粘度越大，熔体运动性越差）也会相应添加，会使得质料在注塑历程中流动性变差，乃至无法充斥模腔，终极获得的制件表脸孔易造成百般缺陷。为此，朱锦团队采用“内润滑”加“外滑腻”的复配光滑剂体系，低落了熔体的内部粘度，减小了熔体与装备之间的摩擦。

独家配方加强仿木“体质”

尽人皆知，植物纤维与思空见贯的塑料都是易燃品。动物纤维复合原料的阻燃标题依然是业界艰难，许多研讨者通过无机溶剂兴许碱液措置纤维，毁坏纤维表面的结构，日后到场阻燃剂进行阻燃。

“这种做法会产生少量的废除溶剂与碱液，在环保处置惩罚方面添加了特别本钱。”朱锦说，因此团队采取植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容易的喷淋，再用旧例的加工方式与环保型阻燃剂，使树脂获得足够的阻燃技能花样，动物纤维复合质料息灭10秒后，离火便积极熄灭。

防患了火，可否防潮？

履行团队将封锁样条浸泡在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，实验职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逾越20%，远低于30%的腐朽临界值。

“这是由于在高速共混机中，高分子基体与纤维达到了很是均匀的共混，完成为了对动物纤维的无效包裹。”朱锦显示，团队做了大批邃密精美总计，才得出配方设计，让高达80%植物纤维含量的复合材料依然能够受到高分子基体的爱惜，大幅度低沉吸水苦守。同时保证了动物纤维复合资料在低温湿热的情况下，依然具备良好的倔强遵从。

“今朝团队也曾融会了植物纤维高份子复合质料的团体功底路线，具备了不一定的生产与制备材干，并使产品在本钱与应用性上取患有良好的失调。”朱锦体现，随着研发和市场推广的深切，这款仿木产品会敏捷进入市场，从而促成人类将树木还给森林。

相关链接

仿木——武艺与艺术的美满松散

仿木是一种唱功技术，运用这类功底武艺可以生产制作出皮相似实木的各种产品。外洋迪士尼主题公园等场所的众多建筑用的凡是仿木。

从外表上看，仿木与原木制品的视觉功效伯仲之间，能以假乱真，但应用寿命却远远优于原木，经过终年风吹日晒也不会氧化退色，更不会生虫，既耐用又环保。

空中、墙面、建筑表面装璜装修，亲程度台铺装，防护保险景观装璜，这些场景中仿木都可替代原木。

仿木材质在前十年只能是模具成形，而现当今通过人们的起劲已经发展成无模生产，大大飞扬了生产资源，而且生产做工也大大改观，压制了年久侵蚀、氧化、易损等技术困难，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璜干流的趋向。 （江耘）