竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)
甘肃庄浪:年关近 马铃薯粉条销售火热进行******
“这种大箱子、大袋子堆放在前面,小的往后。对,就这样放……”1月9日,庄浪县鑫喜淀粉加工有限责任公司生产销售负责人蒙琦琦正在安排工人备货、运输粉条。
随着春节临近,市场需求猛增,庄浪县各淀粉加工公司开足马力,安排专人专班,全力保运转、抢销售。工人们一班接着一班干,正紧张有序地将一袋袋、一箱箱打包好的粉条成品搬运装车,码放整齐,一派忙碌而火热的工作场景。蒙琦琦和车间负责人在一旁认真细致地记录着订单数、装车情况,并拍照随时反馈给收货方。
礼盒装马铃薯粉条 张沛杰摄
“2022年12月中下旬以来,共收到订单22条,主要来自兰州、东莞、济南、遂宁等地,已经发了22车。预计到春节前共生产销售粉条115吨、淀粉728吨。去年一年的销售额是4600万元左右,预计年前这一个月的销售额将达到去年全年的四分之一,估计1153万元左右,相比去年同时期明显增多了。”蒙琦琦说。
近年来,庄浪县实施“专精特新”马铃薯中小微企业培育行动,支持龙头企业加大技术研发,解决技术难题,引进绿色优质高产新品种,力争全县马铃薯系列产品年加工能力达到40万吨,产品转化率达50%以上,生产出了马铃薯方便粉条、马铃薯蛋白以及新品流汁宽粉等马铃薯制品,增加产品附加值。
马铃薯粉条装车待发 张沛杰 摄
“2022年,庄浪县建成马铃薯产业基地36.5万亩,总产量达到54万吨,总产值达到5.8亿元,加工增值能力达到40万吨,有力推动了庄浪县马铃薯产业转型升级,实现农民增收致富,农业增效和县域经济高质量发展。”庄浪县农技中心主任李国斌介绍道。(记者 张沛杰)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)