记者25日从国家林业和草原局竹子研究开发中心（以下简称竹子中心）获悉，该中心以竹代塑创新团队利用竹材细胞壁定向活化与模压技术，成功将竹材直接加工成高强度、耐水以及可降解的全竹热固性塑料异形产品。相关研究成果日前发表在国际期刊《美国明升手机学会纳米》上。
竹子因其生长快速、可再生、可生物降解及环境友好的特性，被视为有潜力替代石油基塑料的材料。然而，竹材自身的结合能力较弱，往往需要与胶黏剂或其他材料复合使用，这可能会带来空气污染的风险。此外，与石油基塑料相比，竹材的天然可塑性较差，在成型过程中需要依赖水热处理进行软化和定型，这在一定程度上限制了其应用范围。
“本研究采用了一种创新策略，通过结合亚氯酸钠和醋酸的选择性作用，实现了对竹材中部分木质素的有效去除。同时，利用高碘酸钠对糖单元进行定向醛基化处理，成功地对竹材细胞壁的结构与组分进行了定向重构。这一重构过程不仅显著增强了竹材单元的反应活性，还大幅提升了其可塑性。”论文第一作者、竹子中心助理研究员郭登康告诉科技日报记者，在此基础上，通过热压致密化工艺，团队成功地将处理后的竹材直接转化为热固性塑料产品。这种新型的全竹热固性塑料展现出了与聚苯乙烯、酚醛树脂和聚氯乙烯等硬质塑料相媲美的卓越力学性能。
通过细胞壁结构定向调控制备全竹热固性塑料示意图。竹子中心供图
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论文共同通讯作者、竹子中心副研究员李景鹏表示，这种全竹热固性塑料还表现出了卓越的耐溶剂性和耐水性。即使将其浸泡在多种溶剂中，甚至是水中，一个月后它仍能保持其原始形态。更为关键的是，这种塑料具有可重复成型和可降解的特性，使其在替代传统石油基塑料方面展现出了巨大的潜力。
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