在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展背景下，可再生資源受到越來(lái)越多的重視，而將秸稈用于塑木復(fù)合材料的生產(chǎn)，變廢為寶，生產(chǎn)出綠色環(huán)保、具有較高附加值的塑木產(chǎn)品，既拓展了秸稈的利用途徑，緩解我國(guó)木材資源供求矛盾，也為塑木行業(yè)注人新鮮的血液，并對(duì)我國(guó)加強(qiáng)農(nóng)林剩余物資源的回收利用、減輕環(huán)境生態(tài)壓力具有深遠(yuǎn)意義。
近年來(lái)，行業(yè)內(nèi)逐漸形成了“以秸代木”的新訴求。在塑木復(fù)合材料制造領(lǐng)域，秸塑復(fù)合材料的概念近年來(lái)被我國(guó)率先提出。秸塑復(fù)合材料(Straw-plasticComposites, SPC)是一種以低于一年生植物纖維生長(zhǎng)物，如秸稈、棉桿、甘蔗渣等為原料，經(jīng)粉碎和界面增容處理，與一定比例熱塑性塑料及助劑共混，通過(guò)擠出、熱壓或注射等成型工藝制備的兼具生物基材料與塑料特點(diǎn)的一種新型環(huán)?？苫厥詹牧?。
研究表明秸稈纖維表面含有強(qiáng)極性的親水基團(tuán)，與表面疏水性強(qiáng)的塑料.難以形成良好的界面相容。因此，如何解決秸稈與塑料兩者界面相容性差，優(yōu)化兩者界面粘合性能是秸塑復(fù)合材料研究的重中之重。值得注意的是，相對(duì)于木粉/竹粉，秸稈表面存在一層生物質(zhì)脂質(zhì)組分，抑制了膠私劑對(duì)秸稈內(nèi)部的滲透，此外，秸稈粉纖維導(dǎo)管組織方向單一，纖維負(fù)載率低，削弱了塑料在熔融后對(duì)秸稈纖維的穿插性，造成了秸塑復(fù)合材料中秸稈組分含量難以提升。因此，將秸稈用于生產(chǎn)塑木復(fù)合材料時(shí)，其界面改性過(guò)程將不同于傳統(tǒng)塑木復(fù)合材料，具有一定的特殊性。秸塑復(fù)合材料制備過(guò)程中的界面改性相關(guān)技術(shù)及研究成果，有物理改性、化學(xué)改性、生物改性等方法。秸稈與木材化學(xué)成分相似，但比例有所不同，不同地區(qū)所產(chǎn)的秸稈在組分比例上會(huì)略有差距，以秸稈與云杉化學(xué)成分對(duì)比為例，麥秸的纖維素含量相對(duì)較低，但灰分礦物質(zhì)和熱水抽提物含量要遠(yuǎn)高于木材，且主要集中于秸稈外層。秸稈的熱水抽提物主要成分為麥秸表面蠟質(zhì)層。我國(guó)作為世界農(nóng)業(yè)大國(guó)，同時(shí)也是塑料制品消費(fèi)大國(guó)，每年產(chǎn)生的大量秸稈與回收塑料為秸塑復(fù)合材料的生產(chǎn)奠定了良好了原材料基礎(chǔ)，而克服秸稈與塑料界面不相容特性是助推秸塑復(fù)合材料在我國(guó)塑木復(fù)合材料制造行業(yè)內(nèi)推廣所必須解決的一大關(guān)鍵問(wèn)題。秸塑復(fù)合材料界面改性技術(shù)與傳統(tǒng)秸稈人造板界面改性技術(shù)有著一定的不同，其主要原因在于塑料對(duì)極性秸稈表面的不相容性。為此，秸塑復(fù)合材料界面改性技術(shù)主要通過(guò)從物理角度增大膠接比表面積與空隙，促進(jìn)機(jī)械膠合，具體實(shí)施手段諸如機(jī)械粉碎、高頻高溫以及離子處理等;從化學(xué)角度降低秸稈表面極性或增加塑料極性以及通過(guò)偶聯(lián)劑增容的方式增強(qiáng)塑料對(duì)秸稈的結(jié)合能力，具體實(shí)施方式有馬來(lái)酸醉接枝塑料高分子、偶聯(lián)劑接枝秸稈以及對(duì)秸稈進(jìn)行堿、生物處理的手段。然而，要想實(shí)現(xiàn)秸塑復(fù)合材料界面改性技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推莊則還需面臨許多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。秸塑復(fù)合材料是對(duì)木塑行業(yè)的有益補(bǔ)充，無(wú)論從原材料成本，還是從產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐用性、環(huán)保等方面，完全可以與木塑材料相媲美，甚至還擁有更好的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)。秸塑獨(dú)特的優(yōu)良性使其產(chǎn)品在高端市場(chǎng)的前景十分廣闊。秸塑新材料雖具有良好的發(fā)展前景，但其生產(chǎn)過(guò)程中改性塑化的工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，不利于低端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)；其產(chǎn)品研發(fā)尚處在起步階段，對(duì)這一新材料的生產(chǎn)和應(yīng)用還需要持續(xù)的研發(fā)和創(chuàng)新。
