近日,農業農村部農業生态與資源保護總站發(fā)布關于推介農業面(miàn)源污染綜合治理關鍵技術的通知,公布了遴選出的33項農業面(miàn)源污染綜合治理關鍵技術并予以推薦,中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所朱錦研究員與那海甯研究員帶領生物基高分子材料團隊開(kāi)發(fā)的“農作物稭稈禾塑仿木複合材料産業化技術”位列其中。
我國(guó)是農業大國(guó),農作物稭稈資源十分豐富,2022年全國(guó)主要農作物稭稈理論資源量爲9.77億噸,可收集資源量在7.37億噸左右。一直以來,農作物稭稈就是農村面(miàn)源污染的一個源頭,每年總有大量稭稈在田間焚燒,産生大量濃煙,污染環境。如何實現農作物稭稈離田高附加值産業化利用,是推動稭稈綜合利用可持續發(fā)展面(miàn)臨的難題。
基于農作物類禾本植物的稭稈中富含大量優質植物纖維的特性,中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所生物基高分子材料團隊在朱錦研究員與那海甯研究員的帶領下,創建了包含“一體化投料”、“高速剪切捏合”及“産業自動化”等技術模塊的農作物稭稈禾塑仿木複合材料産業化技術。運用稭稈禾塑仿木複合材料産業化技術將(jiāng)蓬松狀短切稭稈(長(cháng)度2-3cm)與顆粒狀回收塑料、助劑進(jìn)行一體化快速準确計量與高效均質複合,所得禾塑複合材料中的稭稈填充量最高可達80%、稭稈填料中原生植物纖維長(cháng)度高達0.3-1cm,高速混合全程不超過(guò)45s,材料加工成(chéng)型單位耗電量不超過(guò)100kWh/t。突破傳統木塑複合材料擠出加工技術無法實現的高含量、大長(cháng)徑比木質纖維與塑料的快速、均質混合,形成(chéng)協同計料、投料、混合、複合、卸料、冷卻、造粒、成(chéng)型爲一體的自動化控制技術,滿足玉米稭稈、麥稈、黃麻、紙漿、蘆葦、椰絲、棕榈等各類稭稈用于各類闆材、型材制品的規模化制造。單條産線的年産能(néng)可達4000噸,能(néng)滿足各類闆材、型材制品的年産超過(guò)20 萬平方米,所得材料制品可廣泛用于戶外景觀、棧道(dào)、護欄,室内裝飾、家具、門窗、地闆等。由禾塑複合材料制造材料制品具有木質感強、綜合性能(néng)高且耐老化的特點。該技術在推動農作物稭稈的高質材料化利用的同時,也爲“雙碳”目标的實現構建了重要的實施途徑。
農業面(miàn)源污染綜合治理關鍵技術由農業農村部農業生态與資源環保總站于2021年和2022年面(miàn)向(xiàng)全國(guó)範圍在全國(guó)範圍内公開(kāi)征集,經(jīng)單位推薦、形式審查和專家評審,并征求重點流域農業面(miàn)源污染綜合治理專家意見評選而出,旨在深入推進(jìn)“十四五”時期農業面(miàn)源污染治理工作,進(jìn)一步指導各地提升農業面(miàn)源污染治理能(néng)力。根據通知,未來各地各有關單位將(jiāng)結合實際,加快适用關鍵技術推廣應用,助力農業綠色發(fā)展和鄉村生态振興。
(高分子與複合材料實驗室 那海甯)