秸秆型植物纤维制品新途径——环保花盆.doc

PAGE PAGE 10 生产秸秆型植物纤维制品新途径——环保花盆 魏 杰 北京化工大学环境工程系 北三环东路化工大学107信箱 100029 董金狮 北京凯发环保技术中心北京海淀区曙光花园智业园B座18E 100089 【摘要】：针对目前秸秆型植物纤维制品现状和发展方向进行综述，并以植物纤维压制成型生产环保花盆技术项目为例，通过对该产品的特点、生产工艺和生设备的介绍，阐明植物纤维制品在循环经济中的重要意义。 一、秸秆型植物纤维的国内外现状 1、纤维的概念及植物纤维的种类 工业上，纤维指柔软细长的丝状物，有一定强度、弹性和吸湿性，是纺织、编织和造纸等的原料。纤维分为化学(合成)纤维和天然纤维。后者又分矿物纤维(仅石棉)、动物纤维(羊毛、蚕丝等，成分为蛋白质)和植物纤维(Vegetable fibres)。 产生植物纤维的纤维植物，全世界有数百种，我国约500种左右。[1] 植物纤维主要分为：韧皮纤维(bast fibres)、 叶纤维、种子纤维、果实纤维、根纤维、穗轴纤维、木材纤维和其他纤维。 芦苇、芒属、玉米、稻和麦等茎秆及蔗渣属其他纤维类中的禾本科，传统上主要用于编织、造纸，均产自单子叶植物。 2、国内外秸秆类植物纤维产生量及应用情况 据统计，全世界每年秸秆纤维产量约为4×108 t。据联合国粮农组织统计，全世界作物秸秆纤维有66％直接还田或作为生活能源而被烧掉，19％做房屋建筑材料或蔬菜生产覆盖材料等，12％作为草食家畜的饲料，另有3％左右作为手工艺业的原料。 在我国约有70％ 的秸秆纤维作为生活能源的燃料后还田，或就地燃烧还田，或直接翻入土层中还田，20％左右作为家畜的饲料，另有10％左右作为造纸工业、建筑业及手工业的原料。在全国不少地区，大量的秸秆纤维没有得到充分利用，多数在田（地）间付之一炬。这种处理方法，不但浪费资源，而且造成了严重的环境污染[2]。 3、秸秆型植物纤维资源化在循环经济中的意义 循环经济（Cycle economy）是在世界环境恶化，资源日益枯竭的形势下，由环保工作者为保护人类生态环境提出来的一种发展经济的新理念和新模式。 循环经济的主要目的是减少资源消耗，保护生态环境。传统的资源经济是一种资源单向流动的经济，其模式是“资源－产品－污染排放”，而循环经济模式是“资源－产品－再生资源”的物质反复循环流动的过程。 利用可再生性资源（包括秸秆纤维资源）是当前环境绿色高技术的重要内容，是保护环境的一个长远的发展方向，具有深远与现实的重要意义。秸秆纤维是地球上巨大的再生性生物高分子资源。从资源的可持续利用、保护环境和生物体亲和性与生物分解性特点出发，人们对于能再生的秸秆纤维的利用寄予了很大的期望，由此秸秆纤维资源化利用，开发环境友好的绿色产品，已成为环境绿色高技术研究与开发中的热点领域［3］。 二、秸秆型植物纤维制品的应用与发展 1、目前秸秆型植物纤维制品的主要技术和应用 1.1 植物纤维改性技术 利用农业废弃物秸杆资源，原料本身为天然材料，生产的产品对人无毒无害，对环境没有破坏作用，能有效地补充资源短缺和维持生态平衡。利用膨化改性技术生产的改性植物纤维，具有组织结构疏松，分子量小，可塑性好，热成型产品强度高，产品表面光滑、有害成分少等优点，同时具有加工成本低，加工机械化程度高，劳动强度小，无三废污染，经济效益高等特性，可促进相关产业的迅速发展。作为原料，可以广泛地用于石油钻探（钻井液用植物改性纤维油气层保护暂堵剂）、化工（改性纤维吸附剂）、材料（一次性餐具材料、家具中纤、高纤板材）、造纸（原料膨化处理）、园艺绿化材料等生产加工领域。为农作物秸秆的资源化利用和拓展工业化产品领域开辟了新路。 1.2 秸秆复合墙体制造技术 墙体材料革新是保护土地资源、节约能源、资源综合利用、改善环境的重要措施，也是可持续发展战略的重要内容。随着我国人口的增加，经济持续快速发展，资源和环境的压力越来越大，必须从根本上改变传统墙体材料大量占用耕地、消耗能源、污染环境的状况，大力开发和推广应用新型墙体材料，形成与可持续发展相适应的新兴产业。 无机胶粘剂植物纤维建筑复合板材是以无机材料菱镁土、水泥、石膏、矿渣等为胶粘剂，农业剩余物玉米秸杆、高粱秸秆、稻草、麦秸、棉杆等植物纤维原料作增强材料，添加适量复合添加剂进行生产的。此种建筑用复合板材具有独特的优点:①主要物理力学性能好，与传统的砖、石等材料相比，有质量轻、可钉、可锯、可刨、可钻、可拧木螺钉等性能。②防火、防虫蚁；隔音、隔热，化学稳定性好，使用中无有害气体挥发，属环保型材料。③装配方便，适合于各种装饰，抗震性能优良。[4] 1.3 植物纤维发泡技术 目前我国许多电子产品、家用电器、小机电产品大量使用EPS泡沫塑料作为缓冲