為深入推進塑料污染全鏈條治理，加快推動“以竹代塑”發(fā)展，國家發(fā)展改革委等部門11月7日印發(fā)《加快“以竹代塑”發(fā)展三年行動計劃》，提出到2025年“以竹代塑”產(chǎn)業(yè)體系初步建立等行動目標，“以竹代塑”產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品種類、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、綜合效益進一步提升，重點產(chǎn)品市場占有率顯著提高。

材料復(fù)合化達到利用最大化

竹子大約三千萬年前出現(xiàn)在地球，是世界上生長速度最快的植物之一。竹子中含有大量的竹纖維，加工成的材料器具有著高強度的力學(xué)性能，如果加工成功能性產(chǎn)品，還可大大拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

與傳統(tǒng)塑料等材料相比，竹木等生物基材料具有更強的環(huán)保優(yōu)勢，能最大限度替代塑料、鋼材、水泥等傳統(tǒng)材料，目前已成為引領(lǐng)經(jīng)濟和科技創(chuàng)新發(fā)展的一個新興產(chǎn)業(yè)。

當(dāng)然，僅靠這些單一化的使用也難以將竹子的利用達到最大，材料的復(fù)合化則解決了這一難題。國內(nèi)自主研發(fā)的竹纏繞技術(shù)，就是將改性竹子與樹脂等混合，充分利用竹纖維的韌性與竹子的高強軸向拉伸力，從而得到的一種環(huán)形無應(yīng)力缺陷的復(fù)合材料。這一技術(shù)的主要優(yōu)勢在于它能夠有效地將竹子與其他材料結(jié)合，讓新材料不僅具有竹子的韌性、強度和環(huán)保性，同時也融合其他材料如高強度、耐腐蝕性等優(yōu)點。

竹纏繞管可應(yīng)用于城市管道建設(shè)

竹纏繞復(fù)合材料大多以竹篾和竹條為主要基材，以不同的功能性樹脂作為膠粘劑，各種管道產(chǎn)品是這種生物基材料最為廣泛的應(yīng)用場景?；谥窭p繞復(fù)合材料制成的管道，主體由內(nèi)襯層、增強層、外防護層三部分組成，其中竹纏繞單元是增強材料，樹脂膠粘劑則為防護性功能主體，在膠粘劑與纏繞單元充分交聯(lián)后，再根據(jù)管道運用場景確定材料厚度、膠粘劑種類，進一步確定制作過程中的溫度、壓力以及時間等參數(shù)，經(jīng)過固定化脫模處理后，方能制成成品復(fù)合管道產(chǎn)品。

相較于現(xiàn)在所用的水泥管、塑料管、玻璃纖維管以及鋼鐵管，竹纏繞復(fù)合管道廣泛適用于農(nóng)田給水、腐蝕性介質(zhì)輸送、市政污泥排放、電路管道和城市地下綜合管廊等各個領(lǐng)域之中，不僅具備耐腐蝕、耐寒和耐高溫的特點，節(jié)能減排的效應(yīng)也十分明顯。如果能在更具市場化屬性的質(zhì)量、品牌、技術(shù)和性能等能力的加持下，必將對市場中現(xiàn)有傳統(tǒng)管道產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生很大的沖擊力。

降低生物基樹脂成本是產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵

綠色低碳是竹纏繞復(fù)合材料替代鋼材、水泥搶占管道市場的主要原因，僅以每年生產(chǎn)1000萬噸竹纏繞復(fù)合壓力管道計算，就比螺旋焊管節(jié)能減耗1960萬噸標準煤，減排4900萬噸，相當(dāng)于每年少建7個年產(chǎn)300萬噸的特大型煤礦。

推動“以竹代塑”，竹纏繞技術(shù)意義重大，但目前技術(shù)還處于發(fā)展初期階段，特別是使用傳統(tǒng)樹脂膠粘劑在生產(chǎn)和使用過程中會揮發(fā)甲醛等有害物質(zhì)，給技術(shù)的推廣應(yīng)用帶來不小的阻礙。已有學(xué)者正在研發(fā)生物基樹脂替代傳統(tǒng)樹脂膠，但如何降低生物基樹脂成本，以及如何將其產(chǎn)業(yè)化依然是一個巨大的挑戰(zhàn)，還需要學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界不懈的努力。

隨著“以竹代塑”的長足發(fā)展，小小的竹子必定能“長”出新興的大產(chǎn)業(yè)。

（第一作者系江西農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院碩士研究生，第二作者系江西農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院教授）