據(jù)新西蘭林業(yè)研究機構(gòu)Scion(原新西蘭林業(yè)研究所)2006年年度報告:從可更新植物資源獲取新材料研究也是新西蘭林業(yè)科技研究的重點之一,。由于生物聚合物和天然纖維在全球的廣泛應(yīng)用,,Scion正在為新西蘭植物纖維作物打造新的機會??茖W(xué)家們正在研究木質(zhì)纖維和亞麻纖維,,希望制造出新型生物復(fù)合材料,并為生物塑料和生物樹脂的應(yīng)用提供功能聚合物,。
一,、從可更新植物資源獲取新材料的研究
1.新型木質(zhì)纖維塑料
2005年,Scion已經(jīng)為木質(zhì)纖維在工業(yè)中的應(yīng)用開發(fā)了一種新的原材料,,這不僅可以簡化木塑復(fù)合材料的生產(chǎn),,而且能提高木塑復(fù)合材料的機械性能。為了克服與木質(zhì)相關(guān)的操作上的困難,,Scion已找到一種新方法,,將木質(zhì)纖維轉(zhuǎn)化為適合擠出成型和注射成型的木屑顆粒。Scion根據(jù)《專利合作條約》已申請國際應(yīng)用以保護該技術(shù),。
2.環(huán)保智能型生物塑料
Scion與其商業(yè)合作方合作,,致力于可降解生物塑料材料的研發(fā)。由于歐洲和日本的監(jiān)管者逐漸傾向于可降解材料,,這類產(chǎn)品在這些出口市場上有著絕好的機會和廣闊的前景,。同樣的生產(chǎn)工藝對粘合劑、涂層,、泡沫或合成物和纖維材料等其它聚合物產(chǎn)品的生產(chǎn)也非常有用,。Scion在檢測和制造生物降解塑料方面有著豐富的經(jīng)驗,并建立了生物功能粘合劑數(shù)據(jù)庫,。
3.獨特的天然纖維復(fù)合材料
Scion與其合作方專注于亞麻纖維的應(yīng)用研究,。與其它天然纖維相比,亞麻纖維具有極為出色的強度特性,,其性能超群,。為開發(fā)有視覺吸引力的復(fù)合材料,生物聚合物網(wǎng)絡(luò)(BPN)正在研究怎樣將更漂亮的亞麻纖維應(yīng)用到內(nèi)墻板的生產(chǎn)中,。
二,、生物材料研究
1.纖維與復(fù)合材料
木材和農(nóng)作物中的天然纖維不僅數(shù)量豐富,而且是一種可更新的原料,。天然纖維具有出色的機械和物理性能,,相比合成纖維,,天然纖維更輕更便宜。為了用生物纖維制造新產(chǎn)品,,新西蘭正加強對天然纖維與其他基質(zhì)材料結(jié)合后特性的研究,。其研究領(lǐng)域主要有:(1)木塑復(fù)合材料,即采用新技術(shù)加工制造木質(zhì)纖維強化塑料,、生物塑料及相關(guān)的母膠,,主要應(yīng)用領(lǐng)域為擠出成型和注射成型;(2)用生物可降解聚合物和復(fù)合材料制造產(chǎn)品,;(3)以木質(zhì)纖維和天然纖維為原料的高性能復(fù)合材料的液體復(fù)合成型技術(shù)(樹脂傳遞模型,、樹脂滲透成型法);(4)擠出成型和注射成型技術(shù)及塑料和生物塑料的熱力塑形,;(5)生物發(fā)泡塑料,;(6)生物復(fù)合材料中的纖維-細胞壁交互作用,,聚合物-纖維交互作用及纖維-水交互作用,。
2.利用生物質(zhì)制造工業(yè)產(chǎn)品
新西蘭正在致力于將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化成高附加值產(chǎn)品(如專用化學(xué)品和中間產(chǎn)品,功能聚合物和粘合劑),,以用于粘合劑,、涂層和塑料的生產(chǎn)中。新西蘭正研究生物發(fā)泡塑料及怎樣利用天然纖維或填料生產(chǎn)生物復(fù)合材料,。其主要研究領(lǐng)域包括:(1)化學(xué)品和聚合物:研發(fā)具有生物性,、可持續(xù)性及可更新并可用于專用化學(xué)品工業(yè)或復(fù)合材料和纖維材料研發(fā)中的化學(xué)品中間產(chǎn)品或聚合物添加劑,在提取,、轉(zhuǎn)化生物性中間產(chǎn)品和產(chǎn)品時,,應(yīng)注重環(huán)保和清潔;(2)纖維與復(fù)合材料/生物復(fù)合材料:進一步研究木質(zhì)與非木質(zhì)天然纖維在與聚合物或生物聚合物基質(zhì)材料相結(jié)合后的特性描述和評價,,以利用這類生物纖維制品制造生物復(fù)合材料,;(3)塑料、生物塑料,、生物樹脂和生物發(fā)泡塑料:可開發(fā)生物塑料化合物或生物樹脂合成物以滿足加工和性能要求,。面向終端應(yīng)用,正研究聚合物或生物聚合物與其他聚合物或生物聚合物,、或添加劑或生物纖維加以混合的配方,。生物發(fā)泡塑料的生產(chǎn)和加工也在開發(fā)之中;(4)生物活性,、功能和生物適合材料:其重點是將天然生物活性添加劑或其它功能性生物添加劑加入到塑料,、涂層、粘合劑和復(fù)合材料中,,并優(yōu)化加工制造工藝,;(5)生物材料的可持續(xù)性和降解:生物材料與不同環(huán)境之間的交互作用日益重要,。目前正在進行生物材料系列的研發(fā),如可控性降解材料(programmablydegradablematerials),、環(huán)保智能性材料及可持續(xù)性生物材料,。這些可降解塑料和復(fù)合材料可應(yīng)用在包裝、苗圃,、園藝,、農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其它行業(yè),;(6)生物納米技術(shù)和生物納米材料:這是日益重要的研究領(lǐng)域,,其研究對象是具有全新的性能和功能的新型材料和產(chǎn)品,主要研究活動包括分離和使用天然纖維狀材料制成生物復(fù)合材料,,改變目標(biāo)聚合顆粒和生物聚合物的結(jié)構(gòu),。
3.化學(xué)制品與聚合物
由于石油化學(xué)制品原材料不可再生而導(dǎo)致成本上升,制造商開始從可更新的天然資源中尋找原材料,。這些可更新原料將促使新型化學(xué)制品的產(chǎn)生,。利用天然材料生產(chǎn)相容的、功能性的專用化學(xué)制品還面臨著許多挑戰(zhàn),,這不僅需要利用新的方法提取和應(yīng)用衍生化學(xué)品,,還應(yīng)采用清潔工藝如超臨界流體或酶轉(zhuǎn)化液。
新西蘭在努力開發(fā)生物可持續(xù),、可更新的化學(xué)制品,,其研究重心是:(1)多酚復(fù)合體及其它天然化學(xué)制品的提取和特性描述;(2)使用從松樹皮和其它物質(zhì)提取的天然多酚制造專用化學(xué)制品,、樹脂和聚合物,,這類產(chǎn)品面向終端用戶市場;(3)對生產(chǎn)有用化學(xué)制品和前體生物質(zhì)及其殘留物進行特性描述和評價,;(4)生物化學(xué)制品的化學(xué)和酶轉(zhuǎn)化,;(5)人造板中的單寧酸添加劑;(6)生物活性聚合物與生物活性塑料和復(fù)合材料,;(7)塑料工業(yè)的專用母膠,。