近日，生物质工程研究院、农业农村部能源植物资源与利用重点实验室、材料与能源学院生物基材料与能源教育部重点实验室王清文教授团队在农林科学领域国际Top期刊Industrial Crops and Products（IF=5.645）上发表了题为“Comparative study of high-density polyethylene-based biocomposites reinforced with various agricultural residue fibers”（论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669021008189?via%3Dihub）的研究论文。博士研究生牟彬杉为论文第一作者，王清文教授和欧荣贤副教授为共同通讯作者。
农业剩余物是农业生产以及农产品加工过程中产生的一类废弃物，据统计，全世界每年的农业剩余物产量约为33亿吨，而我国作为农业大国，每年的农业剩余物产量则高达8.9亿吨。随着现代农业的快速发展，农业废弃物的排放量也呈现日趋增长的趋势，尽管农业剩余物蕴含着巨大的资源价值潜力，但是超过70%的农业剩余物被直接焚烧或填埋，仅有少部分被用于造纸、刨花板以及饲料等。因此，如何合理有效地将农业剩余物加以利用，一直是国内外学者研究的热点。目前，实现农业剩余物资源化利用的途径主要有能源化、材料化、肥料化、饲料化、基质化。其中，将农业剩余物材料化对提高产品附加值具有重要意义。
生物质复合材料是一类具有高性能、多功能的环境友好型材料，生物质纤维作为主要原料之一来源非常广泛，常用于制备生物质复合材料的生物质原料主要有木材、竹材、农业剩余物等可再生资源。与木材相比，竹材和农作物的生长周期短，此外农业废弃物具有产量大、易获得、价格低廉等特点。因此利用农业剩余物制备生物质复合材料不仅可实现其资源化，提高其经济价值，还可实现工业化生产，延伸农业产业链条。对推动乡村振兴，建设无废社会，实现“双碳”目标具有重要意义。
基于此，本研究选取我国5种典型的、具有区域特征的农业剩余物（麦秸、稻秸、稻壳、甘蔗渣和棉杆）和毛竹为木质纤维原料，制备了HDPE基木塑复合材料，系统探究了木质纤维的化学成分、结晶结构、纤维形态，及其对木塑复合材料力学性能、尺寸稳定性、热稳定性和加工性能的影响。该研究对农业剩余物为原料制备生物质复合材料的实际生产具有重要的指导意义。
该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研究计划、广东省重点领域研发计划的资助。（文图/生物质工程研究院 牟彬杉 欧荣贤）
