1. 研究目的与意义
我国是一个木材资源相对贫乏的国家,长期以来,木材资源一直存在供需紧张的矛盾。实施天然林保护工程以后，全国许多地区实行了禁伐，众多以木材为原料的人造板企业因原料供应不足而面临停产或转产的危机，迫切需要寻找理想的替代原料。
我国又是传统的农业大国,拥有丰富的农作物秸秆资源。据统计，全国平均每年农作物秸秆产量达7亿吨。长期以来，农作物秸秆主要用作肥料、燃料、饲料和造纸原料。随着科技进步，上述用途已经严重弱化。目前，许多地方推广秸秆还田作肥料、秸秆气化制沼气、秸秆发酵作饲料等，但这些用途秸秆消耗量不大，尚有约50%的秸秆未得到合理利用。秸秆的出路问题，令广大农民一筹莫展。每到收获季节，农民大面积焚烧秸秆，污染环境，影响交通，已成为严重的社会公害。如何科学合理地利用农作物秸秆资源，帮助农民解决这一棘手问题，已成为政府部门十分重视，科研人员万分关注的热点课题。
利用农作物秸秆开发人造板产品,对于缓解木材供需紧张的矛盾、保护森林资源和生态环境、促进我国木材工业可持续发展具有十分重大的意义。科学研究结果表明，农作物秸秆可以作为替代原料用于人造板产品的生产。然而，由于大部分农作物秸秆表面富含硅与蜡质,形成了弱界面层,严重影响了材料的胶合,成为了制约农作物秸秆人造板产业发展的主要难题之一。利用冷等离子体对农作物秸秆进行改性处理，通过冷等离子体物理和化学作用，提高农作物秸秆界面层的反应活性，显著增强秸秆与合成树脂胶界面的胶合强度，从而获得高品质农作物秸秆复合材料，将有利于实现农作物秸秆的高效综合利用，缓解木材资源供求矛盾，保护生态环境，符合国家发展循环经济、创建资源节约型、环境友好型社会的产业政策，具有良好的生态效益。有利于提高我国农作物秸秆复合材料产品质量，提升产品档次，扩大产品用途，促进产品销售和出口，具有良好的经济效益。有利于解决三农问题，帮助农民脱贫致富，推动社会主义新农村建设，具有良好的社会效益。对于推动我国木材工业的可持续发展和科技进步具有重要的现实意义。
2. 国内外研究现状分析
现在对麦秸表面处理的方法有很多，如化学处理、生物处理、水热处理、酶处理等，但这些方法均存在一定的缺陷，如处理过程繁琐、不够环保等，所以研究人员一直致力于研究新的更加科学的处理方法，近年来研究人员发现等离子体技术，利用等离子体对麦秸表面进行改性，具有显著的优越性。等离子体处理可显著改变木材表面化学组成和表面结构,从而可显著改善木材便面状况,此外,等离子体处理可使难胶合木材/竹材的胶合性能出现实质性的改变,一般树种的胶合性能也会出现显著提高。
徐信武等对利用等离子体改性秸秆原料进行了初步研究，研究结果表明氧等离子体可对秸秆表面进行有效的刻蚀和接枝。通过等离子体处理,秸秆表层碳元素含量显著降低,而氧元素含量大幅度上升;秸秆表面的CC/CH键含量显著降低,而强极性的羰基、羧基CO/COOH含量显著增加,有助于脲醛树脂对秸秆的润湿和渗透。XPS分析表明,稻秸表面包含长链脂肪烃外层和含硅无机矿物质内层,对合成树脂的渗透和胶合产生了阻碍。
杜官本等分析了表面改性是改善木材表面性能最直接、最有效的途径,要实现理想的表面改性需要兼顾木材的相容性和木材本身的机械、物化性能。
3. 研究的基本内容与计划
在低压状态下采用射频放电方式产生的等离子体处理麦秸表面，研究在不同处理功率、处理时间、处理气体（包括反应性气体和非反应性气体）等条件下，不同种类胶黏剂对麦秸内外表面浸润性（包括接触角及表面自由能）的影响。为进一步探索低压射频等离子体处理构建秸秆纳米尺度微表面的机理及其增强界面胶合特性的机制奠定基础，从而为等离子体改性技术在农作物秸秆复合材料领域的工业化应用提供实践依据。具体研究内容包括：
1、研究等离子体处理功率对麦秸表面润湿性的影响
2、研究等离子体处理时间对麦秸表面润湿性的影响
4. 研究创新点
虽然等离子体是近年来才出现的一种新兴的物理和化学相结合的废气处理技术，但它已成功的用于医疗器械方面的消毒、种子处理、汽车尾气净化等方面，此技术用于提高麦秸表面改性的研究可以尝试。
等离子体是对环境友好的技术，它无需化学品和复杂的工艺处方，降低了原料和能量的消耗，避免了大量废弃物的处理，而且不产生二次污染，再次此技术在国内外来讲仍是比较新颖的学科研究，特别在麦秸表面特性方面的应用尚属空白。
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