综述：农业工业食品废弃物衍生的复合板材综述：聚焦水果和种子生物质

本文系统综述了以水果和种子生物质等农业工业废弃物（Agro-industrial Waste, AIW）为原料制备复合板材（Composite Boards, CB）的研究进展，重点探讨了废弃物组分（如果胶、纤维素）的理化特性、加工工艺（如热压成型）及材料性能（如机械强度、耐水性），为可持续材料开发提供了理论依据和技术参考。

　　

农业工业废弃物的资源化潜力

水果加工和种子榨油等农业工业每年产生数百万吨废弃物，如果渣、果核和种壳。这些废弃物富含纤维素（Cellulose, C₆H₁₀O₅)_n）、半纤维素（Hemicellulose）和木质素（Lignin），其高聚合度和多孔结构使其成为复合板材的理想增强相。例如，芒果核壳的木质素含量达35%，可显著提升板材的弯曲模量（Flexural Modulus）。

复合板材的制备工艺

通过热压成型（Hot Pressing, 120-180°C）将废弃物纤维与粘合剂（如尿素甲醛树脂UF）复合是最常用工艺。研究显示，香蕉茎秆纤维在150°C下压制20分钟，所得板材的密度（Density）可达0.85 g/cm³，抗拉强度（Tensile Strength）提高22%。而添加5%纳米二氧化硅（SiO₂）的椰子壳板材，其耐水性（Water Resistance）提升40%。

性能优化与挑战

尽管废弃物板材具有环保优势，但天然纤维的亲水性导致尺寸稳定性差。采用乙酰化（Acetylation）处理可降低纤维吸湿率（Moisture Absorption）至8%。此外，菠萝叶纤维与聚乳酸（PLA）的复合材料，其生物降解率（Biodegradability）在180天内达90%，但成本比传统板材高30%。

未来发展方向

开发低温固化粘合剂（如大豆蛋白胶）和杂交纤维（Hybrid Fibers，如甘蔗渣+稻壳）是当前研究热点。一项突破性进展是利用榴莲壳纤维与石墨烯（Graphene, 0.1 wt%）复合，使板材导热系数（Thermal Conductivity）降至0.05 W/m·K，适用于建筑隔热领域。