咖啡產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟中扮演著主要的角色，其對于環(huán)境的影響也至關(guān)重要，每年全球會生產(chǎn)超過20億噸的咖啡副產(chǎn)品;傳統(tǒng)觀念認為這些副產(chǎn)品：咖啡渣和咖啡谷皮并不會存在太多的實用價值及應(yīng)用，而咖啡剩余與物質(zhì)是可以被加工再利用的。例如：咖啡果肉可以作飼料，但是要控制好添加量，否則會對牲畜產(chǎn)生不良影響；咖啡果肉還可以作肥料，鮮果肉可直接施于咖啡樹，也可發(fā)酵后再施用，不僅促進咖啡樹的生長，而且還會起到一定的抗蟲作用。咖啡殼可以作為飲料的添加劑，可以作燃料、肥料、飼料和硬質(zhì)纖維板的原料，還可以從果肉和咖啡殼中提取咖啡因。然而在這里要重點介紹咖啡殼在塑木復合材料中的應(yīng)用知識。
目前，咖啡殼在木質(zhì)復合材料方面的研究比較少。咖啡殼由于自身的特性，在咖啡殼人造板、咖啡殼 - 塑木復合材料及咖啡殼 3D 打印材料等方面具有應(yīng)用前景。
咖啡殼人造板
我國是農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈以及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物，其中稻麥秸稈、稻殼、花生殼、椰子殼等已經(jīng)應(yīng)用于人造板的生產(chǎn)。咖啡殼作為一種農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物，也受到一些研究人員的關(guān)注。科技人員對利用咖啡殼生產(chǎn)的刨花板的工藝和性能進行了相關(guān)的研究，結(jié)果表明咖啡殼中纖維素和半纖維素含量比較高，纖維形態(tài)也比較好，符合生產(chǎn)刨花的原料要求；另外，該研究使用異氰酸酯和脲醛樹脂膠黏劑，咖啡殼與木材刨花按1：1的質(zhì)量比混合壓制的單層結(jié)構(gòu)刨花板的性能比較好，達到相關(guān)標準的要求。根據(jù)現(xiàn)有的研究，咖啡殼不僅具有含量可觀的纖維素和半纖維素，而且還具有咖啡因等特殊物質(zhì)。將檀香香精和茉莉香精添加到膠黏劑中，制備了芳香型纖維板，結(jié)果表明芳香型纖維板由于具有特殊芳香性能受到廣泛好評。咖啡殼具有天然的咖啡香氣，可以考慮制備天然芳香型人造板等具有特殊感官功能的復合材料，不僅可以做到物盡其用，而且還可以提升產(chǎn)品層次，提高產(chǎn)品附加值。咖啡殼中含有部分礦物質(zhì)和有機營養(yǎng)物質(zhì)等成分，因此在探索生產(chǎn)工藝時需要注意這些物質(zhì)的影響。
咖啡殼-塑料復合材料
塑木復合材料是利用木材、農(nóng)作物秸稈等木質(zhì)材料經(jīng)粉碎后，與熱塑性塑料及各種助劑一起通過熱壓或者熔融擠出等加工方式制備的一種復合材料。由于兼具木材和塑料兩者的優(yōu)點，所以備受市場歡迎。塑木復合材料生產(chǎn)中的一個關(guān)鍵點就是木質(zhì)材料和塑料之間的相容性，由于兩者具有不同的極性，因此通常需要添加相容劑。咖啡殼與一般的木質(zhì)材料存在一定的成分差異。其次，咖啡殼中含有的蛋白質(zhì)和糖類等物質(zhì)，在生產(chǎn)過程中會遇到高溫環(huán)境，此類物質(zhì)會發(fā)生分解等變化。處理好這兩點對制備質(zhì)量合格的咖啡殼—塑料復合材料起到?jīng)Q定性的作用。
咖啡殼3D打印材料
3D打印技術(shù)，也稱作增材制造，是一種通過逐層增加材料從而生成三維實體的技術(shù)。該技術(shù)于19世紀末起源于美國，上世紀80年代開始迅速發(fā)展。
