天然纤维增强尼龙材料，什么阻止了它们的发展？
发布时间：2023-11-21 14:14:48 点击数：0
天然纤维增强尼龙材料，什么阻止了它们的发展？ 
☛ 相对优势：与其无机对应物和玻璃纤维相比，天然纤维增强材料拥有许多优势，比如，它们具有低密度、高比特性、可生物降解、来自可再生资源以及碳足迹小，能提供良好的隔热、隔声性能。
当采用天然纤维复合材料开发新产品时，必须要强调这些相对优势，这就是为什么汽车行业处于采用天然纤维复合材料的最前沿——这些优势满足了现代车辆提出的所有要求，特别是在考虑到电动汽车的发展以及开始实施的更严格的环保法规时。
☛ 兼容性：天然纤维增强材料的不足之处在于其亲水性，这使其与工业中使用的现有的疏水树脂系统不相容，而且，低耐热性限制了它们与拥有高熔融温度的热塑性基体材料的相容性。
此外，它们在力学、化学和物理性能方面的高变异性以及标准的缺乏，还限制了它们与某些行业（如航空航天）制定的质量标准的兼容性。
不仅如此，粗糙的质地使得采用现有的纺纱生产线很难对它们进行纺纱，它们也很难转变成编织的预成型件。
由于这些原因，大多数天然纤维增强材料是以非织造布的形式而得到应用。
此外，它们的表面官能团与现有树脂体系中的官能团之间的不相容性，导致了纤维-基体界面的粘接力差以及负载转移效率非常低。
最终，导致它们的年利用率很低，而且它们的季节性还使它们与某些供应链（如风能和建筑行业）大而持续的消费需求不相适应。
总之，天然纤维复合材料与当前生产方法之间低的兼容性，是阻止其得到广泛扩散和应用的主要原因。
☛ 复杂性：在复合材料行业中，很少有人拥有足够的有关天然纤维增强材料的经验和知识来自信地开展研究，而且在价值链的不同层次之间存在很大的差距，比如，纤维加工商经常使用技术含量较低的设备，而复合材料制造商则相对是高科技的。
鉴于这一差异，有必要弥合不同价值链参与者之间的差距，并指导农民、纤维加工商和织物制造商了解天然纤维的这种新的最终用途，并向复合材料制造商介绍这种新型的增强材料及其与合成纤维的区别。
☛ 可试用性：天然纤维增强材料主要来源于生长在发展中国家（如中国、孟加拉国、印度和斯里兰卡）的植物，而复合材料制造商主要分布在美国、西欧和日本。
这种地理屏障使得复合材料制造商很难方便地获得天然纤维增强材料用于研究。
此外，一些国家禁止种植大麻，这也极大地限制了它的可试用性。
亚麻则是个例外，因为它主要生长在法国和比利时，这是许多复合材料制造商所在的地区。
事实上，能够在这些地区方便、快速地获得亚麻，已显著增加了它的可试用性，并使它成为应用最广泛的天然纤维增强材料。
☛ 可沟通性：该术语指的是更容易地让用户看到使用天然纤维复合材料的好处。
使用天然纤维增强材料最重要的好处是与环境可持续性紧密相关，包括减少碳足迹、生物降解性和可再生性。
虽然这些好处很重要，却不易被潜在用户识别和欣赏，但还有其他可以轻易察觉的直接好处，如轻量化、高比特性、良好的隔热和减震性能。
正是因为天然纤维复合材料最重要的好处不能被用户轻易看到，所以极大地限制了它们的传播和采用。
克服障碍
有几个项目旨在提高天然纤维增强材料的形态相容性，以提供一种类似玻璃纤维和碳纤维的现成的增强材料。
这些项目包括将天然纤维复合材料用于低捻粗纱、单向带、机织物、铺丝布和预浸料，其中大部分涉及Bcomp Ltd.（瑞士Fribourg）和Composites Evolution（英国Chesterfield）提供的亚麻纤维。
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