天然纖維增強尼龍材料，什么阻止了它們的發展？
發布時間：2023-11-21 14:14:48 點擊數：0
天然纖維增強尼龍材料，什么阻止了它們的發展？ 
? 相對優勢：與其無機對應物和玻璃纖維相比，天然纖維增強材料擁有許多優勢，比如，它們具有低密度、高比特性、可生物降解、來自可再生資源以及碳足跡小，能提供良好的隔熱、隔聲性能。
當采用天然纖維復合材料開發新產品時，必須要強調這些相對優勢，這就是為什么汽車行業處于采用天然纖維復合材料的最前沿——這些優勢滿足了現代車輛提出的所有要求，特別是在考慮到電動汽車的發展以及開始實施的更嚴格的環保法規時。
? 兼容性：天然纖維增強材料的不足之處在于其親水性，這使其與工業中使用的現有的疏水樹脂系統不相容，而且，低耐熱性限制了它們與擁有高熔融溫度的熱塑性基體材料的相容性。
此外，它們在力學、化學和物理性能方面的高變異性以及標準的缺乏，還限制了它們與某些行業（如航空航天）制定的質量標準的兼容性。
不僅如此，粗糙的質地使得采用現有的紡紗生產線很難對它們進行紡紗，它們也很難轉變成編織的預成型件。
由于這些原因，大多數天然纖維增強材料是以非織造布的形式而得到應用。
此外，它們的表面官能團與現有樹脂體系中的官能團之間的不相容性，導致了纖維-基體界面的粘接力差以及負載轉移效率非常低。
最終，導致它們的年利用率很低，而且它們的季節性還使它們與某些供應鏈（如風能和建筑行業）大而持續的消費需求不相適應。
總之，天然纖維復合材料與當前生產方法之間低的兼容性，是阻止其得到廣泛擴散和應用的主要原因。
? 復雜性：在復合材料行業中，很少有人擁有足夠的有關天然纖維增強材料的經驗和知識來自信地開展研究，而且在價值鏈的不同層次之間存在很大的差距，比如，纖維加工商經常使用技術含量較低的設備，而復合材料制造商則相對是高科技的。
鑒于這一差異，有必要彌合不同價值鏈參與者之間的差距，并指導農民、纖維加工商和織物制造商了解天然纖維的這種新的最終用途，并向復合材料制造商介紹這種新型的增強材料及其與合成纖維的區別。
? 可試用性：天然纖維增強材料主要來源于生長在發展中國家（如中國、孟加拉國、印度和斯里蘭卡）的植物，而復合材料制造商主要分布在美國、西歐和日本。
這種地理屏障使得復合材料制造商很難方便地獲得天然纖維增強材料用于研究。
此外，一些國家禁止種植大麻，這也極大地限制了它的可試用性。
亞麻則是個例外，因為它主要生長在法國和比利時，這是許多復合材料制造商所在的地區。
事實上，能夠在這些地區方便、快速地獲得亞麻，已顯著增加了它的可試用性，并使它成為應用最廣泛的天然纖維增強材料。
? 可溝通性：該術語指的是更容易地讓用戶看到使用天然纖維復合材料的好處。
使用天然纖維增強材料最重要的好處是與環境可持續性緊密相關，包括減少碳足跡、生物降解性和可再生性。
雖然這些好處很重要，卻不易被潛在用戶識別和欣賞，但還有其他可以輕易察覺的直接好處，如輕量化、高比特性、良好的隔熱和減震性能。
正是因為天然纖維復合材料最重要的好處不能被用戶輕易看到，所以極大地限制了它們的傳播和采用。
克服障礙
有幾個項目旨在提高天然纖維增強材料的形態相容性，以提供一種類似玻璃纖維和碳纖維的現成的增強材料。
這些項目包括將天然纖維復合材料用于低捻粗紗、單向帶、機織物、鋪絲布和預浸料，其中大部分涉及Bcomp Ltd.（瑞士Fribourg）和Composites Evolution（英國Chesterfield）提供的亞麻纖維。
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