天然纖維復(fù)合材料:生長(zhǎng)以適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需要

　　在全球和全行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的引領(lǐng)下，對(duì)亞麻和大麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的商業(yè)興趣日益增長(zhǎng)，成為更高性能、更高產(chǎn)量的應(yīng)用。

　　天然纖維，新市場(chǎng)。近年來(lái)，天然纖維材料的前景——材料、工藝和終端市場(chǎng)——已經(jīng)從小眾應(yīng)用和研發(fā)實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)展到越來(lái)越大規(guī)模的商業(yè)項(xiàng)目。圖片中的例子包括f1和其他賽車運(yùn)動(dòng)應(yīng)用(左上圖)、滑雪板和其他體育用品(右上圖)、家具和其他室內(nèi)應(yīng)用(左下圖)以及汽車內(nèi)飾(右下圖)。圖片來(lái)源，左順時(shí)針:Super Formula, via Bcomp Ltd.;ZAG滑雪板/ Juan Cruz, via Bcomp Ltd.;Autonational;Lingrove

　　天然纖維來(lái)自植物來(lái)源，如亞麻、大麻、黃麻或竹子，已經(jīng)使用了數(shù)千年，但采用我們目前定義的天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(NFC)是*近才采用的，在過去十年中慢慢出現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用。

　　盡管植物性的、可再生的碳纖維或玻璃纖維替代品具有可持續(xù)性的吸引力，但由于行業(yè)挑戰(zhàn)，如供應(yīng)有限、纖維質(zhì)量不穩(wěn)定、成品部件的機(jī)械性能有限、可制造性差異，以及與玻璃纖維相比，材料成本更高，天然纖維在復(fù)合材料中的商業(yè)應(yīng)用一直相對(duì)緩慢。

　　盡管如此，在過去的十年中，進(jìn)展正在取得，情況發(fā)生了很大的變化，特別是在亞麻纖維復(fù)合材料領(lǐng)域。根據(jù)亞麻農(nóng)業(yè)合作社Terre de Lin(法國(guó)Saint-Pierre-le-Viger)的通訊官員Laurent Cazenave的說法，“十年前，亞麻在工業(yè)應(yīng)用中并沒有廣泛應(yīng)用，[盡管]大學(xué)研究強(qiáng)調(diào)了亞麻纖維的優(yōu)勢(shì)，特別是低密度有助于輕質(zhì)復(fù)合材料部件?！?/p>

　　基于多年的大學(xué)和行業(yè)研究，第一個(gè)主要的使用案例是具有可持續(xù)性意識(shí)的體育用品制造商，如網(wǎng)球拍和滑雪板。隨著時(shí)間的推移，各種各樣的“玩家、項(xiàng)目和工業(yè)成功逐漸賦予了[nfc]知名度和可信度，”Cazenave說。

　　2013年，CW報(bào)道稱，生物復(fù)合材料(包括天然纖維和生物基樹脂)開始達(dá)到商業(yè)化水平，與更傳統(tǒng)的合成纖維產(chǎn)品相比具有競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)時(shí)，從植物來(lái)源的紙漿加工成均勻纖維的纖維素纖維似乎是天然纖維領(lǐng)域的頭號(hào)競(jìng)爭(zhēng)者。到CW 2016年關(guān)于同一主題的專題報(bào)道時(shí)，性能的提高和加工選擇的增加使亞麻纖維成為體育用品和一些汽車零部件的天然纖維，而對(duì)竹纖維的研究顯示出前景。

　　在過去的兩三年里，可持續(xù)性變得越來(lái)越重要。專注于減排的可持續(xù)性曾經(jīng)是一種利基利益，現(xiàn)在正受到標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)。政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、oem和消費(fèi)者都在要求有利于脫碳的材料和工藝解決方案。

　　與材料相關(guān)的一個(gè)例子是歐盟的2022年歐洲綠色協(xié)議，該協(xié)議提出了幾項(xiàng)戰(zhàn)略，要求歐盟制造的從建筑材料到紡織品的產(chǎn)品都要使用可持續(xù)的、可回收的或可回收的材料。

　　這種對(duì)可持續(xù)性解決方案的推動(dòng)，加上天然纖維材料的供應(yīng)鏈和技術(shù)進(jìn)步，以及將其制造成復(fù)合材料的工藝，正在推動(dòng)新市場(chǎng)的研發(fā)和商業(yè)增長(zhǎng)。

　　天然纖維復(fù)合材料景觀

　　今天的NFC市場(chǎng)是什么樣子的?歐洲亞麻-亞麻和大麻聯(lián)盟(巴黎，法國(guó))跟蹤其成員供應(yīng)商在歐洲各地的亞麻和大麻供應(yīng)、需求和應(yīng)用數(shù)據(jù)。該公司營(yíng)銷與傳播總監(jiān)尚塔爾?馬林雷(Chantal Malingrey)表示，目前亞麻纖維是復(fù)合材料中使用*多的天然纖維，但與更成熟的時(shí)尚和紡織行業(yè)相比，復(fù)合材料仍然是這些纖維的*小終端市場(chǎng)?！皬膹V義上講，我們通常認(rèn)為時(shí)尚紡織品占60%，家具紡織品占30%，技術(shù)應(yīng)用(包括復(fù)合材料)占10%?！?/p>

　　盡管如此，馬林雷表示，自2020年以來(lái)，對(duì)天然纖維的需求一直在強(qiáng)勁增長(zhǎng)。幾年前，天然纖維更多的是一種研發(fā)活動(dòng)，現(xiàn)在我們看到完全開發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)?！?/p>