天然纤维,新市场。近年来,天然纤维材料的前景——材料、工艺和终端市场——已经从小众应用和研发实验室扩展到越来越大规模的商业项目。图片中的例子包括f1和其他赛车运动应用(左上图)、滑雪板和其他体育用品(右上图)、家具和其他室内应用(左下图)以及汽车内饰(右下图)
天然纤维来自植物来源,如亚麻、大麻、黄麻或竹子,已经使用了数千年,但天然纤维增强复合材料的定义是新近才采用的,并在过去十年中慢慢出现了商业应用。
尽管植物性的、可再生的碳纤维或玻璃纤维替代品具有可持续性的吸引力,但由于行业挑战,如供应有限、纤维质量不稳定、成品部件的机械性能有限、可制造性差异,以及与玻璃纤维相比,材料成本更高,天然纤维在复合材料中的商业应用一直相对缓慢。
尽管如此,在过去的十年中,该领域情况发生了很大的变化,特别是在亚麻纤维复合材料领域。根据亚麻农业合作社Terre de Lin的通讯官员Laurent Cazenave的说法,“十年前,尽管大学研究强调了亚麻纤维的优势,特别是低密度有助于轻质复合材料部件,但亚麻在工业应用中并没有广泛应用。”
“基于多年的大学和行业研究,第一个主要的使用案例是具有可持续性意识的体育用品制造商,如网球拍和滑雪板。随着时间的推移,各种各样的“玩家、项目和工业成功逐渐赋予了天然纤维增强复合材料知名度和可信度,”Cazenave说。
2013年,生物复合材料(包括天然纤维和生物基树脂)开始达到商业化水平,与更传统的合成纤维产品相比具有竞争力。当时,从植物来源的纸浆加工成均匀纤维的纤维素纤维似乎是天然纤维领域的头号竞争者。2016年,性能的提高和加工选择的增加使亚麻纤维成为体育用品和一些汽车零部件的天然纤维,而对竹纤维的研究显示出前景。
在过去的两三年里,可持续性变得越来越重要。专注于减排的可持续性曾经是一种利基利益,现在正受到标准的推动。政府、监管机构、OEM和消费者都在要求有利于脱碳的材料和工艺解决方案。
与材料相关的一个例子是欧盟的2022年欧洲绿色协议,该协议提出了几项战略,要求欧盟制造的从建筑材料到纺织品的产品都要使用可持续的、可回收的或可回收的材料。
这种对可持续性解决方案的推动,加上天然纤维材料的供应链和技术进步,以及将其制造成复合材料的工艺,正在推动新市场的研发和商业增长。
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