天然纤维复合材料的可持续性和成本优势

天然纤维加工技术专家先进BMT与行业领导者合作，利用该公司的专利技术开发了一个创新的新型天然纤维供应链。

先进BMT的天然纤维材料提供高性能重量比和可接受的气味特性。纤维材料的纵横比和密度使其具有高刚度和最小重量。设备供应合作伙伴Cretes提供高度自动化的制造设备，能够大量生产一致的材料。

通过优化天然纤维加工技术，该公司寻求提供更一致的天然纤维材料，相比现有的竞争对手已经提供用于注射和挤压成型的天然纤维。

由于其成本优势，天然纤维复合材料有望成为许多应用领域的首选材料，特别是在那些有价值的减重领域。与钙和滑石粉等竞争材料相比，这种复合材料产生的二氧化碳排放量更少，是目前使用的非可持续材料的替代品。最重要的是，利用大量废料作为原材料的国内供应链有望提供稳定、低成本和持续可用的材料，不受油价波动或国际需求竞争的影响。

先进BMT的天然纤维聚丙烯复合材料是实现可持续材料的理想组合，保持高水平的性能。传统上，天然纤维复合原料材料的生产是高效的，但受到过多的材料处理和运输需求的阻碍。先进BMT专有的天然纤维加工技术和模型增加了人们的期望，并使经济效益最大化。

这种天然纤维复合材料有望在许多行业中获得商业应用，特别是汽车内饰和电脑外壳。

成品部件的生物质含量占成品部件的10%-30%，并可以与回收材料结合，生产100%可持续的塑料产品。

干燥后，轻松成型

将天然纤维和塑料混合起来有多难呢? 先进BMT表示，显然不是很好。

这种材料的加工温度远低于190C，由于纤维的原因，收缩非常小。塑料中的天然纤维在塑料加工商、合成企业及其客户中越来越受欢迎，尤其是在欧盟。这种趋势是由对环境的关注以及天然纤维质量和可用性的提高所推动的。

纤维的使用仅限于可在低温下加工的聚合物，如PP、PE、PVC和PLA等。

对于聚烯烃，增容剂用于增强纤维和聚合物基体之间的附着力。

人们对使用天然纤维来强化聚乳酸非常感兴趣，以保持100%生物基的声明，同时提供独特的性能特性，这些性能通常是由矿物或合成性能添加剂(如玻璃纤维或滑石粉)实现的。TPS也很适合作为聚合物基体。

先进BMT的经验表明，当使用同向旋转双螺杆挤出机时，聚合物应通过主给料机添加，而纤维最好稍后通过副给料机添加。由于纤维的表观密度低，这使得它很难持续地进入挤出机，因此考虑纤维的结块倾向是很重要的，如果不能有效地管理结块会降低复合材料的性能。解决这两个问题的一种方法是在复合前将纤维颗粒化，但这增加了分散所需的剪切力，可能导致纤维撕裂或降解。

添加纤维也会影响熔体的流动，通常会增加粘度。聚合物基体的最佳熔体流动将取决于应用，即:注射成型将需要比挤出更高的mfi聚合物。

所能达到的最大纤维负荷取决于制造工艺，例如，30%的纤维负荷可以很容易地在挤压中达到，而注射部分则很难达到。最大负载也受到纤维与基体结合能力的影响，这可能受到增容剂的存在和负载的影响。更关键的是要考虑预期的结果:性能的最佳平衡是在相对较低的负载下实现的，因此高负载只在某些应用中有意义——最佳负载很大程度上受基质聚合物的可用性和成本的影响。

同样重要的是要考虑到，相同质量的天然纤维将填充矿物填料的体积约为2倍，这意味着不仅有可能降低添加剂/填料的成本，而且还可以减少所需的聚合物的体积，这是降低成本的主要潜在来源。

到目前为止，天然纤维最大的好处是有可能减轻重量，特别是在汽车和其他交通相关行业。再加上良好的强度和刚度特性，很容易看到该技术在未来高效运输中发挥巨大作用的潜力。对汽车应用的另一个好处是，天然纤维填充塑料提供了更好的声学和振动阻尼。

对于塑料工业来说，天然纤维的精细、无研磨性，特别是那些来自亚麻、大麻、红麻和木材的纤维，而且它们无毒，不刺激皮肤或呼吸系统。此外，与传统的、密度更大的替代品相比，与复合和成型相关的能源成本也有所降低。

一个即将到来的机会是与环境友好、碳封存和完全可再生的原材料相关的市场利益。

先进BMT公司承认，他们一直在努力克服与天然纤维材料相关的挑战。比如吸湿性，与玻璃纤维相比的冲击强度，加工温度，复合前的造粒成本，这些都是团队每天都需要讨论的问题。

先进BMT并不是第一个支持在热塑性塑料中使用天然纤维的。总部位于欧洲的大型全球生产商佛吉亚公司已将一系列代号为“NAFILEAN”的名称的牌号商业化，这是一种天然纤维填充聚丙烯，用于汽车结构部件的注塑成型，迄今已安装在1300多万辆汽车上。许多欧洲的合成公司，如Beologic, Tecnaro, Advanced compound等，以及密歇根的合成公司RheTech都以提供天然纤维填充的PP和PE而闻名。

先进BMT的团队似乎有一个愿景，即扩大天然纤维塑料的可能性:以尽可能高的成本效益、最高程度的质量和一致性为行业提供产品，增加材料的竞争力，并增加塑料中天然纤维的利用率。当被问及为什么要追求这个机会时，BMT团队表示，我们帮助战略合作伙伴创造的样品部件向我证明，填充天然纤维的聚丙烯的性能在某些应用中非常有用，我们对轻量化汽车零部件的机会尤其感到兴奋。