汽車制造業看好天然纖維增強材料

隨著人們保護環境意識的日益增長，天然纖維作為隔熱/音和阻尼材料、特別是作為聚合材料的填充和增強材料，因在重量和成本方面的優勢在汽車內飾件及外部部件制造中的作用愈來愈大。 

在汽車中應用的基于天然纖維復合材料的零件已超過40種，而國內外也開發出多種車用竹纖維增強復合材料，已經試生產的產品有內飾板、頂棚、行李廂、衣帽架、座椅背板、儀表盤、隔熱/音和阻尼材料等。

天然纖維的各種優勢

汽車用天然纖維主要是指植物纖維，如洋麻、大麻、亞麻、黃麻和劍麻等麻纖維及椰殼纖維等。與合成纖維相比，天然纖維及其復合材料具有如下性能方面的優勢。

生態保護性能：麻纖維生長期短、生長環境要求不高；其生長過程無需農藥和化肥；生長、收獲、加工的能量消耗較少；對二氧化碳的吸收能力強，具有減緩“溫室效應”的作用；生產過程無“三廢”污染、使用過程也無有害的游離化學物質（如近來備受關注的“甲醛”）和微粒（玻璃纖維成分）；無需化學膠粘劑，可在一步法成形過程中與基材熱粘合；替代化纖和塑料等人造材料，可節約有限的石油資源；焚燒時無毒物排放、填埋后可生物降解；可再生循環利用；

應用性能：麻纖維復合材料的隔熱、吸音性能好；能量吸收能力好、耐沖擊，無脆性斷裂（對提高汽車的安全性很有利）；燃燒速率低；具有良好的剛度、切口韌性、斷裂特性；低溫性能好；

成形工藝性：可用較低壓力、一步法成形產品，節省機器和模具的投資、簡化加工工藝（附座和裝飾層等可與坯材一步合成、無需化學粘接和后續加工）；可成形大拉伸、復雜的三維形狀。天然纖維在加工中還表現出對模具的磨蝕作用較低；

質輕：密度低、重量可減輕10~30%（順應汽車輕量化要求，提高燃油效率）； 原料成本低、麻纖維來源廣泛；邊角料可以重新破碎后進行熱塑加工，幾乎沒有廢料產生。

竹纖維助力汽車輕量化

用大自然豐富竹資源制備出天然環保的新材料“竹纖維”，推進汽車部件的竹纖維復合材料開發，旨在提高汽車工業的環保升級，實現汽車輕量化。

由于汽車輕量化對節能減排的重要貢獻，引發了各種輕量化材料的開發和應用。其中，竹纖維增強復合材料因其具有輕質、高強度、高剛度等優良性能，成為汽車生產商開發新車部件的重點關注材料。

竹纖維（即竹原纖維），具有除臭抑菌、抗紫外線、吸音隔熱、可自然降解等天然特性，又屬于可再生資源，隨著人類環保意識的不斷增強，竹纖維增強復合材料在汽車內飾件上得到應用，并受到業內人士的格外重視和關注。

竹纖維內飾板在發生事故時，因竹纖維獨特韌性而不易損壞，制成的成品可使最終重量減輕20%，會大大降低汽車油耗和廢氣排放，完全可以替代玻璃纖維復合材料和提高內飾板的綜合性能;此外，其加工工藝簡單，可減少生產工序，特別是避免了化學纖維自身生產過程中對環境的污染。

研究表明，汽車工業的發展日益向著輕量化、環境保護、節約能源的方向發展。竹纖維增強復合材料作為重要的汽車輕質材料，還可以在一定程度上改善和提高單一常規材料的力學性能、物理性能和化學性能，并能解決在工程結構上常規材料無法解決的關鍵性問題。作為汽車部件一種新的加工原料，竹纖維增強復合材料將成為今后的發展趨勢。

延伸閱讀：天然纖維增強材料在其他領域的應用

航空制造

天然增強復合材料在航空領域的應用可追溯到二次大戰期間，由于1939年到1945年間鋁的短缺，英國由此開發了一種特殊的亞麻增強酚醛樹脂，用于生產噴火式戰斗機的機身蒙皮（FLIGHT-1942）。該材料名叫Gordon-Aerolite，被認為是“與塑料最接近的方法，但是擁有與金屬可比的強度”。

在航空制造領域，由于涉及到相當復雜、漫長并且昂貴的認證程序，用新材料進行替代會對成本和時間有很大影響，因而發展相對緩慢。對天然纖維復合材料的應用首先是從不需要認證的超輕型飛機開始。首先考慮對超輕型飛機中非主結構件的制造采用NFC，然后再進行“適航認證”。

由于NFC的輕質和良好的絕緣特性，可用于內飾件，如帽盒、座椅、桌子或側墻板，也可以用在外部的非結構件上，如雷達罩、整流罩或機翼和機身的結合處。

該材料在這一領域的最新應用包括超輕型飛機中的大麻/玻纖舵。

土木建筑

天然纖維對土木工程極具吸引力，尤其在發展中國家，如活動房屋、地板磚、面板或墻體材料，這是因為天然纖維成本低、易獲得，能節約建造時間，降低建筑物的污染排放。

其他應用

其他一些對天然纖維復合材料的應用實例還包括：復合材料船體、座椅、燈、桌子、座位、外殼、地板、標識、火車內飾件、天然纖維增強蜂窩芯材等等。