麻纤维的协调与不协调

中国产业用纺织品行业协会  李燕立我国是麻纤维生产大国，在上世纪末，仅苎麻纤维的加工能力就有70万锭。近些年来，因为各种原因，我国的生产能力稳定在25万锭，较上世纪末的70万锭下降了不少。苎麻的种植面积也有减少(2006年199万亩，2010年50万亩)。当然，世界的麻纤维加工业也出现相同的情况。与传统增强材料玻璃纤维、碳纤维相比，麻纤维作为增强材料所制作的复合材料价格低廉，密度小，可再生和生物降解，有较高的强度和模量，可用作建筑工业中的防火隔音材料、装磺材料、水泥模板、包装工业中的生态包装材料、缓冲材料、汽车工业中的内装饰板材、车用零部件等材料，以及其他功能材料等。发达国家对麻纤维复合材料的应用投入了很大努力。据欧洲大麻工业协会提供的资料，在欧盟，大约有15至20家公司主要从事大麻纤维的生产加工，有5至10家这样的公司分布在东欧。主要的公司有英国的Hemcore公司、荷兰的HempFlax与Hemp2ron公司、法国的LCOA公司、德国的BaFa公司等。即使发展中国家，对麻纤维复合材料的研究也十分重视。土耳其、孟加拉国、马来西亚、印度、巴西等国都有麻纤维用于复合材料的研究，仅印度就有多个国家级的研究单位研究麻的应用。这些复合材料的应用集中在汽车和建筑行业。对于汽车来讲，轻量化、安全化、舒适化和环保是世界汽车工业发展的主要趋势。塑料及其复合材料是重要的汽车用材料，平均每辆汽车的非金属材料用量已达105kg，约占汽车总质量的8%～12%。汽车上以PP为基材的零部件数量依车型不同而有所差异，涉及品种达60～70种，而采用塑料可以减轻零部件约40%的重量。麻纤维复合材料用作汽车零部件具有绿色产品、减少汽车重量、降低制造成本、提高汽车耐碰撞性、隔音、材料本身可回收等性能优势。麻纤维复合材料在汽车工业中主要用于车内饰门板、司机用杂物箱、货车车厢地板、备胎盖、座位靠背，还可以用于仪表板、座椅扶手、车顶内饰、遮阳板、行李舱装饰板等。麻纤维复合材料用作建筑材料的最大优势是维护工作量小，不会产生裂纹变形、防虫蛀、防鼠咬、耐久性好、使用寿命长、长期吸水率小、不腐烂等。它可以用作结构原件的制造，如横干、扶手、窗台、门框、踏板、车站棚等，用于非结构材料的地方有栅栏、拱状物、挂饰等。多用于商业和民用建筑。麻纤维在欧洲专利中有做隔热板和器件内衬。德国也有用麻纤维做储存罐的专利。通过在外表涂上导体或半导体，还可以用于电器工程。麻纤维作为复合材料增强的优点是价廉、可回收、加工所用能量少，可用于部分或全部替代玻璃纤维，原因是它具有高的比模量和低的比重(~40Pa和1.29)，玻璃纤维是~30GPa和2.5。天然纤维主要的缺点是吸水较强，与树脂的粘合性较差。因此目前研究开发工作的主要目标是通过各种手段改善麻纤维的表面形态，选用或合成新的偶联剂增加纤维与树脂的结合强度，通过各种前处理，减少纤维与水汽的亲和，降低其吸湿性，从而使环境协调材料更加“协调”地发展。我国是麻纤维的生产大国，麻纤维增强的复合材料将会有广泛的应用需求。（中国纺织报）