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4)在玻璃钢/复合材料用增强纤维方面,除了传统的玻璃纤维及一些高性能纤维以外,包括木纤维在内的天然纤维,越来越多地用在复合材料的生产中,这构成了近年来复合材料工业发展的另一个特色。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,按照2001年世界水纤维——塑料复合材料会议,发表的文献的统计,2000年北美(美国、加拿大),用于塑料复合材料的增强材料,及填料总量为250万吨。其中玻纤775万吨,碳酸钙100万吨,其它矿物填料55万吨,天然纤维为17.5万吨okmart.com。天然纤维中包括水纤维、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、剑麻等。与玻纤不同的是天然纤维几乎全部,用于增强热塑性塑料的复合材料,常用的热塑料包括聚氯乙烯,聚丙烯、聚乙烯及高密度聚乙烯。
从历史的统计数据看,1980年天然纤维在北美复合材料中的用量仅为4.76万吨,1990年为5.22万吨,而到2000年即达17.5万吨,其中木纤维占据绝大部分,麻类等天然纤维为0.7万吨。而今后的发展趋势是,天然纤维将更多地用在复合材料中。天然纤维复合材料主要应用在,建筑材料及汽车制造中。按照预测从2000年到2005年,建筑用复合材料所使用的天然纤维,将达到年增长率60%,使用的主要纤维为木纤维、亚麻及大麻纤维。目前主要产品形式为户外用铺地板、装饰板条、篱笆、扶手、门窗型材,正在开发的有百页窗、房屋被叠板、屋面瓦多。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,天然纤维复合材料的优势是,吸水性很低、不霉烂,故维修成本低、抗翘曲性好、防虫蛀、美观、使用寿命长。2005年北美建筑市场需要,136万吨天然纤维制造复合材料。
天然纤维复合材料另一个大市场是汽车工业。目前天然纤维复合材料在汽车上的主要用建为门边银板、行李托盘、承载地板、备用股罩、椅背。正在开发的用途为椅子扶手、后货架、车项内社、遮阳板等。目前汽车用复合材料中所用的天然纤维多为亚麻、大麻、洋麻,树脂为聚丙烯及酚醛,纤维含量为50%。天然纤维复合材料在汽车应用方面的优势有如下几方面:①绿色环保,纤维本身是符合环保的,使用过程及所制造的制品均为环保型的;②减轻汽车部件的重量。玻璃纤维的比重为26克/厘米’,而木纤维及天然纤维的比重为1.5-1.6克/立方厘米之间;③天然纤维制成的复合材料部件成本低,玻纤的价格平均为0.9美元/磅,而水纤维为0.12美元/磅,其它天然纤维约在外15~0.3美元/磅;④良好的抗控性能;⑤隔音性能:③可回收性。
从2000年到2005年北美天然纤维,用在汽车复合材料方面年增长率超过50%,到2005年总量达到4.5万吨。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,当然在天然纤维用于复合材料方面,尚有一系列问题需要解决,如选用合适的添加助剂,包括润滑剂、紫外吸收剂、界面粘结促进剂等,另外一般而言天然纤维的运输成本也较高,有时运输成本甚至相当于,天然纤维成本的50%乃至100%,因此考虑就近取材是降低成本的一个重要因素。
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