【力美新材料】天生好“材”：綠色復合材料

什么是綠色復合材料？這里的“綠色”并不強調顏色，而是一個泛指“資源環境友好、可再生”的概念，更多地用以描述一類生物質的植物增強纖維材料、生物基的合成樹脂材料，以及用這些材料制備的復合材料。

先呈上一組與大眾生活息息相關的圖片。

連續植物纖維增強復合材料頭盔

連續植物纖維增強復合材料吉他

連續植物纖維增強綠色復合材料沖涼板、滑水板

      以上所展示的綠色復合材料民用產品，來自國際最大的復合材料展——法國巴黎復合材料展（JEC）。其展示的綠色復合材料產品主要以連續植物纖維增強的形式出現，用以制造板材、片材和蜂窩結構等。在某種意義上，這是一種對傳統玻璃纖維增強復合材料的替代。

      植物纖維包括草纖維、非木質纖維和木質纖維等，其中非木質纖維又可以細分為韌皮纖維、樹葉纖維、樹籽纖維和果纖維等，而韌皮纖維中的麻纖維、竹纖維等已被復合材料工業界接受多年，通常用作復合材料的增強纖維、增強織物等。

      說到植物纖維，在中華文明歷史發展的長河中，竹子在工農業和人民生活中曾扮演過非常重要的角色，而竹纖維天生就是優良的復合材料增強纖維材料，其多孔結構還賦予其獨特的吸聲、減振、降噪及隔熱、保溫等功能，適用于結構功能一體化材料的開發利用。顯然，研究開發連續竹纖維增強的綠色復合材料應用技術具有濃烈的中國特色。

      在纖維生產過程中，植物纖維與玻璃纖維相比，其環境影響很??；植物纖維復合材料制品質量較輕，是一種輕量化的材料，其應用將使得運輸車輛的能耗下降，排放污染量減少；同時植物纖維材料制品的可循環再生性良好。

下面讓我們來看看綠色復合材料是如何進軍汽車、航空領域的。已有企業研制出連續植物纖維增強的蜂窩夾芯生物質樹脂基復合材料板材，并裝配成為航空餐車等應用，獲得了JEC“創新獎”。

連續植物纖維增強復合材料面板的航空餐車

相對于航空復合材料制件市場的高門檻，汽車內飾領域的綠色復合材料應用已有一定的規模，這主要是非承力壁板或襯板等，這種復合材料應用還可額外提供一定的阻尼、吸聲特性，是一種發揮植物纖維特色的典型應用。

在航空領域，碳纖維增強復合材料是研究和發展的主流，主要應用于飛機的主承力和次承力結構，而玻璃纖維增強復合材料則主要應用于飛機的次承力結構及功能性的內飾結構等。然而，國際社會越來越嚴格的可持續發展呼聲與法律法規性質的減排限制等，已迫使飛機制造商開始考慮資源、環境友好型的綠色復合材料品種新選項，并開始嘗試將其應用于一些特定的飛機結構，從而拉開了航空材料技術綠色化、可持續發展的大幕。

研究開發資源環境友好型綠色材料已成為國際先進技術和環保領域的共識，而以天然竹纖維為代表的植物纖維復合材料，以其力學高性能和多功能等特點已在航空、軌道交通、汽車、建筑以及土木等領域內引起廣泛關注。展望可見的未來，綠色復合材料技術的發展將會是一個漸進、創新、創意的過程，需要采取時尚設計與綜合優勢應用并舉的發展策略。