天然纤维复合材料技术应用发展路线图

来源：中国复合材料学会

8.4.1关键词

麻纤维复合材料、木塑复合材料、纳米纤维素复合材料、绿色建材、绿色家居、绿色交通、装配式建筑、微纳米天然纤维、多元复合、功能化技术、智能制备技术。

8.4.2发展前景

当今世界面临日益严峻的资源危机和环境恶化问题，随着化石资源的逐渐枯竭，依存其建立起来的全球材料体系将面临困境，以可再生的天然纤维资源开发化石材料替代品是可持续发展的必由之路。欧美国家一直积极引导和支持天然纤维材料和能源的大力发展，先后通过《生物质研究法》，出台了生物质技术路线图。在2012年Rio+20峰会世界各国政府首脑也都强调要加强可再生资源的开发利用。我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中也将农林生物质综合开发利用优先主题和“战略性新兴产业”重点加以推进。因此，变来源广泛、成本低廉的生物质资源为高性能、高附加值和用途广阔的麻纤维复合材料、木塑复合材料及纳米纤维素复合材料等产品，是发展农林生物质资源和废弃物高效利用的重要途径，循环经济和生态产业新的增长点，已成为时代发展的需求。充分推动此方面的进展恰逢其时，对于林产和造纸工业升级、生物质材料及复合材料产业发展具有积极的促进作用，经济效益和社会效益重大。

8.4.3路线图

天然纤维复合材料技术发展路线图

审核感想与思考

除麻纤维外，我国还有极为丰富的竹资源，特别是大型竹材目前有较成熟的加工技术及产品（如以毛竹材等为原料加工成各种竹人造板），但是对小型从生竹资源的利用，目前已取得了重要进展，如采用机械法结合化学与生物辅助方法制备的竹纤维已能工业化生产，这些纤维在复合材料领域有广阔的应用前景。另外，椰壳纤维及其复合材料已在家具工业中有很多的应用，建议适当考虑补充。

植物纤维有其固有的短处，如吸水性强、耐久性差（易受微生物作用而腐坏霉变等），因此，植物纤维与其他纤维混杂使用可以克服自身的一些内在缺陷，有望在更多的领域获得进一步应用。

植物纤维在水泥基以及沥青基复合材料材料的应用，国内外也有较多的研究，植物纤维的多孔性和吸湿性使其与水泥与沥青有较好的拌和性，且在克服水泥和沥青基体早期微裂纹扩展，防止水泥或沥青在拌和过程中产生表面聚集，从而提高其在路面材料中的工艺性等方面应用前景良好。

复合材料结构——性能一体化设计基础理论是具体产品开发过程中的科学依据，根据产品使用所需的力学性能，选择所需的植物纤维种类和形态参数、基体种类、复合工艺及设备等必须综合考虑。本技术路线图提及植物纤维（宏观、细观和纳米尺度的植物纤维），不同尺度植物纤维的工业化制备技术及装备、综合考虑复合材料界面改善和功能性改良的各种技术，建议予以考虑。

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文章节选自《复合材料学科方向预测及技术路线图》-第五章 复合材料产品制造装备

注：按姓氏拼音排序

章节负责人

肖军    教授         南京航空航天大学

编写组主要成员

陈博    教授级高工 中国复合材料工业协会

高航    教授         大连理工大学

匡伯铭 教授级高工 无锡新宏泰电气科技有限公司/中国复合材料工业协会模压专委会

王一奇 副教授      大连理工大学

许家忠 教授         哈尔滨理工大学

张彦飞 副教授      中北大学

审核专家

田会方 教授         武汉理工大学

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