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       四川長盛新材料科技有限公司

      四川長盛新材料科技有限公司SICHUAN CHANGSHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD

      專注竹原纖維產業化

      從事竹材研究和竹材精深加工及下游產品開發

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      竹纖維復合材料應用前景廣闊【長盛新材料科技】

      日期:2021-03-25
      信息摘要:

      研究開發資源環境友好型綠色航空、綠色車輛和綠色建筑等已成為國際先進技術領域的共識,開展竹纖維增強復合材料力學基礎研究,實現竹纖維力學高性能化,對于推動我國在這些領域的領先發展,形成自主知識產權,為減少塑料和化學纖維的使用具有重要意義。?

      研究開發資源環境友好型綠色航空、綠色車輛和綠色建筑等已成為**先進技術領域的共識,開展竹纖維增強復合材料力學基礎研究,實現竹纖維力學高性能化,對于推動我國在這些領域的領先發展,形成自主知識產權,為減少塑料和化學纖維的使用具有重要意義。

      什么是竹纖維

      ?

          竹纖維是繼棉、麻、絲、毛之后的世界第五大天然植物纖維,竹纖維也稱竹原纖維,有別于化學竹粘膠纖維(竹漿纖維、竹炭纖維),是從竹子莖部取得的木質纖維,采用機械物理分絲、化學或生物脫膠、開松梳理相結合的方法直接從竹材分離制取的天然纖維。美國、加拿大、日本、歐洲等許多國家已經明確只有竹原纖維產品才可標名為竹纖維。

          竹纖維材料具有如下特點: 強度高、質量輕、韌性好,抗菌、抗紫外線性能突出,原料來源廣、可再生,生產操作安全、低污染、低能耗,應用領域廣(紡織、復合材料等),使用后可自然降解,綠色、環保。 

          目前**相關行業標準及生產廠家對竹原纖維的品名、分類尚未統一,一般以產品粗細長短指標可分為:粗竹原纖維(長、短)、可紡竹原纖維(棉型、麻型),按照產品用途可分為:紡織用竹原纖維(紡紗、非織造)、復合用竹原纖維(復合材料、建筑材料)。

      微信圖片_20210325143930.jpg

      植物纖維的種類

          常用的植物纖維主要有麻纖維(包括劍麻纖維、黃麻纖維、苧麻纖維和亞麻纖維等)、竹纖維、纖維素木纖維等。

      微信圖片_20210325143941.jpg

      用植物纖維作增強體制得的復合材料具有可降解、可回收、可再生的特點,屬于綠色復合材料的范疇。

      植物纖維組分組成

      植物纖維由獨特的有機化學組分組成,主要包括纖維素、木質素、半纖維素、果膠、蠟質等高分子成分。


      微信圖片_20210325143947.png竹纖維的構造

          竹纖維在竹稈中縱向排列,細長堅韌,含量10%~50%;竹材自外而內纖維含量減少,因此,竹材的順紋抗拉、抗壓強度大,彈性好,但易劈裂。

          竹材中纖維的含量、長度、寬度以及纖維細胞腔的直徑和壁厚等的變化,與竹稈部位和竹種有密切的關系。不同竹種的橫切面上,纖維組織所占面積的比例是不同的,同一竹種的竹材,自竹稈基部至梢部,單位面積上纖維的含量逐步提高。

      微信圖片_20210325144003.jpg竹纖維增強復合材料的優勢

      1. 綠色環保  竹纖維是一種綠色材料,可回收再利用,對環境影響小,生產成本低。竹纖維是一種天然的、可循環再生的資源。

      2. 輕質高強  竹纖維比重輕,可制成輕質結構材料。玻璃纖維的密度為2.6g/cm3,而竹纖維的密度為0.5~0.9g/cm3。使用竹纖維復合材料對實現車輛輕量化有實際意義。

      3. 降低復合材料成本  玻璃纖維的價格平均為1.98美元/kg,而竹纖維為0.84~1.42美元/kg。

      4. 良好的抗控性能  在汽車交通應用中,與玻璃纖維增強塑料比,竹纖維復合材料模壓件不會產生銳利碎片,因而更加安全;同時也不像玻璃纖維會引起皮膚及呼吸道過敏反應。竹纖維在汽車模壓內飾件中應用增長的原因,在于它可提供更加環保以及耐沖擊韌性更強的結構件。

      5. 隔音性能良好

      6. 可回收性強

      竹纖維增強復合材料的應用研究

          目前,竹纖維增強復合材料研究主要應用于非承力、次承力結構制品。

      1. 飛機內飾結構:隔板、行李架、地板、天花板;

      微信圖片_20210325144008.png2. 汽車內飾/外部結構:

      車門內飾板、行李盤和客廂飾板、座椅、地毯、內襯、底部護板、前保險杠等

      3. 軌道交通內飾結構:內壁板、內飾板等

      微信圖片_20210325144024.png

      4. 建筑內飾結構:噴涂材料、人造板等

      微信圖片_20210325144028.png5. 包裝運輸:集裝箱底板、集裝箱內襯板、鐵路平車底板、托板等

      6. 露天公共設施:陽臺、柵欄、桌椅、花盆、容器等

      7. 電子電器產品:計算機外殼,電器耗材等

      8. 體育用品:滑雪板、高爾夫球桿等

      竹纖維增強復合材料目前存在的問題

      1. 原材料供應鏈有待拓展

      2. 制備成本過高

      3. 纖維與樹脂的匹配性能較差

      4. 物理機械性能有待提高

      5. 應用有待開發等問題竹纖維復合材料發展方向

      1. 拓展上下游供應鏈

          開發新型的生物樹脂基體和纖維增強體:一是在現有研究基礎上繼續提高竹纖維原材料的性能,逐步向高端應用的復合材料方向發展;二是充分利用竹資源,利用不與糧食作物和經濟作物競爭的資源優勢。

      2. 開發新型高效低成本的復合工藝和成型制造技術

          在現有擠出、模壓等工藝基礎上,擴展到高性能復合材料的一些高度數字化和自動化成型制造工藝,如樹脂傳遞模塑、自動鋪絲/自動鋪帶、大型制件的非熱壓罐成型、雙真空袋成型等,提高工效、降低成本,實現竹纖維復合材料大尺寸的制件成型。

      3. 擴大應用范圍

          提高竹纖維復合材料的性能和質量,降低成本,實現產品的多規格化和多功能化,推動竹纖維復合材料高端應用發展。

      文章來源:竹纖維產業網

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      竹纖維復合材料應用前景廣闊【長盛新材料科技】

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      研究開發資源環境友好型綠色航空、綠色車輛和綠色建筑等已成為國際先進技術領域的共識,開展竹纖維增強復合材料力學基礎研究,實現竹纖維力學高性能化,對于推動我國在這些領域的領先發展,形成自主知識產權,為減少塑料和化學纖維的使用具有重要意義。?

      研究開發資源環境友好型綠色航空、綠色車輛和綠色建筑等已成為**先進技術領域的共識,開展竹纖維增強復合材料力學基礎研究,實現竹纖維力學高性能化,對于推動我國在這些領域的領先發展,形成自主知識產權,為減少塑料和化學纖維的使用具有重要意義。

      什么是竹纖維

      ?

          竹纖維是繼棉、麻、絲、毛之后的世界第五大天然植物纖維,竹纖維也稱竹原纖維,有別于化學竹粘膠纖維(竹漿纖維、竹炭纖維),是從竹子莖部取得的木質纖維,采用機械物理分絲、化學或生物脫膠、開松梳理相結合的方法直接從竹材分離制取的天然纖維。美國、加拿大、日本、歐洲等許多國家已經明確只有竹原纖維產品才可標名為竹纖維。

          竹纖維材料具有如下特點: 強度高、質量輕、韌性好,抗菌、抗紫外線性能突出,原料來源廣、可再生,生產操作安全、低污染、低能耗,應用領域廣(紡織、復合材料等),使用后可自然降解,綠色、環保。 

          目前**相關行業標準及生產廠家對竹原纖維的品名、分類尚未統一,一般以產品粗細長短指標可分為:粗竹原纖維(長、短)、可紡竹原纖維(棉型、麻型),按照產品用途可分為:紡織用竹原纖維(紡紗、非織造)、復合用竹原纖維(復合材料、建筑材料)。

      微信圖片_20210325143930.jpg

      植物纖維的種類

          常用的植物纖維主要有麻纖維(包括劍麻纖維、黃麻纖維、苧麻纖維和亞麻纖維等)、竹纖維、纖維素木纖維等。

      微信圖片_20210325143941.jpg

      用植物纖維作增強體制得的復合材料具有可降解、可回收、可再生的特點,屬于綠色復合材料的范疇。

      植物纖維組分組成

      植物纖維由獨特的有機化學組分組成,主要包括纖維素、木質素、半纖維素、果膠、蠟質等高分子成分。


      微信圖片_20210325143947.png竹纖維的構造

          竹纖維在竹稈中縱向排列,細長堅韌,含量10%~50%;竹材自外而內纖維含量減少,因此,竹材的順紋抗拉、抗壓強度大,彈性好,但易劈裂。

          竹材中纖維的含量、長度、寬度以及纖維細胞腔的直徑和壁厚等的變化,與竹稈部位和竹種有密切的關系。不同竹種的橫切面上,纖維組織所占面積的比例是不同的,同一竹種的竹材,自竹稈基部至梢部,單位面積上纖維的含量逐步提高。

      微信圖片_20210325144003.jpg竹纖維增強復合材料的優勢

      1. 綠色環保  竹纖維是一種綠色材料,可回收再利用,對環境影響小,生產成本低。竹纖維是一種天然的、可循環再生的資源。

      2. 輕質高強  竹纖維比重輕,可制成輕質結構材料。玻璃纖維的密度為2.6g/cm3,而竹纖維的密度為0.5~0.9g/cm3。使用竹纖維復合材料對實現車輛輕量化有實際意義。

      3. 降低復合材料成本  玻璃纖維的價格平均為1.98美元/kg,而竹纖維為0.84~1.42美元/kg。

      4. 良好的抗控性能  在汽車交通應用中,與玻璃纖維增強塑料比,竹纖維復合材料模壓件不會產生銳利碎片,因而更加安全;同時也不像玻璃纖維會引起皮膚及呼吸道過敏反應。竹纖維在汽車模壓內飾件中應用增長的原因,在于它可提供更加環保以及耐沖擊韌性更強的結構件。

      5. 隔音性能良好

      6. 可回收性強

      竹纖維增強復合材料的應用研究

          目前,竹纖維增強復合材料研究主要應用于非承力、次承力結構制品。

      1. 飛機內飾結構:隔板、行李架、地板、天花板;

      微信圖片_20210325144008.png2. 汽車內飾/外部結構:

      車門內飾板、行李盤和客廂飾板、座椅、地毯、內襯、底部護板、前保險杠等

      3. 軌道交通內飾結構:內壁板、內飾板等

      微信圖片_20210325144024.png

      4. 建筑內飾結構:噴涂材料、人造板等

      微信圖片_20210325144028.png5. 包裝運輸:集裝箱底板、集裝箱內襯板、鐵路平車底板、托板等

      6. 露天公共設施:陽臺、柵欄、桌椅、花盆、容器等

      7. 電子電器產品:計算機外殼,電器耗材等

      8. 體育用品:滑雪板、高爾夫球桿等

      竹纖維增強復合材料目前存在的問題

      1. 原材料供應鏈有待拓展

      2. 制備成本過高

      3. 纖維與樹脂的匹配性能較差

      4. 物理機械性能有待提高

      5. 應用有待開發等問題竹纖維復合材料發展方向

      1. 拓展上下游供應鏈

          開發新型的生物樹脂基體和纖維增強體:一是在現有研究基礎上繼續提高竹纖維原材料的性能,逐步向高端應用的復合材料方向發展;二是充分利用竹資源,利用不與糧食作物和經濟作物競爭的資源優勢。

      2. 開發新型高效低成本的復合工藝和成型制造技術

          在現有擠出、模壓等工藝基礎上,擴展到高性能復合材料的一些高度數字化和自動化成型制造工藝,如樹脂傳遞模塑、自動鋪絲/自動鋪帶、大型制件的非熱壓罐成型、雙真空袋成型等,提高工效、降低成本,實現竹纖維復合材料大尺寸的制件成型。

      3. 擴大應用范圍

          提高竹纖維復合材料的性能和質量,降低成本,實現產品的多規格化和多功能化,推動竹纖維復合材料高端應用發展。

      文章來源:竹纖維產業網

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