眾所周知，自然纖維擁有一系列優(yōu)異性能：可降解、可再生、結實耐用等。與碳纖維和玻璃纖維相比，自然纖維更節(jié)能、更輕，并具有更好的聲學性能。缺點是自然纖維吸水性較強，這確實削弱了纖維的力學性能。最近，德國弗勞恩霍夫研究所的研究人員與合作者一道開發(fā)了一種紡紗和纖維處理技術，能夠充分利用自然纖維的優(yōu)點，獲得更廣泛的應用。
為了使自然纖維更具抵抗力，粗紗須經單體浸漬，隨后聚合反應在紗線中進行。
一直以來，生物轉化都是一個熱門話題。但此類話題一般集中在微生物或植物等生物資源的可持續(xù)利用方面。未來，該技術將有助于降低對煤、石油、天然氣等化石燃料的依賴性，并幫助人類應對全球人口增長和氣候變化所帶來的各種挑戰(zhàn)。
生物轉化幾乎能夠為所有產業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造機遇、提供選擇。由自然纖維增強塑料（NFRP）而知，材料是自然纖維的一個重要應用領域。自然纖維生物可降解、可再生、結實耐用、輕質、 良好的力學特性以及生產過程能量消耗少等優(yōu)勢，在某些領域已經可以成為碳纖維復合材料和玻璃纖維復合材料的替代品。缺點是，自然纖維記憶吸水而損壞，從而失去了本來還不錯的力學性能。
纖維處理和紗線技術巧妙結合
最近，德國弗勞恩霍夫結構穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性研究所（LBF）與亞琛工業(yè)大學（RWTH）紡織技術研究所（ITA）共同研究了有德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）資助的“Bastfix”項目。
研究者對纖維進行了內部防潮處理。他們通過在纖維內部生成聚合物來實現(xiàn)這一目標。
研究者Klein States說：“首先，我們讓聚合物單體滲入自然纖維的表面空腔內，隨后聚合反應直接在纖維內部發(fā)生。”
該方法主要針對熱塑性復合材料而開發(fā)，原因在于，融化的熱塑性樹脂非常粘稠，只能夠潤濕纖維表面，而無法滲透入纖維內部。熱塑性樹脂的好處在于，即使在固化之后仍能變形。
NFRP新的應用領域
他們在實驗中引入了紡紗前粗紗狀態(tài)的亞麻纖維，隨后經過處理成織物表面。這樣做的好處在于能夠實現(xiàn)為浸沒在聚合單體之中。
采用加捻紗線或者織物紗線不能實現(xiàn)完全的浸漬，這正是ITA所開發(fā)的紗線技術的關鍵之處。在包覆紡絲過程中，亞琛的研究者在長絲輔助下，在平行排列的天然亞麻纖維上進行包覆操作。這樣操作的好處在于，纖維不加捻能夠進一步提高強度。
LBF塑料部界面設計的Roland Klein博士表示：“通過將以上兩點相結合，自然纖維的物理性能全部發(fā)揮了出來。得益于此，NFRP的應用領域得到了進一步拓展，可以被應用于戶外高應力部件的制造。”
迄今為止，NFRP主要被用于門內飾等汽車內飾件的制造。
通過該項目的研究，Klein及其團隊獲得了“2017DNFI自然纖維創(chuàng)新獎”，該獎項是2009年聯(lián)合國自然纖維國際年后由15家織物相關機構聯(lián)合成立的“Discover Natural Fibers Initiative （DNFI）”設立的。
魯ICP備2021047099號