多年來，玻璃纖維和碳纖維一直統(tǒng)治著加固材料的世界。制造商要求高性能、低成本和輕質(zhì)的纖維用于高度工程化的樹脂。直到最近，這些樹脂中使用的大多數(shù)加固材料都是合成的。

工業(yè)大麻的種植

隨著制造商尋求使用新材料來生產(chǎn)高性能、低碳足跡的產(chǎn)品，天然纖維作為一種可持續(xù)的替代物再次出現(xiàn)。

早在20世紀(jì)30年代，工業(yè)大麻成為美國反毒品戰(zhàn)爭的附帶損害。這是在亨利-福特成功制造了數(shù)千輛使用大麻纖維作為加固材料的汽車之后。作為僅有的幾種高性能天然纖維之一，大麻的合法地位使世界在使用生物基材料的產(chǎn)品商業(yè)化水平方面倒退了幾代。

其他天然纖維，如用于服裝的棉花和用于亞麻布的亞麻纖維，已經(jīng)使用了幾個(gè)世紀(jì)。但是，由于沒有可靠的供應(yīng)鏈、產(chǎn)品一致性和市場發(fā)展，天然纖維加固材料在復(fù)合材料中的使用一直很有限。天然纖維還需要以特定的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高其在塑料中的粘合和性能特性。

幸運(yùn)的是，2018年的農(nóng)業(yè)法案使工業(yè)大麻在美國政府眼中完全合法。這為創(chuàng)建工業(yè)大麻供應(yīng)鏈打開了大門，這可能有助于在整個(gè)制造業(yè)中創(chuàng)造更強(qiáng)、更輕、更便宜和更可持續(xù)的產(chǎn)品。

在過去的幾年里，美國的汽車原始設(shè)備制造商和他們的供應(yīng)商已經(jīng)開始投資于大麻填充塑料的研發(fā)。另一方面，歐洲制造商幾十年來一直使用天然纖維增強(qiáng)材料來減少復(fù)合材料的碳足跡和輕量化發(fā)展。

舉例來說，今年早些時(shí)候，寶馬公司參與了Bcomp公司超額認(rèn)購的3500萬美元的B輪融資，該公司是一家用天然纖維制造高性能復(fù)合材料的制造商。寶馬與Bcomp公司的合作，以及其在i3電動(dòng)車中使用麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的歷史，證明了大型制造商正在投資于碳足跡較小的高性能解決方案。其他歐洲公司，如汽車制造商保時(shí)捷，已經(jīng)在其718 Cayman GT4 Clubsport中應(yīng)用了天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

Bcomp公司專注于天然纖維編織的墊子，用于聚丙烯汽車應(yīng)用的熱成型和壓縮成型。Heartland則是一家材料創(chuàng)新公司，設(shè)計(jì)麻纖維作為聚合物的增強(qiáng)劑，它專注于非織造布的應(yīng)用，以減少塑料、橡膠和泡沫的碳足跡。Heartland和Bcomp公司還在提供工程化的天然纖維加固材料，以解決整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)性問題。

這款由Bcomp和KTM技術(shù)公司開發(fā)的天然纖維加固的越野摩托車剎車罩突出了天然纖維可以生產(chǎn)可持續(xù)產(chǎn)品的方式

汽車行業(yè)降低原材料成本、重量和碳足跡的效率目標(biāo)，促使供應(yīng)鏈重新審視長期使用和依賴的材料。例如，30%的玻璃填充尼龍是汽車制造業(yè)的主流，它的碳足跡并不特別有吸引力。像工業(yè)大麻這樣的負(fù)碳輕質(zhì)纖維可以解決這個(gè)可持續(xù)性問題。秘訣在于了解正確的配方，從而創(chuàng)造出以前未被證實(shí)的性能特性。

（待續(xù)）

此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)編譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請(qǐng)注明出處。