為了使自然纖維更具抵抗力，粗紗須經(jīng)單體浸漬，隨后聚合反應(yīng)在紗線中進(jìn)行。

 

       一直以來，生物轉(zhuǎn)化都是一個(gè)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(shù)將有助于降低對(duì)煤、石油、天然氣等化石燃料的依賴性，并幫助人類應(yīng)對(duì)全球人口增長(zhǎng)和氣候變化所帶來的各種挑戰(zhàn)。

 

       生物轉(zhuǎn)化幾乎能夠?yàn)樗挟a(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造機(jī)遇、提供選擇。由自然纖維增強(qiáng)塑料（NFRP）而知，材料是自然纖維的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。自然纖維生物可降解、可再生、結(jié)實(shí)耐用、輕質(zhì)、 良好的力學(xué)特性以及生產(chǎn)過程能量消耗少等優(yōu)勢(shì)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)可以成為碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料的替代品。缺點(diǎn)是，自然纖維記憶吸水而損壞，從而失去了本來還不錯(cuò)的力學(xué)性能。

 

　　纖維處理和紗線技術(shù)巧妙結(jié)合

 

       最近，德國(guó)弗勞恩霍夫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性研究所（LBF）與亞琛工業(yè)大學(xué)（RWTH）紡織技術(shù)研究所（ITA）共同研究了有德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）資助的“Bastfix”項(xiàng)目。

 

       研究者對(duì)纖維進(jìn)行了內(nèi)部防潮處理。他們通過在纖維內(nèi)部生成聚合物來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

 

       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(nèi)，隨后聚合反應(yīng)直接在纖維內(nèi)部發(fā)生。”

 

       該方法主要針對(duì)熱塑性復(fù)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(rùn)濕纖維表面，而無法滲透入纖維內(nèi)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(yīng)用領(lǐng)域

 

       他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中引入了紡紗前粗紗狀態(tài)的亞麻纖維，隨后經(jīng)過處理成織物表面。這樣做的好處在于能夠?qū)崿F(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(shí)現(xiàn)完全的浸漬，這正是ITA所開發(fā)的紗線技術(shù)的關(guān)鍵之處。在包覆紡絲過程中，亞琛的研究者在長(zhǎng)絲輔助下，在平行排列的天然亞麻纖維上進(jìn)行包覆操作。這樣操作的好處在于，纖維不加捻能夠進(jìn)一步提高強(qiáng)度。

 

       LBF塑料部界面設(shè)計(jì)的Roland Klein博士表示：“通過將以上兩點(diǎn)相結(jié)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(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步拓展，可以被應(yīng)用于戶外高應(yīng)力部件的制造。”

 

       迄今為止，NFRP主要被用于門內(nèi)飾等汽車內(nèi)飾件的制造。

 

        通過該項(xiàng)目的研究，Klein及其團(tuán)隊(duì)獲得了“2017DNFI自然纖維創(chuàng)新獎(jiǎng)”，該獎(jiǎng)項(xiàng)是2009年聯(lián)合國(guó)自然纖維國(guó)際年后由15家織物相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立的“Discover Natural Fibers Initiative （DNFI）”設(shè)立的。