日本:碳纖維之后是木材纖維
2022-02-16 11:31:36
現(xiàn)在,可以用作飛機和轎車首要資料的碳纖維備受世人重視。但或許代替碳纖維的“后碳纖維年代”的開發(fā)也在悄然進行。
有期望成為未來主角的是被稱為纖維素納米纖維(CNF)的“木材纖維”,出產(chǎn)本錢只要碳纖維的六分之一。為了揭開“木材纖維”的面紗,日本經(jīng)濟新聞(中文版:日經(jīng)中文網(wǎng))聯(lián)系了多家開發(fā)該纖維的企業(yè),可是大部分都挑選避而不談。
未來主角上臺
終究,“日本制紙”接受了采訪。該公司CNF工作推動室的河崎雅行室長表明:“CNF的質(zhì)料是木材,可是卻比鐵更硬更輕”?!罢埧催@兒,看起來僅僅一般的液體,但其實這是CNF”,河崎拿著燒杯說。燒杯中裝有稠糊狀的液體。真實難以相信它比鐵更硬。
工作人員向記者展現(xiàn)CNF將一般的樹木切碎成適當于本來千分之一巨細的木材碎片,然后將木材碎片加工成紙漿,之后進一步將紙漿分解成千分之一巨細的木材纖維。到這兒的加工工程與制紙辦法沒什么差異。
擴大調(diào)查木材纖維會發(fā)現(xiàn),它由很多的納米纖維束構(gòu)成。增加名為“TEMPO”的化學試劑可將成束的納米纖維分解成1根1根的纖維。1根納米纖維的直徑僅為3~4納米,適當于人類頭發(fā)絲的兩萬分之一。
盡管從表面上來看不會給人以強度很高的感覺,但實際上1根1根的纖維十分健壯。將納米纖維聚合在一同,強度將超越鐵。河崎室長表明,“樹木之所以可以長到幾米高,靠的正是纖維的支撐”。據(jù)稱纖維素納米纖維(CNF)的強度可到達鋼鐵的5倍,與碳纖維適當。而出產(chǎn)纖維素納米纖維(CNF)的關(guān)鍵在于如何將1根1根的纖維聚合到一同,以及與什么資料混合。
此外,纖維素納米纖維(CNF)還可以曲折,并且密度只要鋼鐵的五分之一。幾乎稱得上抱負的新資料。日本制紙現(xiàn)已開端攜手樹脂和化工企業(yè)穩(wěn)步推動共同開發(fā)。
本錢為碳纖維的六分之一
碳纖維也是原發(fā)自日本的新型資料,由東麗1971年在全球初次成功完成量產(chǎn)。作為代替鋼鐵和鋁的資料,碳纖維被廣泛用于飛機、火箭和醫(yī)療器械等。東麗日前從美國波音獲得了1萬億日元的飛機碳纖維復合資料訂單。可是,在轎車等其他范疇的運用仍未獲得重大進展,原因在于出產(chǎn)本錢昂揚。
碳纖維的價格一般狀況下為每公斤3000日元(約合人民幣160元)。纖維素納米纖維(CNF)可以在常溫下加工,據(jù)此將削減在出產(chǎn)過程中運用的動力,每公斤有或許降至500日元以下。河崎室長表明,“假如完成量產(chǎn),價格將進一步下降”。假如用作飛機和轎車等各種交通工具的零部件,可以減輕分量、進步燃效以節(jié)省燃料。
用于轎車保險杠和外板等的聚丙烯和尼龍樹脂的成分首要為玻璃纖維,假如將其更換為纖維素納米纖維(CNF),每輛轎車的分量可以減輕25%。
不只限于此。因為其通明且耐熱,假如被用于智能手機等,就可以賤價制作曲折型的液晶面板。此外,還具有難以透過氧氣的性質(zhì),假如用作食物的包裝資料,里邊的食物就能長時間保質(zhì)。
日本把握主導權(quán)
在日本之外,歐美企業(yè)紛繁努力測驗將大學等的研究成果實用化,相繼開端打造試制品的制作設(shè)備。
不過,作為提取纖維的辦法,歐美企業(yè)的技能首要是使用機械磨碎木材纖維。纖維的寬度難以堅持均一,河崎室長表明,“這很難充分發(fā)揮木材纖維的特性”。
與此相反,日本企業(yè)有才能經(jīng)過TEMPO將其分解為寬度均一的纖維,“奇妙運用技能是日本的看家本領(lǐng)。日本或可以把握主導權(quán)”。
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