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(jī)和轎車(chē)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(kāi)發(fā)也在悄然進(jìn)行。
有期望成為未來(lái)主角的是被稱(chēng)為纖維素納米纖維(CNF)的“木材纖維”,出產(chǎn)本錢(qián)只要碳纖維的六分之一。為了揭開(kāi)“木材纖維”的面紗,日本經(jīng)濟(jì)新聞(中文版:日經(jīng)中文網(wǎng))聯(lián)系了多家開(kāi)發(fā)該纖維的企業(yè),可是大部分都挑選避而不談。
未來(lái)主角上臺(tái)
終究,“日本制紙”接受了采訪。該公司CNF工作推動(dòng)室的河崎雅行室長(zhǎng)表明:“CNF的質(zhì)料是木材,可是卻比鐵更硬更輕”?!罢?qǐng)看這兒,看起來(lái)僅僅一般的液體,但其實(shí)這是CNF”,河崎拿著燒杯說(shuō)。燒杯中裝有稠糊狀的液體。真實(shí)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(shù)木切碎成適當(dāng)于本來(lái)千分之一巨細(xì)的木材碎片,然后將木材碎片加工成紙漿,之后進(jìn)一步將紙漿分解成千分之一巨細(xì)的木材纖維。到這兒的加工工程與制紙辦法沒(méi)什么差異。
擴(kuò)大調(diào)查木材纖維會(huì)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(xué)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(dāng)于人類(lèi)頭發(fā)絲的兩萬(wàn)分之一。
盡管從表面上來(lái)看不會(huì)給人以強(qiáng)度很高的感覺(jué),但實(shí)際上1根1根的纖維十分健壯。將納米纖維聚合在一同,強(qiáng)度將超越鐵。河崎室長(zhǎng)表明,“樹(shù)木之所以可以長(zhǎng)到幾米高,靠的正是纖維的支撐”。據(jù)稱(chēng)纖維素納米纖維(CNF)的強(qiáng)度可到達(dá)鋼鐵的5倍,與碳纖維適當(dāng)。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(chēng)得上抱負(fù)的新資料。日本制紙現(xiàn)已開(kāi)端攜手樹(shù)脂和化工企業(yè)穩(wěn)步推動(dòng)共同開(kāi)發(fā)。
本錢(qián)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(jī)、火箭和醫(yī)療器械等。東麗日前從美國(guó)波音獲得了1萬(wàn)億日元的飛機(jī)碳纖維復(fù)合資料訂單??墒?,在轎車(chē)等其他范疇的運(yùn)用仍未獲得重大進(jìn)展,原因在于出產(chǎn)本錢(qián)昂揚(yáng)。
碳纖維的價(jià)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(guò)程中運(yùn)用的動(dòng)力,每公斤有或許降至500日元以下。河崎室長(zhǎng)表明,“假如完成量產(chǎn),價(jià)格將進(jìn)一步下降”。假如用作飛機(jī)和轎車(chē)等各種交通工具的零部件,可以減輕分量、進(jìn)步燃效以節(jié)省燃料。
用于轎車(chē)保險(xiǎn)杠和外板等的聚丙烯和尼龍樹(shù)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(chē)的分量可以減輕25%。
不只限于此。因?yàn)槠渫髑夷蜔幔偃绫挥糜谥悄苁謾C(jī)等,就可以賤價(jià)制作曲折型的液晶面板。此外,還具有難以透過(guò)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(zhǎng)時(shí)間保質(zhì)。
日本把握主導(dǎo)權(quán)
在日本之外,歐美企業(yè)紛繁努力測(cè)驗(yàn)將大學(xué)等的研究成果實(shí)用化,相繼開(kāi)端打造試制品的制作設(shè)備。
不過(guò),作為提取纖維的辦法,歐美企業(yè)的技能首要是使用機(jī)械磨碎木材纖維。纖維的寬度難以堅(jiān)持均一,河崎室長(zhǎng)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(guò)TEMPO將其分解為寬度均一的纖維,“奇妙運(yùn)用技能是日本的看家本領(lǐng)。日本或可以把握主導(dǎo)權(quán)”。
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