日本:碳纤维之后是木材纤维
2022-02-16 11:31:36
现在,可以用作飞机和轿车首要资料的碳纤维备受世人重视。但或许代替碳纤维的“后碳纤维年代”的开发也在悄然进行。
有期望成为未来主角的是被称为纤维素纳米纤维(CNF)的“木材纤维”,出产本钱只要碳纤维的六分之一。为了揭开“木材纤维”的面纱,日本经济新闻(中文版:日经中文网)联系了多家开发该纤维的企业,可是大部分都挑选避而不谈。
未来主角上台
终究,“日本制纸”接受了采访。该公司CNF工作推动室的河崎雅行室长表明:“CNF的质料是木材,可是却比铁更硬更轻”。“请看这儿,看起来仅仅一般的液体,但其实这是CNF”,河崎拿着烧杯说。烧杯中装有稠糊状的液体。真实难以相信它比铁更硬。
工作人员向记者展现CNF将一般的树木切碎成适当于本来千分之一巨细的木材碎片,然后将木材碎片加工成纸浆,之后进一步将纸浆分解成千分之一巨细的木材纤维。到这儿的加工工程与制纸办法没什么差异。
扩大调查木材纤维会发现,它由很多的纳米纤维束构成。增加名为“TEMPO”的化学试剂可将成束的纳米纤维分解成1根1根的纤维。1根纳米纤维的直径仅为3~4纳米,适当于人类头发丝的两万分之一。
尽管从表面上来看不会给人以强度很高的感觉,但实际上1根1根的纤维十分健壮。将纳米纤维聚合在一同,强度将超越铁。河崎室长表明,“树木之所以可以长到几米高,靠的正是纤维的支撑”。据称纤维素纳米纤维(CNF)的强度可到达钢铁的5倍,与碳纤维适当。而出产纤维素纳米纤维(CNF)的关键在于如何将1根1根的纤维聚合到一同,以及与什么资料混合。
此外,纤维素纳米纤维(CNF)还可以曲折,并且密度只要钢铁的五分之一。几乎称得上抱负的新资料。日本制纸现已开端携手树脂和化工企业稳步推动共同开发。
本钱为碳纤维的六分之一
碳纤维也是原发自日本的新型资料,由东丽1971年在全球初次成功完成量产。作为代替钢铁和铝的资料,碳纤维被广泛用于飞机、火箭和医疗器械等。东丽日前从美国波音获得了1万亿日元的飞机碳纤维复合资料订单。可是,在轿车等其他范畴的运用仍未获得重大进展,原因在于出产本钱昂扬。
碳纤维的价格一般状况下为每公斤3000日元(约合人民币160元)。纤维素纳米纤维(CNF)可以在常温下加工,据此将削减在出产过程中运用的动力,每公斤有或许降至500日元以下。河崎室长表明,“假如完成量产,价格将进一步下降”。假如用作飞机和轿车等各种交通工具的零部件,可以减轻分量、进步燃效以节省燃料。
用于轿车保险杠和外板等的聚丙烯和尼龙树脂的成分首要为玻璃纤维,假如将其更换为纤维素纳米纤维(CNF),每辆轿车的分量可以减轻25%。
不只限于此。因为其通明且耐热,假如被用于智能手机等,就可以贱价制作曲折型的液晶面板。此外,还具有难以透过氧气的性质,假如用作食物的包装资料,里边的食物就能长时间保质。
日本把握主导权
在日本之外,欧美企业纷繁努力测验将大学等的研究成果实用化,相继开端打造试制品的制作设备。
不过,作为提取纤维的办法,欧美企业的技能首要是使用机械磨碎木材纤维。纤维的宽度难以坚持均一,河崎室长表明,“这很难充分发挥木材纤维的特性”。
与此相反,日本企业有才能经过TEMPO将其分解为宽度均一的纤维,“奇妙运用技能是日本的看家本领。日本或可以把握主导权”。
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