日本大阪的柔性塑料和瓦楞紙板包裝供應(yīng)商Rengo有限公司正利用中間材料及纖維素生產(chǎn)技術(shù)積極開發(fā)新型纖維素納米纖維（CNF）。

纖維素納米纖維的成本問題還沒有得到解決，但正不斷取得進(jìn)展

在開發(fā)CNF的過程中，Rengo公司將開發(fā)重點放在了日本武生市的玻璃紙生產(chǎn)技術(shù)上，該技術(shù)利用 “黃酸鹽”作為中間物生產(chǎn)CNF(XCNF)。這種中間物的纖維素分子中含有黃原體，但這些黃原體很容易被轉(zhuǎn)移走，可以像生產(chǎn)純纖維素那樣將XCNF轉(zhuǎn)化為CNF。這些黃原酸化了的CNF可用于汽車的復(fù)合材料等多個工業(yè)領(lǐng)域。

生產(chǎn)中通常用化學(xué)法或機械加工法將纖維素纖維加工至納米級，這種納米級纖維的重量只有鋼的五分之一，但強度可達(dá)到鋼的五倍。而它的缺點則是生產(chǎn)成本仍然很高，因此Rengo希望與企業(yè)及大學(xué)合作進(jìn)行基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品開發(fā)，以便加快XCNF材料的商業(yè)化進(jìn)程。

與此同時，日本三菱造紙廠正采用另一種方法來降低CNF的生產(chǎn)成本，目前的成本約為每公斤90美元。該公司營銷組的組長Yasuyuki Oku表示，低成本的纖維素微纖維，甚至是毫纖維，都可以在應(yīng)用中能充分地加強熱塑性塑料的強度，它們可以比CNF更輕易地融合到聚合物基質(zhì)中，而在造紙術(shù)中，這一特征則更加明顯。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(METI)制定了一個目標(biāo)，即在2030年之前將CNF的成本降低到每公斤400―500日元(約每磅1.60-2.00美元)，但業(yè)內(nèi)有些人認(rèn)為這一目標(biāo)難以實現(xiàn)。而采用纖維素微纖維技術(shù)或許是一個不錯的選擇。

三菱造紙廠已經(jīng)可以商業(yè)化生產(chǎn)纖維素纖維增強聚丙烯(PP)化合物。其高純度纖維素纖維PCV30-F PP化合物的抗拉強度分別在32 MPa的基礎(chǔ)上增強了10%, 20% 和 30%，達(dá)到了36、45和56 MPa，熱變形溫度從110℃增強到了127 ℃、145 ℃和154 ℃，其性能得到了極大改善。與標(biāo)準(zhǔn)PP 60的MFR相比，這三個等級的MFR分別為14、2和1。三菱造紙廠也可以生產(chǎn)木質(zhì)紙漿的PP，其成本較低，機械性能略低于其他類型的PP。

三菱造紙廠也積極地推進(jìn)再生碳素纖維在PP熱塑性化合物中的應(yīng)用。用維珍碳纖維加固的PP所需要的成本十分昂貴，在成本和性能方面很難與碳纖維增強的聚酰胺(CF-PA)化合物競爭。

三菱造紙廠目前正在回收熱固性復(fù)合材料和丟棄物中的纖維等碳纖維廢料, 然后利用PP膜層將這些廢料壓成多層CF-PP卷料,并進(jìn)一步加工成三維材料，甚至還可以用于插入成型或背面成型工藝。該公司Carboplus卷料的基本重量為每平方米30-100克(厚度為450-1500微米，CF含量為50-90wt%)。使用再生CF的產(chǎn)品保留了維珍CF-PP卷料90%的機械屬性。

來源：材料科技在線