科创中国

行业领域

制造业,纺织业,纺织服装、服饰业

需求背景

1. 环保与可持续发展需求：

   • 汉麻作为一种可再生资源，生长速度快、产量丰富，且具有良好的可生物降解性。随着全球对环保和可持续发展问题的日益重视，以天然纤维替代化学纤维用于复合材料增强体已成为发展趋势。汉麻纤维正因其独特的环保优势，成为复合材料领域的研究热点。

2. 能源短缺与环境污染问题：

   • 化学纤维的制备通常依赖于石油、煤等不可再生资源，且其生产过程中可能产生环境污染。相对而言，汉麻纤维的种植和加工过程更加环保，其纤维材料来源广泛，能够有效缓解能源短缺问题，并减少环境污染。

3. 优异的力学性能和可加工性：

   • 汉麻纤维具有良好的力学性能和可加工性，适合用于复合材料的增强体。例如，汉麻纤维的拉伸强度和断裂伸长率等性能优异，能够显著提升复合材料的力学性能。同时，汉麻纤维易于与其他材料复合，具有良好的可加工性。

需解决的主要技术难题

1. 纤维与基体之间的界面问题：汉麻纤维作为天然纤维，其表面具有较强的亲水性，与疏水性基体材料之间的界面相容性较差，这可能导致复合材料在界面处产生应力集中，从而影响复合材料的整体性能。
2. 纤维分散与取向控制：在制备复合材料时，如何保证汉麻纤维在基体材料中的均匀分散和良好取向是一个技术难题。纤维的分散性和取向性直接影响复合材料的力学性能和稳定性。
3. 工艺参数优化：汉麻纤维复合材料的制备工艺涉及多个工艺参数，如温度、压力、时间、纤维含量等。如何优化这些工艺参数以获得最佳的复合材料性能是一个复杂的问题。
4. 成本控制：虽然汉麻纤维资源丰富、成本低廉，但复合材料制备过程中可能涉及复杂的工艺和昂贵的设备，导致成本上升。如何在保证复合材料性能的同时降低成本，是研发过程中需要解决的问题。

期望实现的主要技术目标

1. 提高界面相容性：通过纤维表面改性技术，改善汉麻纤维与基体材料之间的界面相容性，减少界面应力集中，提高复合材料的整体性能。
2. 实现纤维的均匀分散与良好取向：研究纤维分散与取向的控制技术，确保汉麻纤维在基体材料中的均匀分散和良好取向，从而提高复合材料的力学性能和稳定性。
3. 优化工艺参数：通过实验和仿真方法，研究不同工艺参数对复合材料性能的影响，优化工艺参数以获得最佳的复合材料性能。
4. 降低成本：通过技术创新和工艺优化，降低汉麻纤维复合材料的制备成本，提高其在市场上的竞争力。

处理进度