近幾年隨著竹纖維產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，現(xiàn)下不少相關(guān)企業(yè)在不斷擴(kuò)大竹纖維下游產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)市場需求生產(chǎn)各種規(guī)格的竹纖維產(chǎn)品，使竹纖維除了在傳統(tǒng)紡織領(lǐng)域應(yīng)用，在復(fù)合材料應(yīng)用中也有出色表現(xiàn)。與其他復(fù)合材料具有回收利用難、不可降解等問題不同，以竹纖維為增強(qiáng)體制成的竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，是環(huán)境友好型材料和高技術(shù)材料。

01 什么是竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是將熱固性或熱塑性樹脂為基體，以竹纖維為增強(qiáng)體或填充物通過成型工藝制備而成的一種環(huán)保型復(fù)合材料。竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料融入了竹纖維的強(qiáng)度和韌性，具有更高的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。但是竹纖維表面比較粗糙、極性較強(qiáng)，導(dǎo)致復(fù)合材料界面結(jié)合力弱。因此，研究提高竹纖維復(fù)合材料界面性是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，主要集中于竹纖維形態(tài)、含量及改性處理等方面

01-1天然竹纖維

竹纖維分為竹原纖維、竹漿纖維、竹炭纖維。竹原纖維也稱天然竹纖維，有別于化學(xué)竹粘膠纖維（竹漿纖維、竹炭纖維），是從竹子莖部取得的包含單個(gè)纖維細(xì)胞和多纖維細(xì)胞集合體的束狀、絲狀或絮狀單元，其化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，纖維結(jié)構(gòu)中有許多孔隙和空腔。天然竹纖維作為一種節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的纖維，被人們稱為“會(huì)呼吸”的綠色纖維。天然竹纖維具有如下特點(diǎn)：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、韌性好，抗菌、抗紫外線性能突出，原料來源廣、可再生，生產(chǎn)操作安全、低污染、低能耗，應(yīng)用領(lǐng)域廣（紡織、復(fù)合材料等），使用后可自然降解，綠色、環(huán)保。

天然竹纖維是通過化學(xué)處理并結(jié)合機(jī)械作用，將竹子中的纖維提取、分離出來，生產(chǎn)過程中從竹片到纖維的形態(tài)變化，應(yīng)盡量避免過于強(qiáng)烈的機(jī)械剪切和化學(xué)破壞，才能使其具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和其他物化性能。天然竹纖維的提取方法，根據(jù)已經(jīng)授權(quán)公開的核心發(fā)明專利的工藝流程包括定長、開片、展平、軟化、分絲、脫膠、漂洗、浸油、烘干、開松等步驟。

01-2 復(fù)合材料成型工藝

天然竹纖維提取后可以通過復(fù)合材料的成型工藝制成竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。隨著復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用，其復(fù)合成型工藝經(jīng)過不斷的創(chuàng)新與升級(jí)現(xiàn)已超過20種。較為經(jīng)典的成型工藝有：接觸成型、噴射成型、纏繞成型、樹脂傳遞模塑成型及模壓成型等。

其中，模壓成型(SMC)是復(fù)合材料制備中，最有歷史卻同時(shí)再不斷創(chuàng)新的成型工藝，也是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的復(fù)合材料成型工藝之一。通常是將事先準(zhǔn)備的預(yù)浸料放入到模具內(nèi)，經(jīng)過加熱及加壓而成型的工藝方法。目前模壓工藝制備的產(chǎn)品正逐步向大型化趨勢發(fā)展，可應(yīng)用于汽車構(gòu)件、室內(nèi)裝修以及建筑行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。

02 竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用

竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料目前主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域、家居領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、環(huán)保材料等領(lǐng)域，如汽車、飛機(jī)內(nèi)飾架構(gòu)，包裝運(yùn)輸中集裝箱底板，環(huán)保餐具等等

福特蒙迪歐車輛后備箱毛氈

3D打印

車門內(nèi)飾

建筑內(nèi)飾

板材

目前，竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料主要應(yīng)用于非承力或次承力結(jié)構(gòu)制品，在家具領(lǐng)域應(yīng)用較少，且在原材料供應(yīng)鏈的拓展、制備成本的降低、纖維與基體相容性的提高、物理機(jī)械性能的優(yōu)化、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展等方面也面臨著一些挑戰(zhàn)。但是，竹纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有綠色環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、可回收性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用優(yōu)勢明顯，相信隨著技術(shù)的發(fā)展，竹纖維復(fù)合材料的應(yīng)用可以得到擴(kuò)展和優(yōu)化。