關(guān)于椰殼纖維特性及其應(yīng)用的研究探討

申屠玲琳　劉亞男　吳婧婧　曹肖森

摘 要： 本文通過對椰纖維特性的探索與研究，進(jìn)以探究椰纖維的應(yīng)用現(xiàn)狀及椰纖維材料的未來應(yīng)用可能性，使得椰纖維這一綠色環(huán)保的新材料進(jìn)入大眾視野。

關(guān)鍵詞： 椰纖維;植物纖維;復(fù)合纖維;環(huán)保材料

【中圖分類號】TQ340.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）08-0243-01

1 椰殼纖維特性分析

本文中的椰殼纖維是指青椰子的中果皮（椰衣），位于種皮（可食用椰肉外層）與綠色外果皮的中間層，是椰子中韌性較大的部分，呈現(xiàn)與生長方向一致的纖維方向。

剛剝開的果皮呈乳白色，置于空氣中氧化后微微泛黃，長度為5-15cm不等，屬中等長度纖維，靠近椰殼的纖維更粗更長，韌性更佳。

椰纖維主要由纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等組成，纖維素含量低，木質(zhì)素含量高，使得纖維在力學(xué)特性上表現(xiàn)良好，受力時形變大，緩沖好，能吸收一定沖擊能量，韌性佳。

形似海綿獨特的孔狀結(jié)構(gòu)使其與其他材料復(fù)合時表現(xiàn)良好，通過堿處理褪去其表面蠟質(zhì)層后更易復(fù)合。此外，由于這種特性，纖維在隔音、持水、保溫、質(zhì)輕等方面也表現(xiàn)良好，是一種應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的環(huán)保材料。

通過其他學(xué)者以及本組的研究可得，椰纖維有如下特點：柔韌、堅實、纖維粗重不均勻、隔音、耐燃、保溫、持水性強(qiáng)、易降解、透氣、輕盈、不易腐爛、價格低廉等。

2 椰殼纖維應(yīng)用現(xiàn)狀

椰纖維的進(jìn)出口貿(mào)易主要來自印度、斯里蘭卡、泰國。這些國家對椰纖維的生產(chǎn)研究較深入且完善，2013年便合作發(fā)展了幾種椰纖維產(chǎn)品：墊子、地毯、羅網(wǎng)等。總體上看，椰纖維主要在防沙固土、家用清潔、園藝方面應(yīng)用較廣。

防沙固土方面，菲律賓成功研制出的“椰纖維種植護(hù)坡網(wǎng)技術(shù)（MCF技術(shù)）”在防治水土流失、恢復(fù)植被上有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。實驗表明，椰纖維編織網(wǎng)具有很強(qiáng)的含水性，且不怕冷、熱、不腐爛，可以達(dá)五年之久，五至十年后，自然降解為有機(jī)土壤。沙土被纖維地衣網(wǎng)罩后流動減慢，可有效抵抗雨水沖刷，促進(jìn)植被生長。綜合來講，椰纖維護(hù)坡是目前所運用的護(hù)坡技術(shù)中最為有效、低廉、環(huán)保的。

家用清潔方面，現(xiàn)有椰棕地墊、油刷、抹布，利用了椰纖維堅韌、持水性佳、價低輕便的特點，功效與海棉濾網(wǎng)類清潔產(chǎn)品類似，但更為環(huán)保。

園藝方面，主要利用其持水性佳、透氣性好、質(zhì)量輕、天然植物纖維的特點，用作花籃、纖維土等，減少風(fēng)沙影響，保護(hù)植株，增加量產(chǎn)。

上至航天下至運輸，椰纖維被運用到越來越多的領(lǐng)域，例如替代聚氨酯材料生產(chǎn)的汽車座椅靠背，透氣性回彈力佳，防潮防蛀可降解。又因其優(yōu)秀的持水特性，經(jīng)常被用于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)及水培領(lǐng)域。在生活用品上也有涉及，可將椰纖維加工為椰碳纖維布料，如：牛仔褲、運動服、內(nèi)衣、床墊等。

3 椰殼纖維復(fù)合植物纖維應(yīng)用前景

椰纖維復(fù)合材料利用在我國取得了許多成就，普遍用以加強(qiáng)單一材料的韌性和強(qiáng)度，例如部分學(xué)者題出利用竹纖維、椰纖維與水泥復(fù)合，將椰纖維作為玻璃纖維的代替物用于建筑材料，或可作為熱固性樹脂、熱塑性樹脂、天然橡膠等的增強(qiáng)材料，利用不同增強(qiáng)體的性能互補(bǔ)，進(jìn)行椰纖維混合復(fù)合材料的研究開發(fā)。在未來，椰纖維在建筑復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用仍然可觀。

而由于植物纖維較為脆弱的特點，雖然有良好的力學(xué)性能，卻不能直接應(yīng)用，部分學(xué)者研究了椰纖維-聚乳酸復(fù)合材料，一方面提高材料利用率，一方面此類材料天然環(huán)保，可自然降解，在環(huán)保意識越來越強(qiáng)的未來，不失為一種新方向。

作為一種輕便、透氣、價低的環(huán)保材料，經(jīng)加工深造后，亦可在運動服飾中開辟一片天地。

除了在物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)上的改變研發(fā)，本小組還探究了椰纖維編織技藝，嘗試?yán)美w維柔韌、透氣的特點，研發(fā)椰纖維編制制品，將這一天然綠色材料推入大眾直觀的視野。

越來越多的研究，使人們對椰纖維復(fù)合材料有了更多的認(rèn)識，也研發(fā)了更多的椰纖維復(fù)合材料，讓這些新型的復(fù)合材料可以在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，如建筑、家具、日用、服裝、醫(yī)療等等。

4 結(jié)語

隨著科技進(jìn)步與環(huán)保意識的增強(qiáng)，新型生物材料研究越來越受到專家學(xué)者們的關(guān)注，如香蕉葉編織包、菌絲面料等，椰纖維是天然植物材料的一種，盡管在部分領(lǐng)域已有應(yīng)用，但并未完全發(fā)揮其特性，大眾認(rèn)知薄弱，其纖維完整性和肌理可在日用品中發(fā)揮獨特作用，增加材料知名度。

相對于椰子加工較為發(fā)達(dá)的國家，我國椰子加工企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、加工技術(shù)上還都有一定差距，資源未能進(jìn)行整合共享，產(chǎn)業(yè)化程度不高，這需要在充分利用天然資源的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)條例保護(hù)環(huán)境、規(guī)范市場秩序，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。另外借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢簡易流程降低椰子交易成本，幫助椰子進(jìn)一步走向精深加工。

對于椰纖維方面的開發(fā)也還處于探索和實驗的狀態(tài)，由于其跨學(xué)科合作的特點，真正推廣使用仍需時間。我國在這方面研究的人員并不太多，缺乏系統(tǒng)性的經(jīng)驗指導(dǎo)和過硬的技術(shù)。雖然在護(hù)坡、床墊生產(chǎn)等方面已較為成熟，但總體來講產(chǎn)品類型還比較單一，受眾不廣。“金山銀山，不如綠水青山”，椰纖維作為一款環(huán)保材料，取材簡單，發(fā)掘潛力大，符合可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)需求。希望在不斷地實踐和總結(jié)后，椰纖維能夠在經(jīng)加工后走入人們生活的方方面面，合理利用最大化。

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