关于椰壳纤维特性及其应用的研究探讨

申屠玲琳　刘亚男　吴婧婧　曹肖森

摘 要： 本文通过对椰纤维特性的探索与研究，进以探究椰纤维的应用现状及椰纤维材料的未来应用可能性，使得椰纤维这一绿色环保的新材料进入大众视野。

关键词： 椰纤维;植物纤维;复合纤维;环保材料

【中图分类号】TQ340.1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）08-0243-01

1 椰壳纤维特性分析

本文中的椰壳纤维是指青椰子的中果皮（椰衣），位于种皮（可食用椰肉外层）与绿色外果皮的中间层，是椰子中韧性较大的部分，呈现与生长方向一致的纤维方向。

刚剥开的果皮呈乳白色，置于空气中氧化后微微泛黄，长度为5-15cm不等，属中等长度纤维，靠近椰壳的纤维更粗更长，韧性更佳。

椰纤维主要由纤维素、木质素、半纤维素等组成，纤维素含量低，木质素含量高，使得纤维在力学特性上表现良好，受力时形变大，缓冲好，能吸收一定冲击能量，韧性佳。

形似海绵独特的孔状结构使其与其他材料复合时表现良好，通过碱处理褪去其表面蜡质层后更易复合。此外，由于这种特性，纤维在隔音、持水、保温、质轻等方面也表现良好，是一种应用领域广泛的环保材料。

通过其他学者以及本组的研究可得，椰纤维有如下特点：柔韧、坚实、纤维粗重不均匀、隔音、耐燃、保温、持水性强、易降解、透气、轻盈、不易腐烂、价格低廉等。

2 椰壳纤维应用现状

椰纤维的进出口贸易主要来自印度、斯里兰卡、泰国。这些国家对椰纤维的生产研究较深入且完善，2013年便合作发展了几种椰纤维产品：垫子、地毯、罗网等。总体上看，椰纤维主要在防沙固土、家用清洁、园艺方面应用较广。

防沙固土方面，菲律宾成功研制出的“椰纤维种植护坡网技术（MCF技术）”在防治水土流失、恢复植被上有相当的优势。实验表明，椰纤维编织网具有很强的含水性，且不怕冷、热、不腐烂，可以达五年之久，五至十年后，自然降解为有机土壤。沙土被纤维地衣網罩后流动减慢，可有效抵抗雨水冲刷，促进植被生长。综合来讲，椰纤维护坡是目前所运用的护坡技术中最为有效、低廉、环保的。

家用清洁方面，现有椰棕地垫、油刷、抹布，利用了椰纤维坚韧、持水性佳、价低轻便的特点，功效与海棉滤网类清洁产品类似，但更为环保。

园艺方面，主要利用其持水性佳、透气性好、质量轻、天然植物纤维的特点，用作花篮、纤维土等，减少风沙影响，保护植株，增加量产。

上至航天下至运输，椰纤维被运用到越来越多的领域，例如替代聚氨酯材料生产的汽车座椅靠背，透气性回弹力佳，防潮防蛀可降解。又因其优秀的持水特性，经常被用于农业灌溉系统及水培领域。在生活用品上也有涉及，可将椰纤维加工为椰碳纤维布料，如：牛仔裤、运动服、内衣、床垫等。

3 椰壳纤维复合植物纤维应用前景

椰纤维复合材料利用在我国取得了许多成就，普遍用以加强单一材料的韧性和强度，例如部分学者题出利用竹纤维、椰纤维与水泥复合，将椰纤维作为玻璃纤维的代替物用于建筑材料，或可作为热固性树脂、热塑性树脂、天然橡胶等的增强材料，利用不同增强体的性能互补，进行椰纤维混合复合材料的研究开发。在未来，椰纤维在建筑复合材料领域的应用仍然可观。

而由于植物纤维较为脆弱的特点，虽然有良好的力学性能，却不能直接应用，部分学者研究了椰纤维-聚乳酸复合材料，一方面提高材料利用率，一方面此类材料天然环保，可自然降解，在环保意识越来越强的未来，不失为一种新方向。

作为一种轻便、透气、价低的环保材料，经加工深造后，亦可在运动服饰中开辟一片天地。

除了在物理、化学结构上的改变研发，本小组还探究了椰纤维编织技艺，尝试利用纤维柔韧、透气的特点，研发椰纤维编制制品，将这一天然绿色材料推入大众直观的视野。

越来越多的研究，使人们对椰纤维复合材料有了更多的认识，也研发了更多的椰纤维复合材料，让这些新型的复合材料可以在更多的领域得到应用，如建筑、家具、日用、服装、医疗等等。

4 结语

随着科技进步与环保意识的增强，新型生物材料研究越来越受到专家学者们的关注，如香蕉叶编织包、菌丝面料等，椰纤维是天然植物材料的一种，尽管在部分领域已有应用，但并未完全发挥其特性，大众认知薄弱，其纤维完整性和肌理可在日用品中发挥独特作用，增加材料知名度。

相对于椰子加工较为发达的国家，我国椰子加工企业在生产规模、加工技术上还都有一定差距，资源未能进行整合共享，产业化程度不高，这需要在充分利用天然资源的基础上，制定相应条例保护环境、规范市场秩序，实现可持续发展。另外借助互联网的优势简易流程降低椰子交易成本，帮助椰子进一步走向精深加工。

对于椰纤维方面的开发也还处于探索和实验的状态，由于其跨学科合作的特点，真正推广使用仍需时间。我国在这方面研究的人员并不太多，缺乏系统性的经验指导和过硬的技术。虽然在护坡、床垫生产等方面已较为成熟，但总体来讲产品类型还比较单一，受众不广。“金山银山，不如绿水青山”，椰纤维作为一款环保材料，取材简单，发掘潜力大，符合可持续发展的生产需求。希望在不断地实践和总结后，椰纤维能够在经加工后走入人们生活的方方面面，合理利用最大化。

参考文献

[1] 姚嘉.椰纤维增韧复合材料的设计及其性能评价[D].东北林业大学，2013.

[2] 余旺旺，董丽莉，顾海，陈泳，姜杰，雷蕾.天然植物纤维素纤维/聚乳酸复合材料研究进展[J].塑料科技，2019，47（11）：155-159.

[3] 侯秀英，黄祖泰，杨文斌，陈礼辉.植物纤维在复合材料中的应用与发展[J].纤维素科学与技术，2005（04）：55-59.

[4] 志原.韩国Limits推出天然椰子纤维牛仔裤[J].纺织装饰科技，2011（03）：23.

[5] 王萍.椰纤维产品市场分析[J].世界热带农业信息，2007（08）：17-18.