天然(ran)(ran)纖維密度低、易降解、節能(neng)(neng)環保，符合可持續(xu)發(fa)展，廣泛應用于熱塑性(xing)塑料(liao)的(de)增強改(gai)性(xing)。但通(tong)常(chang)天然(ran)(ran)纖維含有許多(duo)羥基(ji)，表現為極強的(de)親水性(xing)能(neng)(neng)，然(ran)(ran)而(er)樹脂(zhi)(zhi)基(ji)體(ti)通(tong)常(chang)具有疏水性(xing)能(neng)(neng)，會導致兩(liang)者的(de)界(jie)面相容(rong)性(xing)差，從而(er)破壞復合材料(liao)的(de)各(ge)項性(xing)能(neng)(neng)。因(yin)此，通(tong)常(chang)需要對天然(ran)(ran)纖維進行表面改(gai)性(xing)，以(yi)提高天然(ran)(ran)植物(wu)纖維與樹脂(zhi)(zhi)基(ji)體(ti)的(de)相容(rong)性(xing)，才能(neng)(neng)制備具有良好性(xing)能(neng)(neng)的(de)復合材料(liao)。

　　目前，天然纖維常見的(de)表面改(gai)性方法主要有以下幾種：

　　1、蒸汽爆破預處理

　　蒸汽爆(bao)破(po)是在高溫高壓(ya)(ya)情況(kuang)下(xia)，使高壓(ya)(ya)下(xia)的蒸汽瞬間(jian)進入天(tian)然纖(xian)(xian)維內(nei)部，并在短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)釋放(fang)壓(ya)(ya)力，使纖(xian)(xian)維原料分裂成細纖(xian)(xian)維束(shu)。同時(shi)使纖(xian)(xian)維的結構破(po)壞，纖(xian)(xian)維分子(zi)內(nei)氫(qing)鍵(jian)被(bei)打斷。

　　2、熱處理

　　熱處理是一種(zhong)綠(lv)色環(huan)保(bao)的(de)方(fang)法，該方(fang)法的(de)目的(de)是減(jian)少(shao)天(tian)然植物纖(xian)維中(zhong)的(de)水(shui)分。同時，天(tian)然纖(xian)維中(zhong)含有的(de)羥基也會通過熱處理減(jian)少(shao)，從而使天(tian)然植物纖(xian)維與樹脂(zhi)基體有良好(hao)(hao)的(de)結(jie)合性能。其方(fang)法主要是把纖(xian)維置于設定好(hao)(hao)溫度的(de)烘箱內一段時間(jian)，從而改(gai)變纖(xian)維晶(jing)體結(jie)構的(de)取(qu)向與規整度。

　　3、等離子處理

　　等(deng)離子體(ti)(ti)處(chu)理時要求纖維(wei)處(chu)于(yu)低真空室中(zhong)，然后(hou)在低真空室中(zhong)引(yin)(yin)入氣體(ti)(ti)并(bing)電離，從(cong)而產生等(deng)離子體(ti)(ti)。使用氣體(ti)(ti)包括氧(yang)氣、氮(dan)氣、氦氣和空氣。引(yin)(yin)入的(de)氣體(ti)(ti)離子撞(zhuang)擊纖維(wei)表面(mian)，引(yin)(yin)發纖維(wei)結構(gou)的(de)物(wu)理、化學變化。

　　4、堿處理

　　堿處理是目前應(ying)(ying)用(yong)(yong)較為廣泛的(de)纖維化學處理方法。該(gai)方法是使用(yong)(yong)氫氧化鈉 (NaOH) 改性(xing)天然(ran)纖維，除(chu)去天然(ran)纖維表(biao)面(mian)的(de)木質(zhi)素(su)等弱組分，顯(xian)露出纖維素(su)分子，增(zeng)加(jia)反(fan)應(ying)(ying)位(wei)點(dian)，提(ti)高天然(ran)纖維表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)，從而(er)增(zeng)強與(yu)樹脂基(ji)體的(de)粘附性(xing)。

　　5、硅烷偶聯劑處理

　　硅烷(wan)偶聯(lian)劑改性是(shi)一種重要(yao)(yao)的(de)化(hua)學改性方法(fa)。主要(yao)(yao)機(ji)理是(shi)硅烷(wan)分(fen)子含(han)有雙官能(neng)團，可分(fen)別與(yu)纖(xian)維(wei)和樹脂基(ji)體(ti)反應(ying)，在(zai)天然纖(xian)維(wei)與(yu)基(ji)體(ti)之(zhi)間構成“橋梁”。硅烷(wan)偶聯(lian)劑處理纖(xian)維(wei)的(de)主要(yao)(yao)反應(ying)過(guo)程(cheng)，包括水解(jie)、縮合、形成氫鍵及共價鍵。

　　6、接枝共聚

　　在天然(ran)纖(xian)維表面接(jie)枝共聚(ju)(ju)是很有效(xiao)的改性方法。反應機理為纖(xian)維素與單(dan)體發生接(jie)枝反應，在不完全破壞纖(xian)維素本身(shen)性能的情況下，最終(zhong)使天然(ran)纖(xian)維分子鏈上接(jie)枝上不同性質的共聚(ju)(ju)物，單(dan)體主要包括丙(bing)烯酸、丙(bing)烯腈等。

　　7、乙酰化處理

　　乙酰化處理是天然纖維與酸、酸酐等發生酯化反應，酯化反應是天然纖維的羥基 (—OH) 與乙酰基 (CH3COO—) 反應的過程。纖維中的極性羥基被乙酰基代替，從而降低了天然纖維的極性，更利于天然纖維在樹脂基體中的分散，從而提高纖維與樹脂基體的界面結合性能。
資料來源：《趙鑫(xin),汪殿龍,孫占英.天(tian)然纖維表面改(gai)性及其在復合材料中的應用(yong)進展[J].工程(cheng)塑料應用(yong),2020,48(10):167-171》