重量只有鐵的20%,但強度高達鐵5倍的新材料CNF(Celluouse Nanofibers),由于日本政府打算利用2020年東京奧運的機會,積極推銷,在運動用品市場上被視為是取代碳纖維材料的優(yōu)良材料,將可能突破現(xiàn)有的發(fā)展瓶頸。
CNF屬于納米纖維(Nanocellulose)材料之一,由多種纖維或塑膠物質輾碎成納米粒子后均勻混合,不僅兼顧特定纖維低重量高強度的特性,同時還有與塑膠類似的加工性,可使用塑膠射出成形的工法制作,不僅比碳纖維容易制成更多種復雜造型產品,也不需要碳纖維的復雜編織程序,有望壓低制造成本。
現(xiàn)在積極推動相關研發(fā)的是日本經產省所屬研發(fā)機構產業(yè)技術總合研究所(AIST),由于CNF使用的纖維來源是植物纖維,不管是廢木材還是稻稈稻殼,都可回收利用,除有利于制造業(yè)與材料業(yè)外,也可促進農業(yè)林業(yè)發(fā)展。
而在實用產品方面,CNF韌性強而重量輕,長跑選手表示要提高成績運動鞋越輕越好,即使只減低1公克重量也有價值,現(xiàn)在產業(yè)總合研究所制成的鞋底,重量比同類鞋底減輕10%而且更耐磨,已供應相關工廠作為作業(yè)鞋的鞋底,進行可靠性測試。
雖然碳纖維材料鞋底也有類似的作用,但碳纖維要與其他材料加工成鞋子時,需要復雜的工法與全新設備,CNF可以直接用現(xiàn)有塑膠鞋底的射出成形機制作;而且CNF還可以用在塑膠手套或橡膠輪胎上,甚至連化妝品或油漆都可應用,市場范圍遠非碳纖維所能及。
不過現(xiàn)在CNF材料還有若干問題要克服,因為親水性植物纖維與不親水的塑膠材料要均勻混合難度不小,現(xiàn)行做法需要一定程度的加溫,即使纖維材料與塑膠材料便宜但耗電量相當高,使得CNF仍被歸類于高價材料。
解決生產成本問題的最佳方法是擴大市場需求,借由大量生產壓低成本,因此產業(yè)技術總合研究所編組了176家公司組成的納米纖維論壇,并以東京奧運的運動器材訂單為目標,希望廠商為此進行設備投資增大產能以量制價,以利CNF材料降價上市。