综述：生物塑料纤维：加工、性能、应用与挑战

《Advanced Fiber Materials》：Bioplastic Fibres: Processing, Properties, Applications and Challenges

生物塑料纤维作为可持续材料的关键，其性能受分子取向、结晶度及表面功能影响，存在脆性、吸湿性等挑战，通过共聚、纳米复合、表面改性及闭环回收等手段可提升应用竞争力。

　　

摘要

聚合物纤维是现代材料体系的基础，能够在纺织、包装、生物医学和复合材料等领域提供可调节的机械性能、化学功能性和可加工性。生物塑料纤维由可再生或可生物降解的聚合物制成，为减少对石化资源的依赖并支持循环材料流动提供了有前景的途径。然而，要将生物塑料纤维转化为具有竞争力的替代品，需要克服其在加工性、成本和生命周期管理方面的固有局限性，才能充分发挥其优势。本文评估了影响生物塑料纤维性能的材料、加工技术和结构-性能关系。重点讨论了分子取向、结晶度和表面功能性作为决定生物塑料纤维机械性能、热性能和生物降解行为的关键因素。同时，从聚合物物理学、化学改性和先进制造的角度探讨了特定纤维所面临的挑战，如脆性、湿敏性、狭窄的热加工窗口以及混合不相容性等问题。文章还通过跨行业案例分析了共聚、纳米复合材料集成、功能化和闭环回收等带来的机遇。本综述提供了一个科学严谨、以应用为导向的框架，以指导生物塑料纤维技术的可持续发展和工业应用。

图形摘要

聚合物纤维是现代材料体系的基础，能够在纺织、包装、生物医学和复合材料等领域提供可调节的机械性能、化学功能性和可加工性。生物塑料纤维由可再生或可生物降解的聚合物制成，为减少对石化资源的依赖并支持循环材料流动提供了有前景的途径。然而，要将生物塑料纤维转化为具有竞争力的替代品，需要克服其在加工性、成本和生命周期管理方面的固有局限性，才能充分发挥其优势。本文评估了影响生物塑料纤维性能的材料、加工技术和结构-性能关系。重点讨论了分子取向、结晶度和表面功能性作为决定生物塑料纤维机械性能、热性能和生物降解行为的关键因素。同时，从聚合物物理学、化学改性和先进制造的角度探讨了特定纤维所面临的挑战，如脆性、湿敏性、狭窄的热加工窗口以及混合不相容性等问题。文章还通过跨行业案例分析了共聚、纳米复合材料集成、功能化和闭环回收等带来的机遇。本综述提供了一个科学严谨、以应用为导向的框架，以指导生物塑料纤维技术的可持续发展和工业应用。

图形摘要