综述：揭示剑麻纤维在可持续创新中的潜力：文献计量学视角

本文从文献计量学角度系统梳理了剑麻纤维（sisal fiber）在可持续材料领域的应用潜力，重点分析了其在生物复合材料（bio-composites）、绿色制造（green manufacturing）和循环经济（circular economy）中的创新价值。通过可视化图谱揭示了该领域研究热点从传统纺织向环境修复（environmental remediation）和纳米技术（nano-technology）的演变趋势，为生态友好型材料开发提供了量化依据。

　　

研究背景与意义

剑麻纤维（Agave sisalana）作为天然纤维素纤维的典型代表，其独特的机械性能和可降解特性近年来在可持续材料科学领域引发广泛关注。文献计量数据显示，近十年相关研究文献年增长率达17.3%，反映出该领域显著的研究热度提升。

研究方法学创新

采用CiteSpace和VOSviewer等可视化工具对Web of Science核心合集收录的1,842篇文献进行共现分析，构建了包括作者合作网络、关键词突现图谱和机构分布热力图在内的多维分析模型。特别值得注意的是，研究识别出"纳米纤维素（nanocellulose）提取"与"生物聚合物（biopolymer）复合"两个关键研究路径的交叉融合趋势。

核心研究发现

1. 材料性能突破
   剑麻纤维经碱处理（mercerization）后拉伸强度可达400-700 MPa，其比强度（specific strength）超过部分合成纤维。通过TEMPO氧化法制备的纳米纤维素直径分布50-100 nm，在生物传感器领域展现特殊优势。

2. 应用领域拓展
   从传统的绳索、地毯等纺织应用，逐步扩展到：

• 汽车轻量化复合材料（汽车仪表板减重达30%）
• 创伤敷料（伤口愈合速度提升22%）
• 重金属吸附材料（对Pb²⁺吸附容量达198 mg/g）

1. 环境效益量化
   生命周期评估（LCA）显示，剑麻纤维复合材料碳足迹较玻璃纤维降低62%，水耗减少78%。其3个月土壤降解率可达90%以上，显著优于合成纤维。

技术挑战与展望

当前面临的主要瓶颈包括纤维-基质界面相容性改善、规模化生产成本控制等问题。未来研究趋势指向：

• 基因编辑技术优化剑麻纤维品质
• 微生物辅助降解技术开发
• 智能响应型复合材料的构建

该研究为天然纤维在碳中和背景下的创新应用提供了系统的文献证据链，其方法论框架也可拓展至其他生物基材料的研究评估。