近日,全球特種材料企業阿科瑪代表團到訪Freshape上海公司。這是繼前期技術開發與驗證后雙方相關市場負責人的首次正式會面,旨在對雙方的專有技術有更深層次了解的同時,能夠拓展合作項目的廣度與深度。

從左到右:
萬君,Arkema業務開發經理
劉訓堃,Arkema大中華區交通運輸等市場業務總監
FabriceCHOPINEZ,Arkema全球交通運輸業務總監
周作新(博士),Freshape研發總監
李楊(博士),Freshape產品經理
100%生物基復合材料
兩家企業的共同錨點
阿科瑪來自法國,旗下旗艦產品Rilsan?PA11是全球首款100%生物基高性能尼龍,具有70多年的商業化應用史。Rilsan?PA11百分百源自可再生的蓖麻籽,蓖麻是一種種植于貧瘠土地、不與糧爭地的可再生植物。
阿科瑪也一直致力于降低其Rilsan?PA11的產品碳足跡,2025年1月起,PA11全球碳足跡降至1.3kgCO?e/kg,較傳統化石基長鏈聚酰胺減少約80%。阿科瑪大中華區交通運輸等市場業務總監劉訓堃表示:“作為材料與創新解決方案的設計者,阿科瑪是全球唯一一家垂直整合、設計生產從生物基氨基十一酸單體到PA11系列產品的公司,并持續致力于降低產品碳足跡,為客戶帶來集高性能與可持續性于一體的高性能生物基可循環材料方案。”

周作新博士帶領阿科瑪代表團參觀HiWood木纖維成型的產品
Freshape總部位于瑞士,旗下全球首款量產級木纖維增強材料HiWood,以天然木材為基材,僅通過連續木材改性技術物理重組木材內部結構。在約1.3g/cm3密度下,HiWood實現超40GPa楊氏模量和450MPa彎曲強度,性能比肩玻纖、媲美金屬,且可完全生物降解。該材料在推出一年內即包攬SAMPE與CCE-JEC雙料國際創新大獎。
阿科瑪公司從化學分子結構出發,構建100%生物基聚合物;Freshape從天然纖維入手,實現100%生物基增強材料。兩家企業的技術路徑各不相同,卻在“從源頭到終端全生物基可再生”這一命題上形成了明確交集——這正是雙方開啟合作的基礎。
全生物基、可再生的高性能復合材料
綠色鏈路的完整閉合
HiWood高性能木纖維與生物基Rilsan?PA11樹脂完全浸潤形成復合材料,帶來全新的百分百生物基、可再生、可回收的復合材料。HiWood木纖維源自天然木材,具備可再生屬性,生物基PA11樹脂可通過阿科瑪公司的Virtucycle?項目進行回收再生,二者構成“可再生+可回收”的全生命周期環境信任機制。在全球ESG監管日趨嚴格的背景下,這種內外統一的環保屬性,為下游品牌提供了從供應鏈源頭即可驗證的可持續方案。
在此次交流當中,雙方相關市場負責人就PA11預浸料領域進行了深入和細化的討論。預浸料被業界視為復合材料的“塔基”——通過將增強纖維預先浸潤樹脂基體制成半成品卷材,下游廠商可直接進行層疊鋪設和熱壓成型,省去纖維與樹脂的現場復合環節。當前,全球預浸料市場規模已超過70億美元,而其中增長最快的正是以熱塑性樹脂為基體的預浸料方向——其核心突破在于可回收性和極高的成型效率,正成為汽車、軌道交通等對量產節拍有要求的領域重點發展的材料路線。
這正是雙方將PA11預浸料作為下一步合作目標的重要原因之一。HiWood木纖維單向帶在纖維方向提供高比強度和高比模量,承擔主要載荷;Rilsan?PA11作為基體賦予層間韌性與整體成型能力,兩者均為低密度材料,最終制成的復合材料部件在保持結構剛性的同時實現顯著輕量化。目前,Freshape已推出以石油基PA為基體的HiWoodPA預浸料,而與阿科瑪的合作方向,正是將傳統基體升級為Rilsan?PA11,推動實現增強體與基體的全生物基。從汽車內飾延伸至結構件,再拓展到消費電子、運動器材、航空航天等更廣闊的工業場景,預浸料打開的是一個更廣闊的應用版圖。
當PA11遇見HiWood
共創破解木質模內注塑的量產難題
除纖維增強復合材料外,Freshape與阿科瑪還在復合材料多個細分領域展開深入合作,模內注塑是其中一個突出方向。作為一種可量產交付的成型工藝,模內注塑能夠在塑料件表面形成木紋裝飾面,但傳統木質材料徑向承受力有限,在加工和后期使用過程中容易開裂,長期制約著天然木紋注塑件的穩定量產。
為突破這一瓶頸,Freshape研發了專用于模內注塑的HiWood規格。該規格采用兩層木纖維紙、兩層PA11膠膜與一層背膠木皮托底紙熱壓復合,搭配0°/90°正交疊層設計。經測試,縱向拉伸強度達常規木皮的1.8至4.5倍,橫向拉伸強度達常規木皮的4.8至8.3倍,首次賦予木質面材雙向均衡承載能力。在同等厚度下,其力學性能和抗紫外老化性能均顯著增強;0.1毫米的單層厚度則賦予材料出色的曲面成型柔韌性,可適配各類復雜產品造型的模內注塑工藝。

周作新博士為阿科瑪團隊講解HiWood模內注塑規格的結構
交流現場,阿科瑪全球交通業務總監FabriceChopinez拿起一片HiWood模內注塑規格的樣品,薄紙般的材料在指間彎曲自如。聽到“Purewood”的回答后,他反復確認——僅通過重塑木材內部結構,便達到了工程材料的力學表現。該材料與PP、PC/ABS、PA等的粘接力均超過25N/2.5cm,破壞發生在基材內部,實現真正的“一體化”融合。
當HiWood與Rilsan?PA11在模具中相遇,纖維素表面的極性基團與聚酰胺分子鏈形成緊密的界面結合。HiWood構筑表層高剛度保護殼,PA11提供內核韌性與緩沖,一剛一韌讓木質模內注塑走向穩定量產。輕量化方面,PA11密度僅1.03g/cm3,為工程尼龍中最輕品種之一;HiWood在約1.3g/cm3密度下實現超高模量,低密度疊加使最終部件在保持結構剛性的同時顯著減重。
從樣品到體系
生物基材料的下一步
訪問前一天,雙方合作的模內注塑樣品已在CHINAPLAS2026國際橡塑展阿科瑪展臺正式亮相,展會以“變革·協作·共塑可持續”為主題。HiWood天然木紋與PA11的100%生物基內核,共同構成了完整的可持續產品敘事。

周作新博士為阿科瑪團隊講解Freshape內部其他項目
這枚樣品是雙方合作的開端,雙方正以具體項目為牽引,探索生物基材料合作在更多領域的可能性。兩家企業技術路徑不同,但方向一致:阿科瑪從化學分子結構出發,向上游整合蓖麻種植與單體合成,構建起全產業鏈生物基聚合物方案;Freshape從天然纖維入手,向下游延伸至終端制品與消費場景,實現木纖維增強材料的量產突破。此次雙方負責人會面,將合作項目和方向更明確的同時,也將相遇的偶然,變為全生物基材料發展的必然。

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