植物纖維與人類的日常生活一直是密不可分的，因取得便利與可再生的特性，讓植物纖維成為人類生活不可或缺的重要材料。但隨著科技的進(jìn)步與石化產(chǎn)業(yè)的興起，人造纖維與塑料因生產(chǎn)技術(shù)高度發(fā)展與產(chǎn)品多樣化與耐久性佳等優(yōu)點(diǎn)，逐漸替代植物纖維成為主流材料。但石油并非可再生資源，且該類產(chǎn)品廢棄后所造成的垃圾處理問題、制造過程中產(chǎn)生大量的污染排放等缺點(diǎn)，使人們不得不重新思考材料的利用性。在環(huán)保與永續(xù)的趨勢下，天然植物纖維重新獲得重視，近年來使用植物纖維作為加固材的復(fù)合材料（Composite Materials）開始受到關(guān)注。

 

    復(fù)材結(jié)構(gòu)可藉由制程進(jìn)行設(shè)計(jì)?；|(zhì)包裹纖維提供材料完整且特定的形體，并且保護(hù)纖維不受到環(huán)境的影響而劣化，也扮演纖維間傳遞應(yīng)力的橋梁;而纖維則以 其優(yōu)異的機(jī)械性能承載大部分的外力，并可透過特定排列達(dá)到不同功能。植物纖維由于其密度低、強(qiáng)度高，因此制成FRP復(fù)材時(shí)可提升機(jī)械性能并維持較低的密度。此外，植物纖維多為植物細(xì)胞集合體，其中的空腔與間隙可為材料帶來絕佳的隔熱性能。在面對(duì)外來能量（如振動(dòng)）時(shí)也得益于其多孔性，使能量快速消散。再者，植物纖維的完整制程所排放污染與使用的化學(xué)品量較少，操作溫度較低，具有較低耗能的優(yōu)勢，加工過程對(duì)機(jī)械的磨損程度也較低;再加上植物纖維天然可再生的特性，在合理管控下可達(dá)到永續(xù)生產(chǎn)。在現(xiàn)代科技的輔助下，對(duì)于材料的分解與耐候性已有較好的掌控，使其在產(chǎn)品使用生命周期后可分解，不會(huì)造成廢棄物累積，且分解所排放的碳也是最初生長時(shí)來自大氣中的碳源，可達(dá)到碳中和。

    相較于人造纖維，植物纖維為非均質(zhì)材料，其組成構(gòu)造極為復(fù)雜，主要化學(xué)組成分為纖維素（Cellulose）、半纖維素（Hemicellulose）及木質(zhì)素（Lignin）以及其他少量物質(zhì)。纖維素為葡萄糖所構(gòu)成之直鏈狀高分子，彼此以氫鍵互相結(jié)合，再互相纏繞而成微纖維（Microfibril），微纖維以特定形式排列交織，并由半纖維素與木質(zhì)素包覆而形成植物細(xì)胞（圖三）。構(gòu)造上，植物纖維并非均勻的圓柱狀纖維，而是具有不規(guī)則斷面與隨機(jī)缺點(diǎn)的中空纖維，其機(jī)械性質(zhì)在組成上受到化學(xué)成分比例、微纖維度、結(jié)晶度及細(xì)胞壁的層數(shù)與厚度等因子影響。

    表一整理常用于復(fù)材之植物纖維種類化學(xué)組成與物性?？砂l(fā)現(xiàn)植物纖維雖然在機(jī)械性質(zhì)方面相較于幾種常見人造纖維稍差，但考慮其密度較低的特性，部分植物纖維之比強(qiáng)度（Specific Strength）或比彈性模數(shù)（Specific Elastic Modulus）則不遜于人造纖維。

 

    雖然植物纖維用于復(fù)材的研究已非常豐富，卻多半局限在短纖維、非連續(xù)纖維的應(yīng)用型態(tài)，拆解了原本已天然成形的完整結(jié)構(gòu)，使得植物纖維原本優(yōu)異的性能無法充分發(fā)揮，只單純發(fā)揮作為填料的角色，實(shí)屬可惜。筆者認(rèn)為，若能導(dǎo)入編織工藝技術(shù) （Textile Technology）實(shí)為良好解方之一。編織纖維復(fù)材與一般FRP復(fù)材相同，都是將高強(qiáng)度高模數(shù)的纖維與延展性佳、流動(dòng)性佳的高分子樹脂混合成形。編織纖維復(fù)材是將纖維預(yù)先成形，可提高加工效率、纖維的運(yùn)輸方便以及增強(qiáng)特定性能。然而編織的型態(tài)與種類則會(huì)隨目標(biāo)產(chǎn)品與纖維的種類有所不同，并影響復(fù)材成品性能和成型方式。目前相對(duì)應(yīng)的研究中，以梭織預(yù)成形體添加進(jìn)樹脂基質(zhì)的研究屬最大宗。