As fibras naturais têm muitas vantagens:são renováveis, biodegradável e robusto. Eles são mais eficientes em termos de energia para produzir do que as fibras de vidro ou carbono, são mais leves e têm melhor acústica. Sua desvantagem:absorvem água com muita facilidade. Isso prejudica suas propriedades mecânicas. Os pesquisadores da Fraunhofer colaboraram com seus parceiros para combinar um tratamento especial de fibra e uma tecnologia de fio:como resultado, as fibras naturais podem explorar plenamente suas vantagens e ser utilizadas de maneira mais ampla.

O tema da transformação biológica está na boca de todos. Esse tipo de gestão tem como foco o uso sustentável de recursos biológicos como plantas ou microrganismos. No futuro, espera-se que reduza a dependência de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão ou gás e ajudar a enfrentar os principais desafios, como as mudanças climáticas e o crescimento da população global. A transformação biológica oferece opções e oportunidades para quase todas as indústrias. Um campo de aplicação para recursos biológicos são os materiais - como plásticos reforçados com fibras naturais (NFRP). Suas vantagens os tornam interessantes como uma alternativa aos plásticos reforçados com fibra de vidro e carbono (GRP ou CFRP):são renováveis, biodegradável e robusto, usam menos energia para serem produzidos, são mais leves e têm melhores propriedades acústicas. A desvantagem até agora:eles absorvem água com muita facilidade, são danificados como resultado e perdem suas propriedades mecânicas positivas.

Tratamento de fibra e tecnologia de fio combinados de forma inteligente

Instituto Fraunhofer para Durabilidade Estrutural e Confiabilidade do Sistema LBF em Darmstadt, A Alemanha já resolveu este problema juntamente com o Instituto de Tecnologia Têxtil (ITA) da RWTH Aachen no estudo exploratório "Bastfix", que é financiado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa (BMBF). A abordagem:uma combinação inteligente de tratamento especial de fibra e processamento de fio. “Um tratamento superficial de fibras naturais com camadas hidrorrepelentes por si só não traz nenhum progresso”, explica o Dr. Roland Klein, gerente de grupo de projeto de interfaces da divisão de plásticos da LBF. "A água continua a penetrar na fibra natural por meio de bordas cortadas ou outros danos." Por esta razão, os cientistas trataram as fibras para que sejam repelentes de umidade por dentro. Eles fizeram isso produzindo polímeros dentro das fibras naturais. "Primeiro, deixamos os monômeros do plástico penetrar nas cavidades das fibras naturais. A polimerização, então, ocorreu diretamente dentro das fibras, "Klein diz ao descrever o núcleo do novo tratamento de fibra. O uso do método é particularmente interessante para compósitos de fibra termoplástica, já que em sua produção, o polímero fundido é muito viscoso, não penetra no interior e apenas molha as fibras superficialmente. A vantagem dos termoplásticos:eles podem ser deformados conforme desejado, mesmo após a produção.

Em seus experimentos, os pesquisadores usaram fibras de linho na forma de uma mecha, isto é, o estado antes da fiação em fios e seu processamento adicional em superfícies têxteis. Isso tem a vantagem de que as fibras podem ser completamente embebidas com o monômero, uma vez que ainda estão presentes individualmente. A impregnação completa pode não ser garantida em tecido ou fio torcido. É aqui que o processo de fio do ITA entra em ação. No processo de fiação do envoltório, os cientistas de Aachen organizam as fibras naturais em paralelo e envolvem o núcleo paralelo das fibras de linho com um filamento. A vantagem:as fibras não são torcidas, o que lhes dá maior força. “Ao combinar os dois processos, as propriedades físicas das fibras naturais podem ser totalmente exploradas. Esses dois desenvolvimentos expandem muito a área de aplicação do NFRP, com o resultado de que eles também podem ser usados ​​ao ar livre e em componentes altamente estressados, "diz Klein ao descrever o valor agregado. Até agora, NFRPs são usados ​​principalmente em carros, como para o forro interno das portas.