Las fibras naturales tienen muchas ventajas: son renovables, biodegradables y robustas. Son más eficientes para producir energía que las fibras de vidrio o carbono, son más ligeras y tienen una mejor acústica. Su desventaja: absorben el agua muy fácilmente. Esto perjudica su mecánicapropiedades. Los investigadores de Fraunhofer han colaborado con sus socios para combinar un tratamiento especial de fibra y una tecnología de hilo: como resultado, las fibras naturales pueden explotar plenamente sus ventajas y ser utilizadas más ampliamente.
El tema de la transformación biológica está en boca de todos. Este tipo de gestión se centra en el uso sostenible de recursos biológicos como plantas o microorganismos. En el futuro, se espera reducir la dependencia de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón o el gasy ayudar a abordar desafíos importantes como el cambio climático y el crecimiento de la población mundial. La transformación biológica ofrece opciones y oportunidades para casi todas las industrias. Un campo de aplicación de los recursos biológicos son los materiales, como los plásticos reforzados con fibra natural NFRP. Sus ventajas hacen queson interesantes como una alternativa a los plásticos reforzados con fibra de vidrio y carbono GRP o CFRP: son renovables, biodegradables y robustos, utilizan menos energía para producirse, son más livianos y tienen mejores propiedades acústicas. La desventaja hasta ahora: absorben agua muyfácilmente, se dañan como resultado y pierden sus propiedades mecánicas positivas.
Tratamiento de fibra y tecnología de hilo combinada de forma inteligente
El Instituto Fraunhofer para la Durabilidad Estructural y la Confiabilidad del Sistema LBF en Darmstadt, Alemania ahora ha resuelto este problema junto con el Instituto de Tecnología Textil ITA del RWTH Aachen en el estudio exploratorio "Bastfix", que está financiado por el Federal AlemánMinisterio de Educación e Investigación BMBF. El enfoque: una combinación inteligente de tratamiento especial de fibra y procesamiento de hilo. "Un tratamiento superficial de fibras naturales con capas repelentes de agua por sí solo no proporciona ningún progreso", explica el Dr. Roland Klein,gerente de grupo para el diseño de interfaces en la división de plásticos en el LBF. "El agua continúa penetrando la fibra natural a través de bordes cortados u otros daños". Por esta razón, los científicos han tratado las fibras para que repelen la humedad enel interior. Lo hicieron produciendo polímeros dentro de las fibras naturales. "Primero, dejamos que los monómeros del plástico penetren en las cavidades de las fibras naturales. La polimerización tuvo lugardirectamente dentro de las fibras ", dice Klein al describir el núcleo del nuevo tratamiento de fibra.El uso del método es particularmente interesante para los compuestos de fibra termoplástica, ya que en su producción, el polímero fundido es muy viscoso, no penetra en el interior y solo humedece las fibras superficialmente.La ventaja de los termoplásticos: se pueden deformar como se desee incluso después de la producción.
Nuevos campos de aplicación para NFRP
En sus experimentos, los investigadores utilizaron fibras de lino en forma de mecha, es decir, el estado antes de hilar en hilos y su posterior procesamiento en superficies textiles. Esto tiene la ventaja de que las fibras pueden empaparse completamente con el monómero, ya quetodavía están presentes individualmente. Es posible que la impregnación completa no esté garantizada en la tela o el hilo retorcido. Aquí es donde entra en juego el proceso de hilo del ITA. En el proceso de hilatura, los científicos de Aquisgrán colocan las fibras naturales en paralelo y envuelven el núcleo paralelode las fibras de lino con un filamento. La ventaja: las fibras no están retorcidas, lo que les da una mayor resistencia. "Al combinar ambos procesos, las propiedades físicas de las fibras naturales pueden explotarse por completo. Estos dos desarrollos amplían enormemente el área de aplicación paraNFRP, con el resultado de que también se pueden usar al aire libre y en componentes altamente estresados ", dice Klein al describir el valor agregado. Hasta ahora, los NFRP se usan principalmente en automóviles, como para el revestimiento interior de puertas.
Por su investigación, Klein y su equipo recibieron el "DNFI Innovation in Natural Fibers Award 2017". Quince organizaciones textiles fundaron la Iniciativa Discover Natural Fibers DNFI después del Año Internacional de las Fibras Naturales 2009 de las Naciones Unidas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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