Vzhľadom na čoraz závažnejší problém znečistenia životného prostredia sa postupne zvyšuje povedomie o ochrane životného prostredia a dozrel aj trend používania prírodných materiálov. Ekologická šetrnosť, nízka hmotnosť, nízka spotreba energie a obnoviteľné vlastnosti rastlinných vlákien priťahujú veľkú pozornosť. V dohľadnej budúcnosti sa určí vysoký stupeň rozvoja. Rastlinné vlákno je však heterogénny materiál so zložitým zložením a štruktúrou a jeho povrch obsahuje hydrofilné hydroxylové skupiny. Afinita k matrice si vyžaduje špeciálne ošetrenie na zlepšenie vlastností kompozitu. Rastlinné vlákna sa používajú na výrobu kompozitných materiálov, ale väčšina z nich je obmedzená na krátke a nespojité vlákna. Pôvodné vynikajúce vlastnosti neboli plne využité a používajú sa iba ako plnivá. Ak sa nám podarí zaviesť technológiu tkania, je to dobré riešenie. Predlisky z rastlinných vlákien môžu poskytnúť viac možností výkonu pre kompozitné materiály, ale v súčasnosti sa používajú relatívne menej a stoja za ďalší výskum a vývoj. Ak sa nám podarí prehodnotiť tradičné metódy využitia vlákien a zaviesť moderné koncepty kompozitných technológií na ich zlepšenie, zlepšenie výhod použitia a odstránenie inherentných nedostatkov, bude to schopné dať rastlinným vláknam novú hodnotu a aplikácie.
Rastlinné vlákna boli vždy neoddeliteľnou súčasťou každodenného života človeka. Vďaka svojim praktickým a obnoviteľným vlastnostiam sa rastlinné vlákna stali nevyhnutným materiálom pre ľudský život. S pokrokom technológií a nástupom petrochemického priemyslu však umelé vlákna a plasty postupne nahradili rastlinné vlákna ako hlavné materiály vďaka výhodám vysoko rozvinutej výrobnej technológie, diverzifikácii produktov a dobrej trvanlivosti. Ropa však nie je obnoviteľným zdrojom a problémy s likvidáciou odpadu spôsobené likvidáciou takýchto produktov a veľké množstvo emisií znečistenia počas výrobného procesu prinútili ľudí prehodnotiť použiteľnosť materiálov. V rámci trendu ochrany životného prostredia a udržateľnosti sa prírodné rastlinné vlákna opäť dostávajú do pozornosti. V posledných rokoch sa pozornosť začala dostávať aj kompozitným materiálom, ktoré používajú rastlinné vlákna ako výstužné materiály.
Rastlinné vlákna a kompozity
Kompozitná štruktúra môže byť navrhnutá výrobným procesom. Vlákno obalené matricou poskytuje materiálu úplný a špecifický tvar a chráni ho pred poškodením v dôsledku vplyvov prostredia. Zároveň slúži ako mostík na prenos napätia medzi vláknami. Vlákno zároveň prenáša väčšinu vonkajšej sily vďaka svojim vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a môže prechádzať. Špecifické usporiadanie dosahuje rôzne funkcie. Vďaka svojej nízkej hustote a vysokej pevnosti môže rastlinné vlákno zlepšiť mechanické vlastnosti a udržať si nízku hustotu pri výrobe FRP kompozitov. Okrem toho sú rastlinné vlákna väčšinou agregáty rastlinných buniek a dutiny a medzery v nich môžu materiálu dodať vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti. Pri pôsobení vonkajšej energie (ako sú vibrácie) využíva aj svoju pórovitosť, ktorá umožňuje rýchle rozptýlenie energie. Okrem toho celý výrobný proces rastlinného vlákna produkuje menej znečistenia a spotrebuje menej chemikálií, má nižšiu prevádzkovú teplotu, výhodou je nižšia spotreba energie a nižší stupeň mechanického opotrebenia počas spracovania. Rastlinné vlákno má navyše prírodné obnoviteľné vlastnosti a pri primeranom riadení a kontrole je možné dosiahnuť udržateľnú výrobu. Vďaka moderným technológiám sa podarilo dobre kontrolovať rozklad a odolnosť materiálov voči poveternostným vplyvom, takže sa dajú po skončení životného cyklu produktu rozložiť bez hromadenia odpadu a uhlík uvoľňovaný rozkladom pochádza aj z počiatočného rastu. Zdroj uhlíka v atmosfére môže byť uhlíkovo neutrálny.
Čas uverejnenia: 30. júna 2021