Las fibras naturales tienen muchas ventajas:son renovables, biodegradable y robusto. Son más eficientes energéticamente de producir que el vidrio o las fibras de carbono, son más ligeros y tienen mejor acústica. Su desventaja:absorben el agua con mucha facilidad. Esto perjudica sus propiedades mecánicas. Los investigadores de Fraunhofer han colaborado con sus socios para combinar un tratamiento de fibra especial y una tecnología de hilo:como resultado, las fibras naturales pueden aprovechar plenamente sus ventajas y utilizarse más ampliamente.

El tema de la transformación biológica está en boca de todos. Este tipo de manejo se enfoca en el uso sustentable de recursos biológicos como plantas o microorganismos. En el futuro, Se espera que reduzca la dependencia de combustibles fósiles como el petróleo, carbón o gas y 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 fibras naturales (NFRP). Sus ventajas los hacen interesantes como alternativa a los plásticos reforzados con vidrio y fibra de carbono (GRP o CFRP):son renovables, biodegradable y robusto, utilizar menos energía en su producción, son más ligeros y tienen mejores propiedades acústicas. La desventaja hasta ahora:absorben agua con mucha facilidad, se dañan como resultado y pierden sus propiedades mecánicas positivas.

Tratamiento de fibras y tecnología de hilos combinados de forma inteligente

El Instituto Fraunhofer de Durabilidad Estructural y Fiabilidad del Sistema LBF en Darmstadt, Alemania ha resuelto ahora este problema junto con el Instituto de Tecnología Textil (ITA) de la RWTH Aachen en el estudio exploratorio "Bastfix", que está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF). El enfoque:una inteligente combinación de tratamiento especial de fibras y procesamiento de hilos. "Un tratamiento superficial de fibras naturales con capas repelentes al agua por sí solo no proporciona ningún progreso", explica el Dr. Roland Klein, jefe de grupo de diseño de interfaces en la división de plásticos de la LBF. "El agua continúa penetrando en la fibra natural a través de bordes cortados u otros daños". Por esta razón, los científicos han tratado las fibras para que repelan la humedad por dentro. Lo hicieron produciendo polímeros dentro de las fibras naturales. "Primero, dejamos que los monómeros del plástico penetren en las cavidades de las fibras naturales. Luego, la polimerización tuvo lugar directamente dentro de las fibras, "Klein dice al describir el núcleo del nuevo tratamiento de fibra. El uso del método es particularmente interesante para 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.

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 que todavía están presentes individualmente. Es posible que no se garantice la impregnación completa en tejidos o hilos retorcidos. Aquí es donde entra en juego el proceso de hilado del ITA. En el proceso de hilado de envoltura, Los científicos de Aquisgrán colocan las fibras naturales en paralelo y envuelven el núcleo paralelo de las fibras de lino con un filamento. La ventaja:las fibras no se retuercen, lo que les da una mayor fuerza. "Al combinar ambos procesos, las propiedades físicas de las fibras naturales se pueden aprovechar al máximo. Estos dos desarrollos amplían enormemente el área de aplicación de NFRP, con el resultado de que también se pueden utilizar en exteriores y en componentes sometidos a grandes esfuerzos, "dice Klein al describir el valor agregado. Hasta ahora, Los NFRP se utilizan principalmente en automóviles, como para el revestimiento interior de puertas.