Натуральные волокна для полимерных композитов После длительного периода забвения, отрасль по производству композитов вновь проявила интерес к натуральным волокнам, поскольку: 1. При их производстве низкое энергопотребление.
2. У них возобновляемое происхождение.
3. Нужно меньше промышленных средств, инвестиций и технических знаний.
4. Имеется биологическая разлагаемость за исключением некоторых случаев.
5. Имеется возможность сжигать отходы. Имеются также и некоторые недостатки, например: Влагопоглощение, Чувствительность к воздействию высоких температур и ультрафиолетовых лучей, что ограничивает использования для создания применений, используемых вне помещений и/или высокотемпературных применений. Природное происхождение растительных волокон является причиной более высокой вариативности качества в зависимости от областей выращивания, числа партий, лет и времен года. В том, что касается некоторых технических свойств, натуральные волокна не дают таких высоких эксплуатационных характеристик, как стекловолокна, это можно видеть из данных таблицы 3, в которой приводятся некоторые примеры физических и механических свойств для некоторых натуральных волокон. В других источниках можно найти другие данные из-за природного происхождения этих материалов, различий в обработке, технологиях и качестве самого волокна. | | Модуль | Плотность | Прочность на разрыв | Относительное удлинение при разрыве | Влагопоглощение | | | ГПа | г/см3 | МПа | % | % | | Стекловолокна | 70 | 2.5 | 3000 | 2.5 | 0 | | Рами | 60 - 130 | | 400 - 900 | 4 | 15 | | Крапива | 60 - 110 | 1. 5 | 900 - 1800 | 1 - 3 | | | Конопля | 70 | 1.5 | 550 - 900 | 2 | 8 | | Лен | 28 | 1.5 | 350 - 1000 | 3 | 7 | | Джут | 27 | 1.3 | 400 - 800 | 2 | 12 | | Лиоцель | 22 | 1.3 | 750 | 12 | | | Сизаль | 9 - 22 | 1.5 | 500 - 600 | 2 | 11 | | Хлопок | 12 | 1.5 | 400 | 7 | 17 | | Вискоза | 12 | 1.3 | 310 | 8 | | | Кокосовый орех или кокосовое волокно | 5 - 6 | 1.2 | 175 - 220 | 20 - 30 | 10 |
Таблица 3: Примеры физических и механических свойств для некоторых натуральных волокон Добавки из возобновляемых источников Самыми старыми и широко распространенными добавками на основе возобновляемых источников, являются: • Жирные кислоты, их соли, эфиры и амиды, используемые в качестве смазочных веществ, веществ, улучшающих обрабатываемость, термостабилизаторов PVC, эмульгаторов… • Хвойные производные: сосновая смола, канифоль, терпен используемые в качестве усилителя клейкости, и вещества, улучшающего обрабатываемость. • Вулканизированные растительные масла или фактисы, которые используются в каучуковых рецептурах. • Производные фенола, используемые в качестве антиоксидантов. • Жидкий деполимеризованный натуральный каучук, используемый в качестве сшиваемого полимерного пластификатора. • Эпоксидированное соевое масло, используемое в качестве пластификатора… | Fatty acids | | | | Насыщенные жирные кислоты | | Атомы углерода | | | масляные или бутановые | 4 | | | капроновые или гексановые | 6 | | | каприловые или октановые | 8 | | | каприновые или декановые | 10 | | | лауриновые или додекановые | 12 | | | миристиновые или тетрадекановые | 14 | | | пальмитиновые или гексадекановые | 16 | | | стеариновые или октадекановые | 18 | | Ненасыщенные жирные кислоты | | | | | тетрадеценовые | 14 | | | пальмитолеиновые | 16 | | | олеиновые | 18 | | | линолевые | 18 | | | эруковые | 22 | | Металлические соли жирных кислот | | | | | Стеараты Ba, Ca, Cd, Zn | | | | Олеаты Ca, K, Na, Zn | | | Амиды жирных кислот | | | | | Эрукамид | | | | Олеамид | | | | Стеарамид | | | | Бегенамид | | | | Олеил пальмитамид | | | | Стеариловый эрукамид | | | | Этилен бис-стеарамид | | | | Этилен бис -олеамид | | | Сложные эфиры жирных кислот | | | | | глицеролмоностеарат | | | Сосновые производные | | | | | Канифоль | | | | Хвойная смола | | | | Терпен | | | Вулканизированные растительные масла | | | | | белый фактисы | | | | тёмный фактисы | | | Фенольные производные | | | | | витамин E | | | | кардамол | | | | масло кешью | | | Жидкий деполимеризованный натуральный каучук | | | | Эпоксидированное соевое масло | | |
Таблица 4: Примеры натуральных и полунатуральных добавок | 
