O que são Compósitos de Fibra Natural? Noções básicas, aplicativos e potenciais futuros

Visão geral

1. Introdução
   

2. Compósitos de polímero de fibra natural
   
3. estilo "line:" ="_ 1j-51 _1FoOD _3M0Fe _2WrB- _1atvN"> Fibras naturais
   
4. Polímeros:Termofixos e Termoplásticos
   
5. Características básicas
   
6. Parâmetros que afetam NFPCs
   
7. aplicativos NFPC
   
8. Função de força para adoção
   
9. Conclusão
   

Introdução

Houve forte conscientização do consumidor em relação a novos produtos de fontes renováveis ​​nos últimos anos. O marketing verde, as novas opiniões sobre a reciclagem, a influência social e a mudança dos valores cognitivos levaram os consumidores a resultados ecologicamente corretos. Especificamente, os materiais compostos estão sendo desenvolvidos e reprojetados para melhorar e adaptar produtos tradicionais e introduzir novos produtos de forma sustentável e responsável.

Polímero de fibra natural Compósitos

Polímero natural Compósitos (NFPC) são materiais compostos que consistem em uma matriz polimérica incorporada com fibras naturais de alta resistência.

Fibra natural em compósitos

Fibras naturais são produzidos por plantas, animais e processos geológicos. Eles podem ser usados ​​como um componente de materiais compostos, onde a orientação das fibras impacta as propriedades. Na tabela abaixo, algumas evoluções de fibra natural bem-sucedidas são abordadas e comparadas com a fibra de vidro E na propriedade.

Ao projetar o composto partes, a escolha do reforço é uma das primeiras decisões importantes que precisam ser feitas. Ao escolher o reforço certo para sua aplicação, você não deve ignorar a fibra natural como uma opção viável até que ela seja descartada com base em seus requisitos, pois traz sustentabilidade para a produção geral. No entanto, existem algumas propriedades principais que você deve levar em consideração antes de tomar uma decisão. Na tabela abaixo, algumas vantagens e desvantagens comparativas das fibras naturais são destacadas.

Polímeros:class ="_ 3zM-5"> Termofixos e termoplásticos

Outro componente chave dos NFPCs são polímeros que mantêm unidas as fibras naturais. Normalmente, para aplicações estruturais, os polímeros podem ser categorizados em duas categorias principais, termoplásticos e termofixos.
Estrutura molecular de polímeros termoplásticos e termofixos

A estrutura dos materiais de matriz termoplástica consiste em moléculas unidimensionais ou bidimensionais, de modo que esses polímeros tendem a ficar mais macios em uma faixa elevada de calor e reverter suas propriedades durante o resfriamento.

Por outro lado, os termofixos podem ser definidos como polímeros altamente reticulados que são curados usando apenas calor ou usando calor e pressão e irradiação de luz. Essa estrutura dá aos polímeros termofixos boas propriedades, como alta flexibilidade para adaptar as propriedades finais desejadas, grande resistência e módulo.

usados ​​para NFPCs, pois podem ser reutilizados várias vezes, enquanto o polímero termofixo precisa passar por um processo químico ou precisa ser incinerado para descarte.

Características básicas

As propriedades de o composto de fibra natural diferencia-se um do outro. De acordo com relatórios anteriores, devido a diferentes tipos de fibras, fontes e condições de umidade. O desempenho dos NFPCs depende de fatores como composição mecânica, ângulo microfibrilar, estrutura, defeitos, dimensões da célula, propriedades físicas, propriedades químicas e a interação de uma fibra com a matriz.
Propriedades de compostos de fibra natural para aplicações de engenharia estrutural

Uma vez que cada produto no mercado tem desvantagens semelhantes, os compósitos de polímero reforçado com fibra natural também têm desvantagens. As juntas entre a fibra natural e a matriz polimérica são um problema levado em consideração devido à distinção na estrutura química entre essas duas fases. Isso leva a uma transferência de estresse ineficaz durante a interface dos NFPCs.

As fibras naturais incluem um grupo ativo denominado grupo hidroxila, tornando as fibras hidrofílicas. NFPCs, a ligação interfacial mais fraca ocorre entre a fibra natural hidrofílica e as matrizes poliméricas hidrofóbicas devido ao grupo hidroxila nas fibras naturais. Ele poderia produzir NFPCs com propriedades mecânicas e físicas suaves.

Parâmetros que afetam / h2>

Diferentes fatores podem afetam as características e o desempenho dos NFPCs. A natureza hidrofílica da fibra natural e a carga de fibra também afetam as propriedades do composto. Normalmente, uma alta carga de fibra é necessária para atingir as boas propriedades dos NFPCs.
Intervalos de decomposição térmica para constituintes NFPC e efeitos subsequentes nas características do constituinte composto

Geralmente, observe que o aumento no conteúdo de fibra causa melhorias nas propriedades de tração dos compósitos. Outro fator vital que impacta consideravelmente as propriedades e características superficiais dos compósitos são os parâmetros de processo utilizados. Para obter os melhores atributos de produção de compósitos, deve-se escolher rigorosamente as técnicas e parâmetros de processo apropriados. A composição química das fibras naturais também afeta significativamente as características do compósito representadas pela porcentagem de celulose, hemicelulose, lignina e ceras.

aplicativos NFPC h2>

Nesta seção , aplicações onde fibras naturais já estão em uso, onde podem ser usadas e o futuro de suas aplicações em muitos setores diferentes são apresentados e discutidos.

Indústrias automotivas h3>

No automotivo indústria, os compostos NFPC são elegíveis para painéis laterais e frontais de veículos, pois não são componentes estruturais primários. O custo e o peso dos veículos podem ser parcialmente reduzidos quando os compósitos NFPC substituem os compósitos de fibra de vidro tradicionais e o alumínio nesses componentes.

Indústrias de engenharia civil / h3>

Os compostos de cimento para habitações residenciais têm sido limitados a aplicações externas, como revestimento e cobertura. É necessário material de revestimento protetor adicional nessas estruturas para evitar o ataque de intempéries.

Forçando função para adoção

Vários setores já que os setores automotivo, de energia, de construção e aeroespacial, entre outros, estão sendo desafiados pela sociedade e pelos governos a fazer produtos mais ecologicamente corretos e reduzir sua dependência de combustíveis fósseis. Neste ponto de vista, a Comissão Europeia administrou uma “Diretriz Europeia 2000/53 / EG” para aumentar a reutilização automotiva para 85% em 2005 para um veículo por peso. Essa porcentagem aumentou para 95% em 2015.

Este tipo de codificação é um fator determinante significativo na adoção de compósitos de fibra natural. As fibras naturais são uma opção atrativa para as indústrias atenderem aos desafios socioeconômicos e ambientais desse cenário.
Aplicativos de compostos de fibra natural

Conclusão

Aplicativos potenciais de NFPC

Fontes

="_ 3zM-5"> [1] Propriedades de compósitos de fibra natural para aplicações de engenharia estrutural

[2] Compósitos de fibra natural e suas aplicações:uma revisão

Sobre Addcomposites h2>

Adicionar compostos é o fornecedor do sistema Automated Fiber Placement (AFP). O sistema AFP pode ser alugado mensalmente para trabalhar com termofixos, termoplásticos, colocação de fibra seca ou em combinação com impressoras 3D.

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