לנוכח בעיית זיהום הסביבה החמורה הגוברת, המודעות להגנה חברתית על הסביבה גברה בהדרגה, וגם המגמה של שימוש בחומרים טבעיים התבגרה. המאפיינים הידידותיים לסביבה, קלות המשקל, צריכת האנרגיה הנמוכה והמתחדשות של סיבי צמחים משכו תשומת לב רבה. בעתיד הנראה לעין ייקבע כי תהיה רמת פיתוח גבוהה. עם זאת, סיבי צמחים הם חומר הטרוגני בעל הרכב ומבנה מורכבים, ופני השטח שלהם מכילים קבוצות הידרוקסיל הידרופיליות. הזיקה למטריצה דורשת טיפול מיוחד כדי לשפר את תכונות המרוכב. סיבי צמחים משמשים לחומרים מרוכבים, אך רובם מוגבלים לסיבים קצרים וסיבים לא רציפים. התכונות המצוינות המקוריות לא נוצלו במלואן, והן משמשות רק כחומרי מילוי. אם נוכל להציג טכנולוגיית אריגה, זהו פתרון טוב. טפסים ארוגים מראש של סיבי צמחים יכולים לספק אפשרויות ביצועים רבות יותר עבור חומרים מרוכבים, אך כיום הם נמצאים בשימוש יחסית פחות וראויים למחקר ופיתוח נוספים. אם נוכל לחשוב מחדש על שיטת ניצול הסיבים המסורתית, ולהציג מושגים מודרניים של טכנולוגיית מרוכבים כדי לשפר אותה, לשפר את יתרונות השימוש ולשפר את החסרונות הטבועים, זה יוכל לתת לסיבים צמחיים ערך ויישומים חדשים.
סיבים צמחיים תמיד היו חלק בלתי נפרד מחיי היומיום של האדם. בשל תכונותיהם הנוחות והמתחדשות, סיבים צמחיים הפכו לחומר הכרחי לחיי אדם. עם זאת, עם התקדמות הטכנולוגיה ועליית התעשייה הפטרוכימית, סיבים מלאכותיים ופלסטיק החליפו בהדרגה את סיבים הצמחיים כחומרים מרכזיים בשל יתרונותיהם של טכנולוגיית ייצור מפותחת, גיוון מוצרים ועמידות טובה. עם זאת, נפט אינו משאב מתחדש, ובעיות סילוק הפסולת הנגרמות כתוצאה מסילוק מוצרים כאלה והכמות הגדולה של פליטות זיהום במהלך תהליך הייצור גרמו לאנשים לחשוב מחדש על השימושיות של חומרים. תחת מגמת הגנת הסביבה והקיימות, סיבים צמחיים טבעיים חזרו לתשומת הלב. בשנים האחרונות, חומרים מרוכבים המשתמשים בסיבים צמחיים כחומרי חיזוק החלו לקבל תשומת לב.
סיבים צמחיים וקומפוזיט
ניתן לעצב את המבנה המרוכב באמצעות תהליך הייצור. הסיבים העטוף במטריצה מספקים צורה מלאה וספציפית של החומר, ומגנים על הסיבים מפני בלאי עקב השפעות סביבתיות, וגם משמשים כגשר להעברת מאמצים בין הסיבים; בעוד שהסיב נושא את רוב הכוח החיצוני עם תכונותיו המכניות המצוינות ויכול לעבור. הסידור הספציפי משיג פונקציות שונות. בשל צפיפותו הנמוכה וחוזקו הגבוה, סיב צמחי יכול לשפר תכונות מכניות ולשמור על צפיפות נמוכה כאשר הוא מיוצר לחומרים מרוכבים FRP. בנוסף, סיב צמחי הוא בעיקר אגרגטים של תאי צמחים, והחללים והפערים בהם יכולים להביא לחומר תכונות בידוד חום מצוינות. אל מול אנרגיה חיצונית (כגון רטט), הוא נהנה גם מנקבוביותו, המאפשרת לאנרגיה להתפזר במהירות. יתר על כן, תהליך הייצור המלא של סיב צמחי פולט פחות זיהום ומשתמש בפחות כימיקלים, בעל טמפרטורת פעולה נמוכה יותר, יתרון של צריכת אנרגיה נמוכה יותר, ומידת הבלאי המכני במהלך העיבוד נמוכה יותר; בנוסף, סיב צמחי הוא טבעי בעל תכונות מתחדשות, וניתן להשיג ייצור בר-קיימא תחת ניהול ובקרה סבירים. בעזרת טכנולוגיה מודרנית, הפירוק ועמידות החומרים בפני מזג אוויר נשלטו היטב, כך שניתן לפרק אותם לאחר מחזור החיים של המוצר, מבלי לגרום להצטברות פסולת, והפחמן הנפלט מהפירוק נגזר גם הוא מהגידול הראשוני. מקור הפחמן באטמוספירה יכול להיות ניטרלי מבחינת פחמן.
זמן פרסום: 30 ביוני 2021
