Eigenschaften von Naturfasern

Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) sind aufgrund ihrer mechanischen und ökologischen Eigenschaften(geringe Dichte, nachhaltig, kostengünstig) attraktiv. Sie liefern ein hohes Leichtbaupotenzial und schaffen eine Ressourcenunabhängigkeit von fossilen Rohstoffen. Dabei sind vor allem die Eigenschaften der Naturfasern von zentraler Wichtigkeit. Diese werden am IVW durch verschiedene Analysemethoden sowohl einzeln als auch im Verbund genau untersucht. Besondere Aufmerksamkeit liegt, neben den mechanischen Eigenschaften, auf der thermischen Stabilität und der natürlichen Struktur, mit Fokus auf den Faseroberflächen (Oberflächenenergie und -topographie). Aufgrund der Heterogenität sowie Hydrophilie von Naturfasern ist es besonders wichtig, diese Eigenschaften der verschiedenen Naturfasertypen genau zu kennen, um Rückschlüsse auf ihre Passgenauigkeit mit möglichen Matrixsystemen zu verbessern und somit die technische Leistungsfähigkeit der Materialien auch in Hochleistungsanwendungen zu erhalten. Mit thermischen sowie chemischen Behandlungsmethoden können sowohl die chemische Zusammensetzung als auch die Oberflächeneigenschaften für eine bessere Anhaftung an Matrixsysteme modifiziert werden.

Durch eine Charakterisierung der veränderten Oberflächeneigenschaften, der thermischen und mechanischen Eigenschaften der Faser, sowie des Verbundes können daraufhin Struktur-Eigenschaftsbeziehungen ermittelt und – basierend darauf – passende Matrixsystem ausgewählt werden.