Biocomposieten

Biocomposieten zijn samengestelde materialen waarin natuurlijke vezels of hernieuwbare vezels fungeren als versterking in een polymeren matrix, met als doel een lichter en milieuvriendelijker alternatief voor conventionele kunststofcomposites. De versterkingsfase bestaat vaak uit natuurlijke vezels zoals vlas, hennep, jute, kenaf, sisal, katoen of coir. De matrix kan fossiel-gebaseerd zijn (bijvoorbeeld epoxy, polyester of vinylester) maar ook bio-based of biodegradeerbare polymeren zoals polylactic acid (PLA), polyhydroxyalkanoaten (PHA) of bio-based epoxy.

Biocomposieten onderscheiden zich door hun lage dichtheid, goede specifiek sterkte en stijfheid, en potentieel voor lagere milieu-impact. Nadelen zijn onder meer vochtopname, variabiliteit in vezels, anisotrope eigenschappen en soms hogere behandeleisen met betrekking tot adhesie tussen vezel en matrix. Het gedrag bij langdurige belasting en temperatuur is sterk afhankelijk van de vezel-matrixcompositie en de behandeling van de vezels.

Proces- en fabricatietechnieken voor biocomposieten omvatten onder meer samendrukkingsgieten, extrusie, injectiegieten en hars-injectietechnieken zoals resin transfer molding. Type en oriëntatie van de vezels, en de compatibiliteit tussen vezel en matrix, bepalen de mechanische prestaties.

Toepassingen variëren van auto-onderdelen en sport- en vrijetijdsartikelen tot bouwmaterialen en consumentenproducten. Milieuanalyses en eind-levensfase-opties zijn bepalend; biodegradeerbare matrices maken compostering mogelijk onder bepaalde voorwaarden, terwijl andere biocomposieten beter recyclebaar zijn of geschikt voor mechanische recycling. Voor normen en standaardisering gelden bijvoorbeeld biome-baseerde compatibiliteits- en compostabiliteitsnormen (bijv. EN 13432) en bio-based content- en levenscyclusanalyse-standaarden (zoals ASTM D6866 en ISO 14040/14044).