Biokompozyty

Biokompozyty to materiały kompozytowe, w których matrycą najczęściej jest polimer bio-based lub biodegradowalny, a włókno naturalne pełni rolę wzmocnienia. Najczęściej stosuje się matryce takie jak PLA, PHA czy PBS wraz z włóknami roślinnymi, takimi jak len, konopie, juta, sisal, czy włókna drewniane. Istnieją również biokompozyty, w których zarówno matryca, jak i włókna pochodzą z odnawialnych źródeł.

Właściwości: biokompozyty mają niską gęstość i dobry stosunek wytrzymałości do masy, a także dobre tłumienie drgań i izolację termiczną. Jednak właściwości mechaniczne oraz odporność na wilgoć zależą od składu oraz adhezji między włóknem a matrycą. Włókna naturalne są higroskopijne, co może wpływać na wytrzymałość w wilgotnym środowisku. W celu poprawy adhezji stosuje się traktowanie powierzchni włókien i dodatki kompatibilizujące.

Przetwarzanie i środowisko: procesy to wtrysk, wytłaczanie, prasowanie i formy laminatowe. Włókna i matrycę łączy adhezja mechaniczna i chemiczna; najczęściej stosuje się alkali (mercerowanie), silany lub compatibilizatory. Wymagania dotyczą kontroli wilgotności i unikania degradacji włókien przy wysokich temperaturach. Ekologicznie biokompozyty mogą zmniejszać zużycie surowców kopalnych i emisję CO2, ale efekt zależy od całego cyklu życia i end-of-life; nie wszystkie wersje są kompostowalne.

Zastosowania: motoryzacja (elementy wnętrza, panele), elektronika, meblarstwo, opakowania, a także branża budowlana i sprzęt sportowy. Wysokie koszty, zmienność jakości włókien i ograniczona odporność na wilgoć stanowią wyzwania; stabilność procesu i recykling są przedmiotem badań.

Standardy i ocena: ocena biokompozytów obejmuje testy wytrzymałości, sztywności i podatności na wilgoć; w kontekście biodegradowalności stosuje się normy i certyfikaty kompostowalności (np. EN 13432, ISO 17088). Analizy cyklu życia (LCA) służą do oceny wpływu na środowisko.