प्राकृतिक फाइबर प्रबलित कम्पोजिट

परिचय

प्राकृतिक रेशा प्रबलित कंपोजिट ऐसे कंपोजिट पदार्थ हैं जिनमें पॉलिमर या अन्य मैट्रिक्स को पौधों, जानवरों या कुछ वर्गीकरणों में खनिज-आधारित प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त रेशों से मजबूत किया जाता है। उन्हें ग्लास-फाइबर कंपोजिट के निम्न-घनत्व, निम्न-कार्बन विकल्पों के रूप में व्यापक रूप से देखा जाता है, जिनके नवीकरणीयता, विशिष्ट शक्ति, ध्वनिक और तापीय इन्सुलेशन तथा प्रसंस्करण के दौरान कम उपकरण घिसाव जैसे लाभ हैं। उनकी औद्योगिक प्रासंगिकता ऑटोमोटिव इंटीरियर ट्रिम और भवन उत्पादों से फर्नीचर, उपभोक्ता वस्तुओं, समुद्री और परिवहन पैनलों तथा चयनित संरचनात्मक या अर्ध-संरचनात्मक अनुप्रयोगों तक विस्तारित हुई है, हालांकि नमी संवेदनशीलता और रेशा गुणवत्ता में परिवर्तनशीलता मांग वाले वातावरण में व्यापक उपयोग को सीमित करती रहती है।

यह क्षेत्र जूट, फ्लैक्स, हेम्प, सिसल, केनाफ, कॉयर और तेल पाम रेशों जैसे कम लागत वाले लिग्नोसेलुलोसिक प्रबलनों में प्रारंभिक रुचि से विकसित हुआ, जो थर्मोसेट और थर्मोप्लास्टिक मैट्रिक्स के साथ संयुक्त थे। हाल के कार्य ने युग्मन एजेंटों, जैव-आधारित रेजिन और बेहतर प्रसंस्करण मार्गों पर जोर दिया है ताकि प्राकृतिक रेशों की मुख्य कमजोरियों को संबोधित किया जा सके जबकि उनकी स्थिरता लाभ बरकरार रखे जाएं। साथ ही, बाजार अपनाने को कार्बन-फुटप्रिंट कमी लक्ष्यों, परिपत्र-अर्थव्यवस्था रणनीतियों और पर्यावरणीय दावों को स्थायित्व, जीवन-अंत बाधाओं और फीडस्टॉक स्थिरता के साथ संतुलित करने की आवश्यकता द्वारा तेजी से आकार दिया जा रहा है।

इतिहास और विकास

प्राकृतिक-रेशा कंपोजिट एक इंजीनियरिंग विकल्प के रूप में उभरे जब निर्माताओं ने ग्लास फाइबर की तुलना में हल्के, सस्ते और कम अपघर्षक प्रबलनों की तलाश की। प्रारंभिक व्यावसायीकरण गैर-संरचनात्मक भागों पर केंद्रित था जहां मध्यम यांत्रिक गुण पर्याप्त थे, जैसे ऑटोमोटिव दरवाजे पैनल, रियर पार्सल शेल्फ, इन्सुलेशन परतें और फर्नीचर घटक।

बाद का विकास कई अभिसरण प्रवृत्तियों द्वारा संचालित था:

• पेट्रोलियम-आधारित सामग्रियों और जीवनचक्र उत्सर्जन पर बढ़ती चिंता।
• औद्योगिक फीडस्टॉक के रूप में कृषि उप-उत्पादों और बास्ट रेशों की बढ़ी हुई उपलब्धता।
• सतह संशोधन और संगतता में प्रगति जिसने रेशा-मैट्रिक्स आसंजन में सुधार किया।
• परिवहन के लिए हल्का बनाने में मजबूत रुचि, जहां द्रव्यमान कम करने से ऊर्जा दक्षता में सुधार हो सकता है।

हाल के अनुसंधान ने अवधारणा को सैंडविच संरचनाओं, हाइब्रिड कंपोजिट, पूर्वनिर्मित निर्माण तत्वों और जैव चिकित्सा या ध्वनिक उपयोगों तक विस्तारित किया है, हालांकि ये ऑटोमोटिव या भवन उत्पादों की तुलना में अधिक विशिष्ट बने हुए हैं।

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