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環境汚染問題が深刻化する中、社会の環境保護意識は徐々に高まり、天然素材の利用も成熟してきました。植物繊維の環境に優しく、軽量、低エネルギー消費、再生可能な特性は大きな注目を集めており、近い将来に大きく発展することが期待されます。しかし、植物繊維は複雑な組成と構造を持つ不均一な材料であり、表面には親水性の水酸基が含まれています。マトリックスとの親和性を高めるには、複合材料の特性を向上させるための特別な処理が必要です。植物繊維は複合材料に使用されていますが、そのほとんどは短繊維や不連続繊維に限られており、本来の優れた特性が十分に生かされておらず、充填材としてしか使われていません。製織技術を導入できれば、良い解決策となります。植物繊維織りプリフォームは、複合材料に多くの性能オプションを提供できますが、現在では使用量が比較的少なく、さらなる研究開発に値します。伝統的な繊維の利用方法を再考し、現代の複合技術の概念を導入してそれを改善し、使用上の利点を高め、固有の欠点を改善できれば、植物繊維に新たな価値と用途を与えることができるでしょう。

植物繊維は、古くから人間の日常生活と切っても切れない関係にあります。その利便性と再生可能性から、人間の生活に欠かせない素材となっています。しかし、技術の進歩と石油化学産業の台頭に伴い、高度な生産技術、製品の多様化、優れた耐久性などの利点を持つ人造繊維やプラスチックが、植物繊維に代わり主流の素材として徐々に取って代わってきました。しかし、石油は再生可能な資源ではなく、製品の廃棄に伴う廃棄物処理の問題や製造工程における大量の汚染物質排出などから、人々は素材の有用性を再考するようになりました。環境保護と持続可能性という潮流の中で、天然植物繊維が再び注目を集めています。近年、植物繊維を強化材として用いた複合材料が注目され始めています。

植物繊維と複合材料

複合構造は製造プロセスによって設計できます。マトリックスで包まれた繊維は、材料の完全かつ特定の形状を提供し、環境の影響による繊維の劣化を防ぐだけでなく、繊維間の応力伝達の橋渡し役としても機能します。また、優れた機械的特性により外力の大部分を担い、特定の配置により様々な機能を実現します。植物繊維は低密度で高強度であるため、FRP複合材料に加工した際に機械的特性を向上させ、低密度を維持できます。さらに、植物繊維は主に植物細胞の集合体であり、その空洞や隙間は材料に優れた断熱性をもたらします。外部エネルギー（振動など）に対しても、その多孔性によりエネルギーを素早く放散できます。さらに、植物繊維の完全な製造プロセスは、汚染物質の排出が少なく、化学物質の使用量が少なく、動作温度が低く、エネルギー消費量が少なく、加工中の機械的摩耗の程度も低いという利点があります。さらに、植物繊維は天然の再生可能な特性を持ち、合理的な管理と制御の下で持続可能な生産を実現できます。現代技術の活用により、材料の分解性と耐候性は適切に制御されており、製品ライフサイクル終了後も廃棄物の蓄積なく分解されます。また、分解時に排出される炭素も初期の成長由来のものです。大気中の炭素源はカーボンニュートラルです。