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Rohstoffe
Erst die Kombination aus Naturfasern oder Naturfasergeweben und einer Matrix, der die Fasern ummantelnden Masse, macht den naturfaserverstärkten Kunststoff aus. Während definitionsgemäß nur Naturfasern als stabilisierende Komponente in Frage kommen, kann die Matrix aus fossilen aber auch aus nachwachsenden Rohstoffen sein. Noch überwiegen fossile Polymere wie Polypropylen oder Polyethylen deutlich, aber Alternativen aus pflanzlichen Leimen, Klebern und Harzen sind im Kommen.
Die Naturfasern
Als Rohstoff in modernen naturfaserverstärkten Werkstoffen finden wir heute vor allem die Fasern von Flachs und Hanf sowie Jute-, Kenaf-, Sisal- und Abacafasern.
Flachs
Bis der Beginn der industriellen Revolution den Siegeszug der Baumwollfaser einläutete, war Leinen die wichtigste Textilfaser Europas. Da die Baumwolle jedoch erheblich einfacher zu verarbeiten war und die Verarbeitung leicht mechanisiert werden konnte, verdrängte sie den Flachs rasch. So sank der Flachsanbau in Deutschland von ca. 215.000 ha im Jahre 1850 auf ca. 35.000 ha zur Jahrhundertwende. Als in den 1980er Jahren das Interesse an nachwachsenden Rohstoffen und neuen Anwendungsgebieten für alte Kulturpflanzen wuchs, widmete sich die Forschung auch verstärkt technischen Nutzungen des Flachses. Zusammen mit den neuen EU-Mitgliedsländern kommt der Flachsanbau heute in der EU auf 120.000 ha (2004). Wichtigste Anbauländer sind Frankreich und Belgien, in Deutschland werden heute weniger als 100 ha (2005) angebaut. Während die hochwertigen Flachslangfasern von der Bekleidungstextilindustrie verarbeitet werden, geht die Flachskurzfaser (Werg) in Zellstoffe, Textilien, Verbundwerkstoffe (NFK) und Dämmstoffe.
Hanf
Das Schicksal der jahrtausendelang bedeutenden Faserpflanze Hanf ist dem des Flachs vergleichbar. Als Anbau und Nutzung von Hanf Ende der 90er wiederentdeckt wurden, mussten in vielen EU-Ländern zunächst die Anbauverbote überwunden werden, die im Rahmen der weltweiten Marihuana-Prohibition in vielen Ländern auch für THC-armen Nutzhanf erlassen worden waren. Infolge dieser „Wiederentdeckung der Nutzpflanze Hanf“ haben sich die Anbauflächen in der EU ca. verdreifacht – bei gleichzeitig stetig fallenden EU-Beihilfen für den Anbau bzw. die Verarbeitung von Hanf. Im Jahr 2005 lag die Hanfanbaufläche in der EU bei ca. 16.000 ha, der deutsche Anbau bei etwa 2.000 ha. Wichtigste Anwendungen für Hanffasern sind heute Spezialzellstoff, Verbundwerkstoffe und Dämmstoffe.
Gewebe
Hanffasern können versponnen und das Garn zu technischen Geweben verwoben werden, die für hochwertige NFK Verwendung finden. Da dieser Prozessweg sehr kostspielig ist, wird er bislang kaum praktiziert.
Vliese und Filze: Formpressteile
Preiswerter ist es, die Fasern direkt zu textilen Halbzeugen wie Vliesen oder Filzen, häufig auch als „non-wovens“ bezeichnet, zu verarbeiten. Während die Fasern bei Filzen ineinander verschlungen sind, werden sie für Vliese nur geschichtet und durch ein Bindemittel, insbesondere duroplastische Harze oder Thermoplaste, verfestigt. Vorprodukte für Formpressteile sind sowohl reine Naturfaservliesstoffe als auch Mischfilze aus Natur- und z.B. Polypropylenfasern. In der Praxis haben sich besonders Mischungen von Naturfasern bewährt. Werden eher feine Fasern wie Flachs oder Jute mit gröberen Fasern wie Hanf oder Sisal gemischt, so ergeben sich die besten mechanischen Werte für die Verbundwerkstoffe. Die feinen Fasern schaffen mehr Bindung zwischen Faser und Kunststoff, die gröberen gewährleisten das Eindringen des Binders in das textile Produkt.
