تغییر در آرایش هندسی الیاف وبهبود خواص مکانیکی آن
خواص مکانیکی الیاف به هندسه الیاف (شکل و ابعاد الیاف)، جهت الیاف در ماده زمینه، آرایش الیاف و به نسبت حجمی الیاف بستگی دارد. خواص مکانیکی الیاف بر بسیاری از خواص کامپوزیت ها از جمله بر خواص مکانیکی آنها تاثیر می گذارد. از بین عوامل تاثیرگذار بر خواص مکانیکی الیاف، نسبت حجمی الیاف بیشترین تاثیر را دارد. در صورتیکه نسبت حجمی الیاف افزایش یابد، بیشتر خواص مکانیکی الیاف نیز تا حدودی افزایش می یابد. حداکثر نسبت حجمی الیاف توسط جهت و آرایش الیاف تعیین می گردد و این فرآیند تولید کامپوزیت است که جهت و آرایش الیاف را تعیین می کند. شکل هندسی الیاف گیاهی به ساختار بافت گیاهی بستگی دارد. نحوه استخراج الیاف از گیاه و نحوه فرآوری آن تا حدودی بر روی شکل هندسی الیاف گیاهی تاثیر می گذارد. معمولا طول الیاف چوب های نرم (تراکئیدها) ۵-۵/۱ میلیمتر و قطر آنها بین ۸۰-۱۵ میکرون است. بنابراین نست طول به قطر الیاف مذکور۱۰۰ می باشد. الیافی که نسبت طول به قطر آنها زیاد است، الیافی باریک و بلند هستند اما الیافی که نسبت طول به قطر آنها کم است، پهن و کوتاه می باشند. در فرآیندهای خاصی نظیر فرآیندهای شیمیایی و ترمومکانیکی تولید خمیر کاغذ، نسبت تولید به قطر الیاف تغییری نمی کند اما در تهیه خمیر کاغذ به روش مکانیکی که ابتدا توسط یک آسیاب بزرگ الیاف خرد می شوند و سپس با پاشیدن آب الیاف جدا و جمع آوری می گردند، نسبت مذکور کاهش می یابد. نسبت طول به قطر الیاف گیاهی بیشتر از الیاف چوب های نرم است و بین ۱۲۰۰-۱۰۰۰ می باشد. در مجموع می توان گفت که هر چه طول الیاف گیاهی بیشتر باشد، نسبت طول به قطر آنها نیز افزایش می یابد و زیست کامپوزیت نیز از استحکام بالاتری برخوردار می گردد. حین فرآوری الیاف و طی فرآیند تولید زیست کامپوزیت، ثابت نگاه داشتن نسبت طول به قطر دشوار است. بنابراین در تولید کامپوزیت های چوب- پلاستیک که مواد اولیه (الیاف چوب طبیعی، رزین گرمانرم و نوعی آرد مخصوص) طی فرآیند اکستروژن ابتدا به صورت یک خمیر در می آیند، الیاف گیاهی نقش پرکننده را ایفا می کنند و کمتر به عنوان تقویت کننده به کار می روند. در زیر میکروسکوپ برای بزرگنمایی نسبت طول به قطر سلول های الیاف گیاهی و بزرگنمایی سطح آنها، این الیاف از الیاف بافت های مجاور جدا می گردند. بزرگنمایی در زیر میکروسکوپ کمک می کند تا بتوان میزان چسبندگی الیاف به رزین زمینه کامپوزیت را تخمین زد. از روش مذکور می توان برای برطرف کردن برخی نواقص پارچه های فنی نیز بهره جست و استحکام آنها را تا ۵۰٪ افزایش داد. محققان ترجیح می دهند که سلول گیاهی را خرد کرده و نانو الیاف سلولزی را جدا کنند و با آنها زیست کامپوزیت ها را تقویت نمایند. خرد کردن سلول گیاهی باعث می شود که بتوان خواص مکانیکی الیاف تقویت کننده زیست کامپوزیت را ارتقاء بخشید و به این ترتیب تنش های وارده بر ماده زمینه به طور یکنواخت روی الیاف گیاهی توزیع گردد. روش دیگر ایجاد تغییر در آرایش یافتگی الیاف این است که حجم رزین کاهش یابد تا به این ترتیب نسبت حجمی الیاف افزایش یابد و الیاف به یکدیگر فشرده شوند. با این روش نسبت استحکام به وزن کامپوزیت و در نتیجه کارایی کامپوزیت ارتقاء خواهد یافت.