Modificirano vlakno: jačanje molekularne strukture, poboljšanje performansi i potencijala primjene

1 Princip pripreme modificirano vlakno
Priprema modificiranih vlakana uglavnom se temelji na dvije strategije: kemijske modifikacije i fizičke modifikacije. Kemijska modifikacija obično uključuje uvođenje novih funkcionalnih skupina, polimernih segmenata na površini ili unutar vlakana ili formiranje nove mrežne strukture kroz umrežavanje reakcije, tako da promijeni izvorni molekularni raspored i silu interakcije vlakana. Na primjer, kemijskim reakcijama kao što su esterifikacija i amidacija, hidrofobne skupine mogu se uvesti u celulozna vlakna kako bi se poboljšala otpornost na vodu i svojstva protiv starenja vlakana. Fizička modifikacija usredotočena je na upotrebu mehaničke sile, toplinske energije, zračenja i drugih sredstava za promjenu kristalnosti, orijentacije ili površinske morfologije vlakana bez promjene kemijskog sastava. Na primjer, tretmanom istezanja, molekularni lanac vlakana može se složiti strože i uredno duž aksijalnog smjera, poboljšavajući tako snagu i modul.

2. Mehanizam za poboljšanje performansi
Snaga i žilavost modificiranih vlakana značajno su poboljšani, uglavnom zbog sljedećih aspekata:
Ojačanje molekularnih lanaca: Kemijska modifikacija pojačava interakciju između molekularnih lanaca uvođenjem jakih veza ili formiranjem mrežne strukture, čineći vlakno manje vjerojatno da će se slomiti kad su podvrgnute vanjskim silama.
Optimizacija kristalnosti: Fizička modifikacija prilagođava kristalnost vlakana kako bi se stvorila uredno raspoređena kristalna područja unutar vlakana, koja mogu učinkovito oduprijeti oštećenju vanjskih sila.
Poboljšanje površinskih svojstava: bilo da je kemijska ili fizička modifikacija, pomaže poboljšati glatkoću površine i interfacijalno vezanje vlakana i smanjiti degradaciju performansi uzrokovane trenjem i habanjem tijekom uporabe.
Funkcionalna ekspanzija: Modificirana vlakna također mogu uvesti specifične funkcionalne skupine prema potrebama, poput antibakterijskog, retardiranja plamena, antistatičke itd., Kako bi se dodatno proširio njihov opseg primjene.
3. Polja i izgledi za prijavu
Modificirana vlakna imaju sjajan potencijal primjene u mnogim poljima zbog svojih izvrsnih fizičkih i mehaničkih svojstava i različitih funkcionalnih karakteristika:

Tekstilna industrija: Tekstilni proizvodi za odjeću i kućni proizvodi izrađeni od modificiranih vlakana nisu samo izdržljiviji, već također udovoljavaju određenim funkcionalnim zahtjevima, poput brzog sušenja, očuvanja topline, antibakterija itd.
Građevinski materijali: Dodavanje modificiranih vlakana betonskim i gipsanim pločama može značajno poboljšati otpornost na pukotinu, žilavost i izdržljivost materijala, što je posebno prikladno za zgrade u područjima sklonim potresima.
Proizvodnja automobila: Modificirani kompozitni materijali vlakana naširoko se koriste u proizvodnji automobila i unutarnjih dijelova zbog njihove lagane težine, visoke otpornosti čvrstoće i udara, što pomaže u smanjenju težine vozila i poboljšanju efikasnosti goriva.
Aerospace: U ekstremnim okruženjima, modificirani materijali za vlakna mogu održavati dobra mehanička svojstva i stabilnost, čineći ih idealnim izborom za proizvodnju zrakoplova, satelita i drugih strukturnih dijelova svemirskih letjelica. s