Modifikované vlákno: posilování molekulární struktury, zlepšení výkonnosti a potenciálu aplikace

1. princip přípravy upravené vlákno
Příprava modifikovaného vlákna je založena hlavně na dvou strategiích: chemické modifikace a fyzikální modifikace. Chemická modifikace obvykle zahrnuje zavedení nových funkčních skupin, polymerní segmenty na povrchu nebo uvnitř vlákna nebo vytvoření nové síťové struktury prostřednictvím zesítění reakce, aby se změnila původní molekulární uspořádání a interakční sílu vlákna. Například prostřednictvím chemických reakcí, jako je esterifikace a amidace, mohou být do celulózových vláken zavedeny hydrofobní skupiny za účelem zlepšení odolnosti proti vodě a proti stárnutí vlastností vlákna. Fyzikální modifikace se zaměřuje na použití mechanické síly, tepelné energie, záření a dalších prostředků ke změně krystalinity, orientace nebo povrchové morfologie vlákna bez změny jeho chemického složení. Například prostřednictvím protahovací léčby může být molekulární řetězec vláken uspořádán pevněji a řádněji podél axiálního směru, čímž se zlepšuje její sílu a modul.

2. mechanismus zlepšení výkonu
Síla a houževnatost modifikovaného vlákna se výrazně zlepšuje, zejména kvůli následujícím aspektům:
Posílení molekulárních řetězců: Chemická modifikace zvyšuje interakci mezi molekulárními řetězci zavedením silných vazeb nebo vytvořením struktury sítě, což způsobí, že se vlákno méně pravděpodobně rozbije, když je podrobena vnějším silám.
Optimalizace krystalinity: Fyzická modifikace upravuje krystalinitu vlákna tak, aby vytvořila řádnější uspořádané krystalové oblasti uvnitř vlákna, což může účinně odolat poškození vnějších sil.
Zlepšení vlastností povrchu: Ať už chemická nebo fyzikální modifikace, pomáhá zlepšit hladkost povrchu a propojení vlákna a snižovat degradaci výkonu způsobené třením a opotřebením během používání.
Funkční expanze: Modifikovaná vlákna mohou také zavést specifické funkční skupiny podle potřeb, jako je antibakteriální, retardér hoření, antistatické atd., Aby se dále rozšířilo jejich aplikační rozsah.
3. Aplikační pole a vyhlídky
Modifikovaná vlákna mají v mnoha oblastech skvělý aplikační potenciál kvůli jejich vynikajícím fyzickým a mechanickým vlastnostem a rozmanitým funkčním charakteristikám:

Textilní průmysl: Oděvy a domácí textilní výrobky vyrobené z upravených vláken jsou nejen odolnější, ale také splňují specifické funkční požadavky, jako je rychlé sušení, zachování tepla, antibakteriální atd.
Stavební materiály: Přidání upravených vláken na betonové a sádrové desky může výrazně zlepšit odolnost proti trhlinám, houževnatost a trvanlivost materiálů, která je zvláště vhodná pro budovy v oblastech náchylných k zemětřesení.
Výroba automobilů: Modifikované kompozitní materiály vlákniny se široce používají při výrobě automobilových těl a vnitřních dílů kvůli jejich nízké hmotnosti, vysoké pevnosti a nárazové odolnosti, což pomáhá snižovat hmotnost vozidla a zlepšit palivovou účinnost.
Aerospace: V extrémních prostředích mohou upravené materiály vlákniny udržovat dobré mechanické vlastnosti a stabilitu, což z nich činí ideální volbu pro výrobní letadla, satelity a další strukturální části kosmické lodi.