Modifizierte Faser: Verstärkung der Molekülstruktur, Verbesserung der Leistung und Anwendungspotential

1. Vorbereitungsprinzip von Modifizierte Faser
Die Herstellung modifizierter Faser basiert hauptsächlich auf zwei Strategien: chemische Modifikation und physikalische Modifikation. Die chemische Modifikation umfasst normalerweise die Einführung neuer funktioneller Gruppen, Polymersegmente auf der Oberfläche oder innerhalb der Faser oder die Bildung einer neuen Netzwerkstruktur durch Vernetzungsreaktion, um die ursprüngliche molekulare Anordnung und Wechselwirkungskraft der Faser zu ändern. Beispielsweise können durch chemische Reaktionen wie Veresterung und Amidierung hydrophobe Gruppen in Cellulosefasern eingeführt werden, um die Wasserresistenz- und Anti-Aging-Eigenschaften der Faser zu verbessern. Die physikalische Modifikation konzentriert sich auf die Verwendung mechanischer Kraft, thermischer Energie, Strahlung und anderer Mittel zur Veränderung der Kristallinität, Orientierung oder Oberflächenmorphologie der Faser, ohne ihre chemische Zusammensetzung zu ändern. Zum Beispiel kann die Fasermolekülkette durch Dehnungsbehandlung fester und ordentlicher in axialer Richtung angeordnet werden, wodurch ihre Stärke und der Modul verbessert werden.

2. Mechanismus zur Leistungsverbesserung
Die Stärke und Zähigkeit der modifizierten Faser werden erheblich verbessert, hauptsächlich aufgrund der folgenden Aspekte:
Verstärkung von molekularen Ketten: Die chemische Modifikation verbessert die Wechselwirkung zwischen molekularen Ketten durch Einführung starker Bindungen oder die Bildung einer Netzwerkstruktur, wodurch die Faser weniger wahrscheinlich ist, wenn sie externen Kräften ausgesetzt sind.
Optimierung der Kristallinität: Die physikalische Modifikation passt die Kristallinität der Faser so an, dass sie ordnungsgemäß angeordnete Kristallregionen innerhalb der Faser bildet, was der Schädigung externer Kräfte wirksam widerstehen kann.
Verbesserung der Oberflächeneigenschaften: Unabhängig davon, ob chemische oder physikalische Modifikation die Oberflächenglattheit und Grenzflächenbindung der Faser verbessert und den durch Reibung und Verschleiß während des Gebrauchs verursachten Leistungsverschlechterung verringert.
Funktionelle Expansion: Modifizierte Fasern können auch spezifische funktionelle Gruppen entsprechend den Bedürfnissen einführen, wie z.
3. Anwendungsfelder und Aussichten
Modifizierte Fasern haben in vielen Bereichen ein großes Anwendungspotential aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften und vielfältigen funktionellen Eigenschaften:

Textilindustrie: Kleidung und Haushaltsprodukte aus modifizierten Fasern sind nicht nur langlebiger, sondern erfüllen auch spezifische funktionale Anforderungen wie schnelle Trocknung, Wärmekonservierung, antibakterielle usw.
Baumaterial: Das Hinzufügen modifizierter Fasern zu Beton- und Gipsbrettern kann den Risswiderstand, die Zähigkeit und Haltbarkeit der Materialien erheblich verbessern, was besonders für Gebäude in erdbebenanfälligen Bereichen geeignet ist.
Automobilherstellung: Modifizierte Faserverbundmaterialien werden aufgrund ihres leichten Gewichts, ihrer hohen Festigkeit und ihres Aufprallwiderstands häufig zur Herstellung von Automobilkörpern und Innenteilen eingesetzt, wodurch das Fahrzeuggewicht und die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz beiträgt.
Luft- und Raumfahrt: In extremen Umgebungen können modifizierte Fasermaterialien gute mechanische Eigenschaften und Stabilität aufrechterhalten, was sie zu einer idealen Wahl für die Herstellung von Flugzeugen, Satelliten und anderen Strukturteilen des Raumfahrzeugs macht.