Modifikované vlákno: posilnenie molekulárnej štruktúry, zlepšenie výkonnosti a aplikačného potenciálu

1. Princíp prípravy upravená vlákno
Príprava modifikovaného vlákna je založená hlavne na dvoch stratégiách: chemická modifikácia a fyzikálna modifikácia. Chemická modifikácia zvyčajne zahŕňa zavedenie nových funkčných skupín, polymérnych segmentov na povrchu alebo vo vnútri vlákna alebo tvorbu novej sieťovej štruktúry prostredníctvom zosieťovacej reakcie, aby sa zmenila pôvodné molekulárne usporiadanie a interakčná sila vlákna. Napríklad chemickými reakciami, ako je esterifikácia a amidácia, môžu byť hydrofóbne skupiny zavedené do celulózových vlákien, aby sa zlepšila rezistencia na vodu a proti starnutiu vlákniny. Fyzikálna modifikácia sa zameriava na použitie mechanickej sily, tepelnej energie, žiarenia a iných prostriedkov na zmenu kryštalinity, orientácie alebo morfológie povrchu vlákna bez zmeny jej chemického zloženia. Napríklad prostredníctvom natiahnutia môže byť molekulárny reťazec vlákien usporiadaný pevnejšie a usporiadanejšie pozdĺž axiálneho smeru, čím sa zlepší jeho pevnosť a modul.

2. Mechanizmus zlepšovania výkonnosti
Sila a húževnatosť modifikovaného vlákna sa výrazne zlepšuje, najmä v dôsledku nasledujúcich aspektov:
Posilnenie molekulárnych reťazcov: Chemická modifikácia zvyšuje interakciu medzi molekulárnymi reťazcami zavedením silných väzieb alebo vytvorením sieťovej štruktúry, takže vlákno je menej pravdepodobné, že sa zlomí, keď je vystavená vonkajším silám.
Optimalizácia kryštalinity: Fyzikálna modifikácia upravuje kryštalinitu vlákna za vytvorenie usporiadanejších usporiadaných kryštálových oblastí vo vnútri vlákna, čo môže účinne odolať poškodeniu vonkajších síl.
Zlepšenie povrchových vlastností: Či už chemická alebo fyzikálna modifikácia, pomáha zlepšovať hladkosť povrchu a medzifázové väzby vlákna a znižuje degradáciu výkonu spôsobenú trením a opotrebením počas používania.
Funkčná expanzia: Modifikované vlákna môžu tiež zaviesť špecifické funkčné skupiny podľa potrieb, ako sú antibakteriálne, spomaľujúce horenie, antistatické atď.
3. Plafy a vyhliadky na aplikáciu
Modifikované vlákna majú v mnohých oblastiach vynikajúci aplikačný potenciál kvôli ich vynikajúcim fyzikálnym a mechanickým vlastnostiam a rôznym funkčným charakteristikám:

Textilný priemysel: Výrobky odevov a domácich textilných výrobkov vyrobených z modifikovaných vlákien sú nielen trvanlivejšie, ale tiež spĺňajú špecifické funkčné požiadavky, ako sú rýchle sušenie, zachovanie tepla, antibakteriálne atď.
Stavebné materiály: Pridanie modifikovaných vlákien do dosiek betónu a sadry môžu významne zlepšiť odolnosť proti trhlinám, húževnatosti a trvanlivosti materiálov, ktoré sú obzvlášť vhodné pre budovy v oblastiach náchylných na zemetrasenie.
Výroba automobilov: Modifikované kompozitné materiály vlákien sa široko používajú pri výrobe automobilových telies a vnútorných častí kvôli ich ľahkej hmotnosti, vysokej pevnosti a nárazovej odolnosti, čo pomáha znižovať hmotnosť vozidla a zlepšovať palivovú účinnosť.
Aerospace: V extrémnych prostrediach môžu modifikované vláknité materiály udržiavať dobré mechanické vlastnosti a stabilitu, čo z nich robí ideálnu voľbu pre výrobu lietadiel, satelitov a iných kozmických lodí.