เส้นใยดัดแปลง: เสริมสร้างโครงสร้างโมเลกุลปรับปรุงประสิทธิภาพและศักยภาพการใช้งาน

1. หลักการเตรียมการของ เส้นใยดัดแปลง
การเตรียมเส้นใยดัดแปลงส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสองกลยุทธ์: การปรับเปลี่ยนทางเคมีและการปรับเปลี่ยนทางกายภาพ การดัดแปลงทางเคมีมักจะเกี่ยวข้องกับการแนะนำกลุ่มการทำงานใหม่ส่วนพอลิเมอร์บนพื้นผิวหรือด้านในของเส้นใยหรือสร้างโครงสร้างเครือข่ายใหม่ผ่านปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามเพื่อเปลี่ยนการจัดเรียงโมเลกุลดั้งเดิมและแรงปฏิสัมพันธ์ของเส้นใย ตัวอย่างเช่นผ่านปฏิกิริยาทางเคมีเช่นเอสเทอริฟิเคชันและ amidation กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำสามารถนำเข้าสู่เส้นใยเซลลูโลสเพื่อปรับปรุงความต้านทานน้ำและคุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยของเส้นใย การดัดแปลงทางกายภาพมุ่งเน้นไปที่การใช้แรงทางกลพลังงานความร้อนการแผ่รังสีและวิธีการอื่น ๆ เพื่อเปลี่ยนผลึกการวางแนวหรือสัณฐานวิทยาพื้นผิวของเส้นใยโดยไม่เปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี ตัวอย่างเช่นผ่านการยืดการรักษาห่วงโซ่โมเลกุลของเส้นใยสามารถจัดเรียงให้แน่นขึ้นและเป็นระเบียบไปตามทิศทางตามแนวแกนซึ่งจะเป็นการปรับปรุงความแข็งแรงและโมดูลัส

2. กลไกการปรับปรุงประสิทธิภาพ
ความแข็งแรงและความทนทานของเส้นใยที่ปรับเปลี่ยนได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญส่วนใหญ่เกิดจากด้านต่อไปนี้:
การเสริมแรงของโซ่โมเลกุล: การดัดแปลงทางเคมีช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างโซ่โมเลกุลโดยการแนะนำพันธะที่แข็งแกร่งหรือสร้างโครงสร้างเครือข่ายทำให้เส้นใยมีโอกาสน้อยที่จะแตกเมื่ออยู่ภายใต้แรงภายนอก
การเพิ่มประสิทธิภาพของผลึก: การดัดแปลงทางกายภาพจะปรับผลึกของเส้นใยเพื่อสร้างพื้นที่คริสตัลที่จัดเรียงอย่างเป็นระเบียบมากขึ้นภายในเส้นใยซึ่งสามารถต้านทานความเสียหายของแรงภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิว: ไม่ว่าจะเป็นการดัดแปลงทางเคมีหรือทางกายภาพมันจะช่วยปรับปรุงความเรียบเนียนของพื้นผิวและการเชื่อมต่อของเส้นใยและลดการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพที่เกิดจากแรงเสียดทานและการสึกหรอในระหว่างการใช้งาน
การขยายฟังก์ชั่น: เส้นใยที่ได้รับการดัดแปลงยังสามารถแนะนำกลุ่มการทำงานเฉพาะตามความต้องการเช่นต้านเชื้อแบคทีเรียสารหน่วงไฟ, ป้องกันการป้องกัน, ฯลฯ เพื่อขยายขอบเขตการใช้งานของพวกเขาต่อไป
3. ฟิลด์แอปพลิเคชันและกลุ่มเป้าหมาย
เส้นใยดัดแปลงมีศักยภาพในการใช้งานที่ยอดเยี่ยมในหลายสาขาเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่ยอดเยี่ยมและลักษณะการทำงานที่หลากหลาย:

อุตสาหกรรมสิ่งทอ: เสื้อผ้าและผลิตภัณฑ์สิ่งทอในบ้านที่ทำจากเส้นใยดัดแปลงไม่เพียง แต่มีความทนทานมากขึ้นเท่านั้น
วัสดุก่อสร้าง: การเพิ่มเส้นใยดัดแปลงลงในคอนกรีตและบอร์ดยิปซั่มสามารถปรับปรุงความต้านทานรอยแตกความทนทานและความทนทานของวัสดุซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารในพื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหว
การผลิตรถยนต์: วัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์ดัดแปลงมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตร่างกายรถยนต์และชิ้นส่วนภายในเนื่องจากน้ำหนักเบาความแข็งแรงสูงและความต้านทานแรงกระแทกซึ่งช่วยลดน้ำหนักของยานพาหนะและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง
การบินและอวกาศ: ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงวัสดุเส้นใยดัดแปลงสามารถรักษาคุณสมบัติทางกลและความเสถียรที่ดีทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการผลิตเครื่องบินดาวเทียมและชิ้นส่วนโครงสร้างยานอวกาศอื่น ๆ