فیبر اصلاح شده: تقویت ساختار مولکولی ، بهبود عملکرد و پتانسیل کاربرد

1. اصل آماده سازی فیبر اصلاح شده
تهیه فیبر اصلاح شده عمدتا بر اساس دو استراتژی است: اصلاح شیمیایی و اصلاح فیزیکی. اصلاح شیمیایی معمولاً شامل معرفی گروه های جدید عملکردی ، بخش های پلیمری در سطح یا داخل فیبر یا تشکیل یک ساختار شبکه جدید از طریق واکنش متقابل است ، به طوری که برای تغییر ترتیب مولکولی اصلی و نیروی تعامل فیبر. به عنوان مثال ، از طریق واکنشهای شیمیایی مانند استری و تشییع ، گروه های آبگریز را می توان برای بهبود مقاومت در برابر آب و خصوصیات ضد پیری فیبر به الیاف سلولز معرفی کرد. اصلاح فیزیکی بر استفاده از نیروی مکانیکی ، انرژی حرارتی ، تابش و سایر وسایل برای تغییر تبلور ، جهت گیری یا مورفولوژی سطحی فیبر بدون تغییر ترکیب شیمیایی آن متمرکز است. به عنوان مثال ، از طریق درمان کششی ، زنجیره مولکولی فیبر را می توان محکم تر و منظم تر در امتداد جهت محوری ترتیب داد و از این طریق استحکام و مدول آن را بهبود بخشید.

2. مکانیسم بهبود عملکرد
قدرت و سختی فیبر اصلاح شده به طور قابل توجهی بهبود یافته است ، عمدتا به دلیل جنبه های زیر:
تقویت زنجیره های مولکولی: اصلاح شیمیایی با معرفی پیوندهای قوی یا تشکیل یک ساختار شبکه ، تعامل بین زنجیره های مولکولی را تقویت می کند و باعث می شود فیبر در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای خارجی کمتر شکسته شود.
بهینه سازی تبلور: اصلاح فیزیکی ، بلوریت فیبر را تنظیم می کند تا مناطق کریستالی مرتب تر در داخل فیبر تشکیل شود ، که می تواند به طور مؤثر در برابر آسیب نیروهای خارجی مقاومت کند.
بهبود خواص سطح: چه اصلاح شیمیایی یا فیزیکی ، به بهبود صافی سطح و پیوند بین سطحی فیبر کمک می کند و کاهش تخریب عملکرد ناشی از اصطکاک و سایش در هنگام استفاده را کاهش می دهد.
انبساط عملکردی: الیاف اصلاح شده همچنین می توانند با توجه به نیاز ، مانند ضد باکتریایی ، مقاوم در برابر شعله ، آنتیستاتیک و غیره ، گروه های عملکردی خاصی را معرفی کنند تا دامنه کاربرد آنها را گسترش دهند.
3. زمینه ها و چشم اندازهای برنامه
الیاف اصلاح شده به دلیل خاصیت فیزیکی و مکانیکی عالی و خصوصیات عملکردی متنوع ، در بسیاری از زمینه ها از پتانسیل کاربرد بسیار خوبی برخوردار هستند:

صنعت نساجی: لباس و محصولات نساجی خانگی ساخته شده از الیاف اصلاح شده نه تنها از دوام بیشتری برخوردار هستند ، بلکه نیازهای عملکردی خاصی مانند خشک کردن سریع ، حفظ گرما ، ضد باکتریایی و غیره را نیز برآورده می کنند.
مصالح ساختمانی: اضافه کردن الیاف اصلاح شده به تخته های بتونی و گچ می تواند مقاومت در برابر ترک ، چقرمگی و دوام مواد را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد ، که به ویژه برای ساختمانهای موجود در مناطق مستعد زلزله مناسب است.
تولید خودرو: مواد کامپوزیت فیبر اصلاح شده به دلیل وزن سبک ، مقاومت بالا و مقاومت در برابر ضربه ، به طور گسترده ای در ساخت اجسام خودرو و قطعات داخلی مورد استفاده قرار می گیرد که به کاهش وزن وسیله نقلیه و بهبود راندمان سوخت کمک می کند.
هوافضا: در محیط های شدید ، مواد فیبر اصلاح شده می توانند خواص مکانیکی و ثبات خوبی را حفظ کنند و آنها را به یک انتخاب ایده آل برای تولید هواپیماها ، ماهواره ها و سایر قطعات ساختاری فضاپیما تبدیل کند. $ $