Serat yang diubahsuai: Memperkukuhkan struktur molekul, meningkatkan prestasi dan potensi aplikasi

1. Prinsip Penyediaan serat yang diubahsuai
Penyediaan serat yang diubahsuai adalah berdasarkan dua strategi: pengubahsuaian kimia dan pengubahsuaian fizikal. Pengubahsuaian kimia biasanya melibatkan memperkenalkan kumpulan fungsional baru, segmen polimer di permukaan atau di dalam serat, atau membentuk struktur rangkaian baru melalui tindak balas silang silang, untuk mengubah susunan molekul asal dan daya interaksi serat. Sebagai contoh, melalui tindak balas kimia seperti esterifikasi dan amidasi, kumpulan hidrofobik boleh diperkenalkan ke dalam serat selulosa untuk meningkatkan rintangan air dan sifat anti-penuaan serat. Pengubahsuaian fizikal memberi tumpuan kepada penggunaan daya mekanikal, tenaga terma, radiasi dan cara lain untuk mengubah kristal, orientasi atau morfologi permukaan serat tanpa mengubah komposisi kimianya. Sebagai contoh, melalui rawatan regangan, rantai molekul serat dapat diatur dengan lebih ketat dan teratur di sepanjang arah paksi, dengan itu meningkatkan kekuatan dan modulus.

2. Mekanisme Peningkatan Prestasi
Kekuatan dan ketangguhan serat yang diubah suai meningkat dengan ketara, terutamanya disebabkan oleh aspek berikut:
Penguatkuasaan rantai molekul: Pengubahsuaian kimia meningkatkan interaksi antara rantaian molekul dengan memperkenalkan ikatan yang kuat atau membentuk struktur rangkaian, menjadikan serat kurang berkemungkinan besar apabila tertakluk kepada daya luaran.
Pengoptimuman kristal: Pengubahsuaian fizikal menyesuaikan kristalitas serat untuk membentuk kawasan kristal yang lebih teratur di dalam serat, yang secara efektif dapat menahan kerosakan daya luaran.
Penambahbaikan sifat permukaan: Sama ada pengubahsuaian kimia atau fizikal, ia membantu meningkatkan kelancaran permukaan dan ikatan serat interfacial, dan mengurangkan kemerosotan prestasi yang disebabkan oleh geseran dan haus semasa penggunaan.
Pengembangan Fungsian: Serat yang diubahsuai juga boleh memperkenalkan kumpulan fungsi tertentu mengikut keperluan, seperti antibakteria, retardan api, antistatik, dan lain -lain, untuk meluaskan lagi skop aplikasi mereka.
3. Bidang Permohonan dan Prospek
Serat yang diubahsuai mempunyai potensi aplikasi yang hebat dalam banyak bidang kerana sifat fizikal dan mekanikal yang sangat baik dan ciri -ciri fungsional yang pelbagai:

Industri Tekstil: Produk Tekstil Pakaian dan Rumah yang diperbuat daripada gentian yang diubahsuai bukan sahaja lebih tahan lama, tetapi juga memenuhi keperluan fungsi tertentu, seperti pengeringan cepat, pemeliharaan kehangatan, antibakteria, dll.
Bahan Bangunan: Menambah gentian yang diubahsuai ke papan konkrit dan gipsum dapat meningkatkan rintangan retak, ketahanan dan ketahanan bahan-bahan, yang sangat sesuai untuk bangunan di kawasan yang rawan gempa bumi.
Pembuatan kereta: Bahan komposit serat yang diubahsuai digunakan secara meluas dalam pembuatan badan kereta dan bahagian dalaman kerana berat ringan, kekuatan tinggi dan rintangan impak, yang membantu mengurangkan berat kenderaan dan meningkatkan kecekapan bahan api.
Aeroangkasa: Dalam persekitaran yang melampau, bahan serat yang diubahsuai dapat mengekalkan sifat dan kestabilan mekanikal yang baik, menjadikannya pilihan yang ideal untuk pesawat pembuatan, satelit dan bahagian struktur kapal angkasa lain.