Modifierad fiber: Förstärkande molekylstruktur, förbättring av prestanda och tillämpningspotential

1. Förberedelseprincipen om modifierad fiber
Beredningen av modifierad fiber baseras huvudsakligen på två strategier: kemisk modifiering och fysisk modifiering. Kemisk modifiering innebär vanligtvis att introducera nya funktionella grupper, polymersegment på ytan eller insidan av fibern, eller bilda en ny nätverksstruktur genom tvärbindningsreaktion, för att ändra det ursprungliga molekylära arrangemanget och interaktionskraften hos fibern. Till exempel, genom kemiska reaktioner såsom förestring och amidering, kan hydrofoba grupper införas i cellulosafibrer för att förbättra fiberns motstånd och anti-aging egenskaper. Fysisk modifiering fokuserar på att använda mekanisk kraft, termisk energi, strålning och andra medel för att ändra kristallinitet, orientering eller ytmorfologi hos fibern utan att ändra dess kemiska sammansättning. Genom att sträcka behandling kan till exempel fibermolekylkedjan ordnas tätare och ordnad längs den axiella riktningen och därmed förbättra dess styrka och modul.

2. Prestationsförbättringsmekanism
Styrkan och segheten hos den modifierade fibern förbättras avsevärt, främst på grund av följande aspekter:
Förstärkning av molekylkedjor: Kemisk modifiering förbättrar interaktionen mellan molekylkedjor genom att införa starka bindningar eller bilda en nätverksstruktur, vilket gör att fibern är mindre benägna att bryta när de utsätts för yttre krafter.
Optimering av kristallinitet: Fysisk modifiering justerar fiberns kristallinitet för att bilda mer ordnade arrangerade kristallregioner i fibern, vilket effektivt kan motstå skadan på yttre krafter.
Förbättring av ytegenskaper: Oavsett om det är kemisk eller fysisk modifiering hjälper det att förbättra ytens jämnhet och gränssnittsbindning av fibern och minska prestandaförstöringen orsakad av friktion och slitage under användning.
Funktionell expansion: Modifierade fibrer kan också införa specifika funktionella grupper efter behov, såsom antibakteriell, flamskyddsmedel, antistatisk, etc. för att ytterligare bredda deras tillämpningsområde.
3. Ansökningsfält och framtidsutsikter
Modifierade fibrer har stor tillämpningspotential inom många fält på grund av deras utmärkta fysiska och mekaniska egenskaper och olika funktionella egenskaper:

Textilindustri: Kläder och hemtextilprodukter gjorda av modifierade fibrer är inte bara mer hållbara, utan uppfyller också specifika funktionella krav, såsom snabb torkning, värmebevarande, antibakteriell, etc.
Byggnadsmaterial: Att lägga till modifierade fibrer till betong- och gipsskivor kan förbättra materiens sprickmotstånd, seghet och hållbarhet, vilket är särskilt lämpligt för byggnader i jordbävningsbenägna områden.
Biltillverkning: Modifierade fiberkompositmaterial används ofta vid tillverkning av bilkroppar och inre delar på grund av deras lätta vikt, hög styrka och slagmotstånd, vilket hjälper till att minska fordonets vikt och förbättra bränsleeffektiviteten.
Aerospace: I extrema miljöer kan modifierade fibermaterial upprätthålla goda mekaniska egenskaper och stabilitet, vilket gör dem till ett idealiskt val för tillverkning av flygplan, satelliter och andra rymdskeppsstrukturella delar.