Кіраўніцтва: Класіфікацыя і ўвядзенне 12 відаў сінтэтычных валокнаў
У працэсе вытворчасці сінтэтычных валокнаў прадзільная вадкасць (расплав або раствор) праходзіць працэдуры фармавання і постапрацоўкі, а атрыманыя валакна даўжынёй кіламетраў называюцца філаментамі. Нітка ўключае мононить, мультыфіламент і кордную пражу.
Першапачаткова адносіцца да бесперапыннага адзінарнага валакна, скрученага з фільеры з адным адтулінай, але ў практычных ужываннях часта ўключае ў сябе нітку з некалькімі адтулінамі, якая складаецца з 3-6 адзіночных валокнаў, скручаных з фільеры з 3-6 адтулінамі. Больш тоўстыя мононити з сінтэтычнага валакна (0,08-2 мм у дыяметры) называюцца шчаціннем, якія выкарыстоўваюцца для вырабу вяровак, шчотак, штодзённых мяшкоў для сетак, рыбалоўных сетак або прамысловай фільтравальнай тканіны; больш тонкія поліамідныя мононити выкарыстоўваюцца для вырабу празрыстых жаночых шкарпэтак або іншага трыкатажу высокага класа.
Нітка, якая складаецца з дзесяткаў адзіночных валокнаў. Мультыфіламент хімічнага валакна звычайна складаецца з 8-100 адзіночных валокнаў. Абсалютна
Большасць тканін адзення тканыя з мультыфіламентаў, таму што мультыфіламенты, якія складаюцца з некалькіх нітак, больш гнуткія, чым адзінкавыя ніткі таго ж дыяметра.
Нітка, якая выкарыстоўваецца для вырабу шынакорднай тканіны, якая складаецца з больш чым ад ста да некалькіх сотняў адзіночных валокнаў, шырока вядомая як кордная пража.
Вырабы з хімічных валокнаў разразаюць на адрэзкі ад некалькіх сантыметраў да дзесяці сантыметраў, а валакна такой даўжыні называюцца кароткімі валокнамі. Паводле адрэзаць
У залежнасці ад даўжыні кароткія валакна можна падзяліць на баваўняныя кароткія валакна, кароткія валакна воўны і кароткія валакна сярэдняй даўжыні.
Даўжыня 25 ~ 38 мм, валакно адносна тонкае (лінейная шчыльнасць 1,3 ~ 1,7 dtex), падобнае на баваўнянае валакно, у асноўным выкарыстоўваецца для змешвання з баваўняным валакном, такім як баваўнянае поліэфірнае штапельнае валакно і змешванне баваўняных валокнаў, атрыманая тканіна Тканіна называецца «поліэстэр-бавоўна».
Даўжыня 70 ~ 150 мм, валакно адносна тоўстае (лінейная шчыльнасць 3,3 ~ 7,7 dtex), падобнае на поўсць, у асноўным выкарыстоўваецца для змешвання з поўсцю, напрыклад, поліэфірнае штапельное валакно і змешванне воўны, атрыманая тканіна называецца " поўсць поліэстэр» «Тканіна.
Даўжыня 51 ~ 76 мм, таўшчыня валакна паміж тыпам бавоўны і воўны (лінейная шчыльнасць 2,2 ~ 3,3 dtex), у асноўным выкарыстоўваецца для ткацтва сярэдніх і даўгавалакністых тканін.
У дадатак да змешвання з натуральнымі валокнамі, кароткія валокны можна таксама змешваць з кароткімі валокнамі іншых хімічных валокнаў. Атрыманая змешаная тканіна валодае добрымі комплекснымі ўласцівасцямі. Акрамя таго, кароткія валакна таксама можна прасці чыста. У цяперашнім сусветным вытворчасці хімічных валокнаў выхад кароткага валакна вышэй, чым ніткі. Па характарыстыках валакна некаторыя гатункі (напрыклад, нейлон) у асноўным вырабляюць ніткі; некаторыя гатункі (напрыклад, акрылавыя) у асноўным даюць кароткія валакна; і некаторыя разнавіднасці (напрыклад, поліэстэр) маюць адносна блізкае суадносіны гэтых двух.
Тоўсты і дэталізаваны шоўк скарочана T&Т шоўк. Па яго вонкавым выглядзе можна ўбачыць чаргуюцца тоўстыя і дэталізаваныя часткі, а пасля афарбоўвання можна ўбачыць чаргаванне цёмных і светлых колераў. Тоўстыя і дробныя ніткі вырабляюцца па тэхналогіі нераўнамернага выцягвання пасля фармавання прадзеннем. Розніцу ва ўласцівасцях дзвюх частак вырабленай пражы можна кантраляваць у вытворчасці, а яе размеркаванне з'яўляецца нерэгулярным і прысутнічае ў натуральным стане.
Тоўсты ўчастак тоўстай тонкай пражы мае нізкую трываласць, вялікае падаўжэнне пры разрыве, моцную термоусадочную ўсаджванне, добрую фарбавальнасць і лёгкую апрацоўку шчолачнасцю. Гэтыя характарыстыкі можна ў поўнай меры выкарыстаць для распрацоўкі унікальнага тэкстылю. Фізічныя ўласцівасці дроту грубай дэталі звязаны з такімі фактарамі, як стаўленне дыяметраў грубай дэталі. Агульная тоўстая тонкая пража мае большае падаўжэнне пры разрыве і ўсаджванне ў кіпячай вадзе, а таксама меншую трываласць на разрыў і ўраджайнасць. Яго высокая прадукцыйнасць ўсаджвання можа зрабіць тоўстую тонкую пражу, змяшаную з іншымі ніткамі, у гетэраўсаджальныя змешаныя ніткі. Акрамя таго, тоўстыя ўчасткі тоўстых і дробных нітак лёгка дэфармуюцца і маюць нізкую трываласць, на што варта звяртаць увагу ў працэсе пляцення, афарбоўвання і аздаблення. Першапачатковая пража грубых дэталяў была круглай. З развіццём тэхналогіі вытворчасці грубых дэтальных нітак адна за адной з'яўляліся некаторыя спецыяльныя грубыя дэталі пражы, такія як грубая пража спецыяльнай формы, грубая і тонкая пража з змешаных валокнаў, мікрапорістая грубая і тонкая пража і тонкае агрубенне. Дэталізаваны шоўк і г.д., яны адрозніваюцца асаблівым пачуццём і стылем, або маюць асаблівую ўбіраюць здольнасць, і ў асноўным выкарыстоўваюцца для распрацоўкі высакакласных тканін.
Фактурная пража ўключае ў сябе ўсе ніткі і ніткі, якія прайшлі тэкстураванне, такія як эластычная пража і аб'ёмная пража.
Гэта значыць дэфармаваныя ніткі можна падзяліць на два тыпу: высокаэластычныя ніткі і нізкаэластычныя. Эластычная пража валодае добрай расцяжымасць і аб'ёмнасцю, а яе тканіна па таўшчыні, вазе, непразрыстасці, пакрыццю і знешнім характарыстыках набліжаецца да воўны, шоўку або бавоўны. Эластычная пража з поліэстэру ў асноўным выкарыстоўваецца для адзення, нейлонавая эластычная пража падыходзіць для шкарпэтак, а поліпрапіленавая эластычная пража ў асноўным выкарыстоўваецца для бытавых тканін і дываноў. Метады дэфармацыі ў асноўным уключаюць метад ілжывага скручвання, метад паветранай бруі, метад бруі гарачага паветра, метад сальніка і метад фарміравання.
Гэта значыць, выкарыстоўваючы тэрмапластычнасць палімернага злучэння, дзве вяршыні з сінтэтычных валокнаў з рознымі ўласцівасцямі ўсаджвання змешваюцца ў прапорцыі. Пасля тэрмічнай апрацоўкі верхняя частка з высокай усаджваннем прымушае верхнюю частку з нізкай ўсаджваннем скручвацца, так што змешаны верх мае расцяжымасць і грувасткасць і становіцца падобным. Фактурная пража з воўны. У цяперашні час найбольшую прадукцыю мае насыпная пража з акрылавага валакна, з якой вырабляюць верхнюю трыкатажную вопратку, ніжняе бялізну, ваўняную пражу, коўдры і гэтак далей.
Дыферэнцыяльнае валакно — запазычанне з Японіі. Звычайна гэта валакно, атрыманае шляхам фізічнай дэфармацыі або хімічнай мадыфікацыі на аснове зыходнага хімічнага валакна. Яно відавочна адрозніваецца ад звычайнага хімічнага валакна з пункту гледжання вонкавага выгляду або ўнутранага якасці. Дыферэнцыраваныя валокны не толькі паляпшаюць і паляпшаюць прадукцыйнасць і стыль хімічных валокнаў, але і надзяляюць хімічныя валокны новымі функцыямі і характарыстыкамі, такімі як высокае водапаглынанне, электраправоднасць, высокая ўсаджванне і афарбоўка. Паколькі дыферэнцыраваныя валакна ў асноўным выкарыстоўваюцца для паляпшэння эфекту мадэлявання, паляпшэння камфорту і абароны, яны ў асноўным выкарыстоўваюцца для распрацоўкі ваўняных, ільняных і шоўкападобных тэкстыльных вырабаў, а частка з іх выкарыстоўваецца для распрацоўкі брукавання і прамысловага тэкстыль.
Пры прадзенні і фармаванні сінтэтычных валокнаў валакна з некруглым папярочным сячэннем або полыя валакны, прадзеныя з адтулінамі для асадак спецыяльнай формы, называюцца валокнамі спецыяльнай формы папярочнага перасеку або скарочана валокнамі спецыяльнай формы. У цяперашні час існуюць дзесяткі відаў фасонных валокнаў. Каля 50% поліэфірных валокнаў, поліамідных валокнаў і поліакрыланітрыльных валокнаў, якія прадаюцца на рынку, складаюць фасонныя валокны.
На малюнку вышэй паказаны формы адтулін фільеры (уверсе) і формы папярочнага перасеку адпаведных валокнаў (унізе).
Варта адзначыць, што папярочны перасек валокнаў (такіх як віскознае валакно і поліакрыланітрылавае валакно), атрыманых пры вільготным прадзенні з круглымі адтулінамі для фільеры, не з'яўляецца ідэальным кругам, але можа мець форму зігзага, таліі або гантэлі. Тым не менш іх нельга назваць валокнамі асаблівай формы. Фасонныя валокны з розным папярочным перасекам валодаюць рознымі ўласцівасцямі, і іх роля ў развіцці тэкстылю таксама розная. У параўнанні са звычайнымі круглымі валокнамі валакна спецыяльнай формы маюць наступныя характарыстыкі:
Бляск валакна звязаны з формай папярочнага сячэння валакна. Дрот трохкутнага перасеку і дрот трохдольнага перасеку маюць бліскучы бляск, які паляпшае з'яву «аўроры» круглых валокнаў. Напрыклад: трохкутнае папярочны перасек з поліэфірнага валакна або поліаміднага валакна і іншай тканіны, змешанай з валакнамі, мае эфект мігцення, падыходзіць для распрацоўкі шаўкападобных тканін, ваўняных і розных аксамітных тканін. Плоскія сінтэтычныя валокны ў форме стужкі з папярочным перасекам у форме гантэлей маюць адчуванне і бляск такіх валокнаў, як пянька, шэрсць антылоп і валасы труса. Пяцілопастная поліэфірная нітка папярочнага перасеку мае бляск, падобны да сапраўднага шоўку, і ў той жа час ён валодае добрымі ўласцівасцямі супраць знітоўкі, адчування рук і пакрыцця. Шматкутныя ніткі папярочнага перасеку маюць бляск, моцную пакрыўную здольнасць і мяккае адчуванне рукой. У асноўным яны выкарыстоўваюцца для вырабу фактурнай пражы для вырабу трыкатажных тканін і шкарпэтак. Кароткія валакна выкарыстоўваюцца для змешвання, каб вырабіць розныя ваўняныя тканіны і коўдравыя вырабы. Шаўк прамавугольнага перасеку мае мяккі бляск, які блізкі да бляску шоўку і поўсці жывёл. Змешаны прадукт з кароткага валакна і баваўнянага валакна мае ваўняны стыль, а ў сумесі з поўсцю можна атрымаць бліскучую і непаўторную тканіну.
Жорсткасць фасоннага валакна мацней, пругкасць і ахоп таксама могуць быць палепшаны, а трываласць крыху зніжана. Акрамя таго, фасоннае валакно мае вялікую плошчу паверхні, павышаную здольнасць прапускаць ваду і пару, хуткую хуткасць высыхання і добрую фарбавальнасць.
Валакна з плоскімі формамі папярочнага перасеку могуць значна палепшыць з'ява пілінга, і чым больш плоскасць, тым лепш эфект, напрыклад, поліэфірныя і поліамідныя валакна плоскага перасеку і воўны. Фігурныя валакна звычайна маюць добрую аб'ёмнасць, тканіна адчувае сябе пухлай, моцна ўтрымлівае цяпло, а з-за пашырэння пор мае добрую паветрапранікальнасць. З павелічэннем няроўнасцяў папярочнага перасеку паляпшаецца таксама яго аб'ёмнасць і паветрапранікальнасць.
Полыя валакна выдатна захоўваюць цяпло і аб'ёмнасць. Некаторыя полыя валакна таксама маюць асаблівае прымяненне, напрыклад, стварэнне мембран зваротнага осмасу, якія выкарыстоўваюцца для штучных нырак, апраснення марской вады, ачысткі сцёкавых вод, змякчэння жорсткай вады і канцэнтрацыі раствора. Пачакайце.
На папярочным перасеку валакна прысутнічаюць два і больш несмешивающихся палімераў. Такія хімічныя валокны называюцца кампазітнымі валокнамі, або двухкампанентнымі валокнамі. Паколькі два або больш кампанентаў, якія змяшчаюцца ў гэтым валакне, дапаўняюць адзін аднаго, прадукцыйнасць кампазітнага валакна звычайна лепш, чым у звычайнага сінтэтычнага валакна, і яно мае шмат ужыванняў.
Існуе мноства тыпаў кампазітных валокнаў, якія па форме можна падзяліць на дзве катэгорыі, а менавіта на двухслаёвыя і шматслаёвыя. Двухслаёвы тып уключае тып бок аб бок і тып скуры-ядро. Шматслаёвы тып ўключае ў сябе побач шматслаёвы тып, радыяльны тып, шматжыльны тып, тып драўніны, убудаваны тып, тып марскога вострава і тып расколу.
Формы папярочнага перасеку некалькіх кампазітных валокнаў паказаны на малюнку.
Асноўнай характарыстыкай кампазітнага валакна з'яўляецца высокая абцісканне, якое можа зрабіць тканіну пухнатай, мяккай, цяпло захоўвае і падобны на воўну. У асноўным ён выкарыстоўваецца ў насыпных воўны, трыкатажных вырабах, панчошна-шкарпэткавых і коўдравых вырабах. Кампазітнае валакно з скурным стрыжнем падзяляецца на частковы тып скуры-стрыжня і канцэнтрычны тып скуры-стрыжня. Першы мае трохмерны абціск, але абціск не такі добры, як кампазітнае валакно бок аб бок.
У адпаведнасці з уласцівасцямі розных палімераў і іх размяшчэннем на папярочным перасеку валакна можна атрымаць мноства кампазітных валокнаў з рознымі ўласцівасцямі і выкарыстаннем.
Напрыклад: выкарыстоўваючы кампазіт бок аб бок і кампазіт з частковай абалонкай (гл. малюнкі (1), (2), (4)), з-за рознай тэрмапластычнасці двух палімераў або асіметрычнага размеркавання на папярочным сячэнні валакна, у працэсе пасляапрацоўкі Усаджванне слабая, так што валакно ўтварае спіральныя зморшчыны, якія можна зрабіць у кампазітныя валакна з эластычнасцю і аб'ёмнасцю, падобнай на воўну. Кампазітнае валакно з абалонкай - гэта валакно, якое мае дзве палімерныя характарыстыкі або вылучае характарыстыкі аднаго палімера. Напрыклад, нейлон выкарыстоўваецца ў якасці скурнага пласта, а поліэстэр выкарыстоўваецца ў якасці асноўнага пласта для атрымання валокнаў з добрай афарбоўкай, мяккімі адчуваннямі ў руках і жорсткасцю; выкарыстанне Асноўны пласт з высокім паказчыкам праламлення і скурны пласт з нізкім паказчыкам праламлення могуць быць зроблены ў аптычнае валакно. Калі астраўной кампанент бесперапынна рассейваецца ў марскім кампаненты, утвараючы кампазітнае валакно мора-востраў, а затым марскі кампанент раствараюць у растваральніку, бесперапынны астраўной кампанент застаецца, і атрымліваюцца вельмі тонкія ультратонкія валакна. Кампазітныя валакна расшчэпленага тыпу з'яўляюцца ў выглядзе больш тоўстых нітак падчас прадзення, фармавання і пасляапрацоўкі. У працэсе ткацтва, асабліва ў працэсе аздаблення і шліфоўкі, з-за сумяшчальнасці двух кампанентаў і адгезіі інтэрфейсу. Вузел бедны, кожная больш тоўстая нітка распадаецца на мноства нітак, а складовая форма адрозніваецца. Форма папярочнага перасеку і таўшчыня валакна пасля расшчаплення таксама розныя. Папярочны перасек трохкутны, і на малюнку (6) паказана кампазітнае валакно расшчэпленага тыпу, якое пасля расшчаплення становіцца плоскай ніткай. Тэхналогія вытворчасці кампазітных валокнаў расшчэпленага тыпу шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці звыштонкіх валокнаў.
Паколькі таўшчыня аднаго валакна мае вялікі ўплыў на прадукцыйнасць тканін, хімічныя валакна таксама можна класіфікаваць у адпаведнасці з таўшчынёй (лінейнай шчыльнасцю) адзіночных валокнаў і, як правіла, дзеляцца на звычайныя валокны, тонкія валакна, звыштонкія валакна і ультратонкія валакна. .
Лінейная шчыльнасць складае 1,5 ~ 4 дтекс.
Лінейная шчыльнасць складае 0,55 ~ 1,4 дтекс, які ў асноўным выкарыстоўваецца для лёгкіх або сярэдняй таўшчыні тканін, такіх як шоўк.
Лінейная шчыльнасць складае 0,11 ~ 0,55 дтекс, і яна можа быць атрымана двухкампанентным кампазітным метадам расшчаплення, метадам марскога вострава і метадам расплаву.
Лінейная шчыльнасць ніжэй за 0,11 дтекс, што можа быць атрымана метадам прадзення мора-востраў, і ў асноўным выкарыстоўваецца ў спецыяльных галінах, такіх як штучная скура і медыцынскія фільтруюць матэрыялы.
У параўнанні са звычайнымі сінтэтычнымі валокнамі, ультратонкія валокны маюць такія перавагі, як мяккае і васковае дотык, мяккі бляск, трывалае пакрыццё тканіны і добры камфорт пры нашэнні. У іх таксама ёсць недахопы - слабая ўстойлівасць да маршчын і высокі расход фарбавальніка падчас афарбоўвання. Яго асноўныя паказчыкі падрабязна апісаны ў табліцы ніжэй. Мікрафібра ў асноўным выкарыстоўваецца для вытворчасці воданепранікальных і дыхальных тканін высокай шчыльнасці, штучнай скуры, імітацыі замшу, імітацыі персікавай скуры, імітаваных шаўковых тканін, высокаэфектыўных сурвэтак і г.д.
У канцы 1980-х у Японіі з'явілася новае сінтэтычнае валакно. Ён стаў папулярным ва ўсім свеце дзякуючы сваім непаўторным звышнатуральным стылю і тэкстуры, напрыклад, персікавай локшыне і ультратонкай пудры. Новае сінтэтычнае валакно прымае зусім новую тэхналогію мадыфікацыі і змешвання на ўсіх этапах полімерызацыі, прадзення, ткацтва, фарбавання і аздаблення, а таксама шыцця. Гэта новы тып валакна, які нельга параўнаць з натуральнымі і сінтэтычнымі валокнамі ў мінулым. У адпаведнасці з яго таварнай формай, новае сінтэтычнае валакно ў асноўным ўключае ў сябе супер пухнаты, супер драпіроўкі і супер тонкі. У адпаведнасці з адчуваннем рукі яго можна падзяліць на пачуццё рукі шаўковай, персікавай скуры, адчуванне рукі супер тонкага парашка і новае пачуццё рукі воўны.
Сярод усіх прадуктаў з сінтэтычнага валакна для спажывання найбольш звышпухнатых валокнаў і валокнаў высокай тэкстуры, амаль усе яны выраблены з гетэраўсаджальных змешаных валокнаў або па тэхналогіі шматфазнага змешвання. Для паляпшэння аб'ёмнасці валакністых вырабаў былі распрацаваны адзін за адным палімеры з высокай термоусадочным і нізкім патэнцыялам спантаннага падаўжэння, каб зрабіць тканіну лепшай аб'ёмнасцю.
Як новае сінтэтычнае валакно, лінейная шчыльнасць звыштонкіх валокнаў вельмі нізкая, а лінейная шчыльнасць некаторых гатункаў можа дасягаць 0,001 dtex і больш.
Далей, ён у асноўным круцяцца па ультратонкай тэхналогіі кампазітнага прадзення. Тканіна персікавай скуры, распрацаваная такім чынам, вельмі мяккая і далікатная.
Ён непараўнальны з прадуктамі з натуральнага валакна.
Супер-драпіраванае валакно вырабляецца шляхам дадання неарганічных дробных часціц у раствор для прадзення, а затым праходзіць працэс памяншэння вагі для ліквідацыі неарганічных дробных часціц пасля прадзення і фарміравання, так што на паверхні валакна ўтвараюцца незлічоныя мікра-тручэння. Дзякуючы паменшанаму трэнню паміж мононитьями, вырабы з супер-драповых валокнаў валодаюць супер-драпируемостью і унікальным адчуваннем, якое не так добра, як натуральныя валокны.
Сінтэтычныя валакна, асабліва поліэфірныя валакна, дрэнна фарбуюцца і іх цяжка фарбаваць у цёмныя колеры. Хімічная мадыфікацыя можа палепшыць іх афарбоўку і глыбіню. Гэта мадыфікаванае сінтэтычнае валакно называецца фарбуецца. Сінтэтычныя валакна ў асноўным уключаюць катыённыя фарбаваныя поліэфірныя валакна, катыённыя глыбока афарбаваныя поліамідныя валакна і поліакрыланітрыльныя валакна, якія фарбуюць кіслатой, і поліпрапіленавыя валакна. Лёгка фарбуецца сінтэтычнае валакно не толькі пашырае дыяпазон фарбавання валакна і памяншае складанасць фарбавання, але і павялічвае разнастайнасць тэкстыльных вырабаў.
Высокапрадукцыйныя валакна маюць асаблівую фізічную і хімічную структуру, адзін або некалькі паказчыкаў прадукцыйнасці значна вышэй, чым звычайныя валакна, і набыццё і прымяненне гэтых уласцівасцяў часта звязана з аэракасмічнай, авіяцыйнай, марской, медыцынскай, ваеннай, валаконна-аптычнымі сродкамі сувязі, біялагічная інжынерыя і робататэхніка. Гэта звязана з высокатэхналагічнымі галінамі, такімі як буйнамаштабныя інтэгральныя схемы, таму высокапрадукцыйныя валакна таксама называюць высокатэхналагічнымі валакнамі.
Высокапрадукцыйныя валакна звычайна адрозніваюцца сваімі асаблівымі ўласцівасцямі, такімі як высокая трываласць і высокі модуль пругкасці, высокая адсорбцыя, высокая эластычнасць і ўстойлівасць да высокай тэмпературы
Вогнеўстойлівыя, святлаводныя, якія праводзяць, высокаэфектыўнае падзел, анты-выпраменьванне, зваротны осмас, каразійная ўстойлівасць, медыцынскія і фармацэўтычныя валокны і іншыя валаконныя матэрыялы. Высокапрадукцыйныя валокны ў асноўным выкарыстоўваюцца ў вытворчасці прамысловага тэкстылю, але некаторыя з іх таксама могуць быць выкарыстаны для распрацоўкі тэкстыльных вырабаў для тратуарнай пліткі і адзення, і характарыстыкі гэтых двух тыпаў тэкстылю можна значна палепшыць.
Валакна з дыяметрам менш за 100 нм звычайна называюць нанавалокнамі (1 нм роўны 10 м, гэта значыць 10 мкм, што складае толькі 10 атамаў вадароду). У цяперашні час некаторыя людзі будуць дадаваць нанавага (гэта значыць, памер часціц менш за 100 нм) парашкавую напаўненне. Валакно матэрыялу называецца нановолокно.
У цяперашні час самыя тонкія нановолокна ўяўляюць сабой ланцужкі з адзіночных атамаў вугляроду. Гэтая вугляродная нанатрубка вядомая як кароль нанаматэрыялаў. Прычына ў тым, што гэты матэрыял, які настолькі тонкі, што яго цяжка назіраць звычайнымі прыборамі, валодае магічнымі здольнасцямі: звышвысокай трываласцю, супер гнуткім і дзіўна магнітным. З-за невялікай адлегласці паміж атамамі вугляроду і малога дыяметра вугляродных нанатрубак структура валакна не схільная да дэфектаў. Яго трываласць у 100 разоў больш, чым у сталі і ў 200 разоў больш, чым у звычайнага валакна, а яго шчыльнасць складае толькі 1/6 шчыльнасці сталі. Зробленую з яго дапамогай вяроўку можна цягнуць з зямлі на Месяц, не перарываючы яе ўласнай вагой. Ён мае дзіўную праводнасць, як металічную, так і паўправадніковую, і нават розныя часткі вугляроднай нанатрубкі могуць паказваць розную праводнасць з-за структурных змяненняў. Выкарыстанне яе ў якасці выпрамніка можа замяніць крамянёвыя чыпы, што прывядзе да сур'ёзных змен у электроніцы і зробіць кампутары надзвычай маленькімі. Нанапрылады з вугляродных нанатрубак могуць збіраць нанаробатаў, такіх як самалёты ад камароў, цыстэрны для мурашак і г.д., якія могуць выкарыстоўвацца ў ваенных і медыцынскіх мэтах. Вугляродныя нанатрубкі можна выкарыстоўваць для вытворчасці матэрыялаў для захоўвання вадароду і ператварэння вадароду ў чыстую энергію для чалавечых паслуг. Акрамя таго, вугляродныя нанатрубкі таксама могуць выкарыстоўвацца ў якасці нябачных матэрыялаў, носьбітаў каталізатараў і матэрыялаў для электродаў. Нанавалакно могуць падтрымліваць размяшчэнне «нанамашын» і злучаць інтэграваныя масівы «нанамашын» у буйнамаштабную сістэму.
Калі тонкасць большасці матэрыялаў дасягае нанаметровага ўзроўню, іх фізічныя і хімічныя ўласцівасці дэманструюць нетрадыцыйныя ўласцівасці, такія як:
Чым меншы памер часціц, тым больш плошча паверхні. Паколькі паверхневыя часціцы не маюць каардынацыі суседніх атамаў, павярхоўная энергія павялічваецца і надзвычай нестабільная. Ён лёгка спалучаецца з іншымі атамамі і праяўляе больш моцную актыўнасць. Пасля таго, як тонкасць валакна дасягае нанаметровага ўзроўню, суадносіны паміж яго дыяметрам, удзельнай даўжынёй і ўдзельнай плошчай паверхні паказана ў наступнай табліцы.
З прыведзенай вышэй табліцы відаць, што калі дыяметр валакна складае 100 нм, удзельная паверхня больш чым у 30 разоў перавышае дыяметр 10 мкм, а ўдзельная паверхня дыяметра 1 мкм толькі ў 10 разоў больш дыяметра. 10 мкм.
Калі памер часціцы такі ж малы, як даўжыня хвалі светлавой хвалі, даўжыня хвалі Дэ Бройля для электронаў-праводнікаў і даўжыня кагерэнтнасці або глыбіня прапускання звышправоднага стану, перыядычныя пагранічныя ўмовы будуць разбураныя. Зменяцца ўласцівасці святла, электрамагнетызму і тэрмадынамікі, такія як больш нізкая тэмпература плаўлення, колерападзяленне, паглынанне ўльтрафіялетавых прамянёў і экранаванне электрамагнітных хваль.
Калі памер часціц малы да пэўнага значэння, узровень энергіі электронаў каля ўзроўню Фермі змяняецца ад квазібесперапыннага да дыскрэтнага энергетычнага ўзроўню. У гэты час рэчыва, якое першапачаткова было правадніком, можа стаць ізалятарам, а першапачатковы ізалятар можа стаць звышправадніком. .
Тунэльны эфект азначае, што драбнюткія часціцы могуць праходзіць праз аб'ект пры пэўных абставінах, гэтак жа, як унутры ёсць тунэль.
Вытворчасць нанавалокнаў можна прыблізна падзяліць на тры катэгорыі: метады падрыхтоўкі малекулярных тэхналогій, метады падрыхтоўкі прадзення і метады біялагічнай падрыхтоўкі.