Filament, Stapelfaser, Verbundstoff, speziell geformte, superfeine Faser ... können Sie es klar unterscheiden?

2021/04/09

Leitfaden: Klassifizierung und Einführung von 12 Arten von synthetischen Fasern








Filament, Stapelfaser, Verbundstoff, speziell geformte, superfeine Faser ... können Sie es klar unterscheiden?
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Filament, Stapelfaser, Verbundstoff, speziell geformte, superfeine Faser ... können Sie es klar unterscheiden?

 synthetic fibers

 

#1. Filament

 

Bei der Herstellung von synthetischen Fasern wird die Spinnflüssigkeit (Schmelze oder Lösung) durch Spinnformen und Nachbearbeitungsverfahren spinnverformt und die dabei entstehenden kilometerlangen Fasern werden als Filamente bezeichnet. Das Filament umfasst Monofilament, Multifilament und Kordgarn.

 

1.1 Monofilament

continuous single fiber

Bezieht sich ursprünglich auf eine kontinuierliche Einzelfaser, die mit einer Einzelloch-Spinndüse gesponnen wurde, aber in praktischen Anwendungen umfasst es oft ein Filament mit wenigen Löchern, das aus 3–6 Einzelfasern besteht, die aus einer 3–6-Loch-Spinndüse gesponnen werden. Dickere Kunstfaser-Monofilamente (0,08-2 mm Durchmesser) werden als Borsten bezeichnet, die zur Herstellung von Seilen, Bürsten, täglichen Netzbeuteln, Fischernetzen oder industriellen Filtertüchern verwendet werden; dünnere Polyamid-Monofilamente werden verwendet, um transparente Damensocken oder andere hochwertige Strickwaren herzustellen.

 

1.2 Multifilament

Multifilament

Ein Faden, der aus Dutzenden von Einzelfasern besteht. Das Multifilament der Chemiefaser besteht im Allgemeinen aus 8-100 Einzelfasern. Unbedingt

Die meisten Bekleidungsstoffe werden mit Multifilamenten gewebt, da Multifilamente aus mehreren Filamenten flexibler sind als Einzelfilamente mit gleichem Durchmesser.

 

1.3 Cordgarn

Cord yarn

Ein Faden, der zur Herstellung von Reifenkordgewebe verwendet wird, das aus mehr als hundert bis mehreren hundert Einzelfasern besteht und allgemein als Kordgarn bekannt ist.

 

#2. Kurze Faser

 

Chemiefaserprodukte werden in Längen von mehreren Zentimetern bis zu zehn Zentimetern geschnitten, und Fasern dieser Länge werden als Kurzfasern bezeichnet. Laut abgeschnitten

Je nach Länge lassen sich Kurzfasern in Baumwollkurzfasern, Wollkurzfasern und mittellange Kurzfasern einteilen.

 

2.1 Kurzfaser vom Baumwolltyp

 

Die Länge beträgt 25 ~ 38 mm, die Faser ist relativ dünn (die lineare Dichte beträgt 1,3 ~ 1,7 dtex), ähnlich wie Baumwollfasern, die hauptsächlich zum Mischen mit Baumwollfasern verwendet werden, wie z. B. Baumwoll-Polyester-Stapelfasern und Baumwollfasermischungen, das resultierende Gewebe Genannt "Polyester-Baumwoll"-Gewebe.

 

2.2 Haartyp Kurzfaser

Die Länge beträgt 70 ~ 150 mm, die Faser ist relativ dick (lineare Dichte 3,3 ~ 7,7 dtex), ähnlich wie Wolle, hauptsächlich zum Mischen mit Wolle verwendet, wie z. Wolle Polyester" "Stoff.

 

2.3 Mittelkurze Faser

 

Die Länge beträgt 51 ~ 76 mm, die Faserdicke liegt zwischen Baumwoll- und Wolltyp (lineare Dichte beträgt 2,2 ~ 3,3 dtex), wird hauptsächlich zum Weben von mittel- und langfaserigen Stoffen verwendet.

 

Neben dem Mischen mit Naturfasern können Kurzfasern auch mit Kurzfasern anderer Chemiefasern gemischt werden. Das resultierende Mischgewebe hat gute Gesamteigenschaften. Darüber hinaus können auch Kurzfasern rein gesponnen werden. In der derzeitigen weltweiten Chemiefaserproduktion ist die Produktion von Kurzfasern höher als die von Filamenten. Je nach Fasereigenschaften produzieren einige Sorten (z. B. Nylon) hauptsächlich Filamente; einige Sorten (wie Acryl) produzieren hauptsächlich kurze Fasern; und einige Sorten (wie Polyester) haben ein relativ enges Verhältnis der beiden.

 

#3. Dicker und detaillierter Draht

 

Dicke und detaillierte Seide wird als T abgekürzt&T-Seide. An seinem Aussehen können Sie die abwechselnd dicken und detaillierten Teile sehen, und nach dem Färben können Sie die abwechselnd dunklen und hellen Farben sehen. Dicke und feine Garne werden durch ungleichmäßige Strecktechnologie nach dem Spinnformen hergestellt. Der Eigenschaftsunterschied der beiden erzeugten Garnteile ist bei der Herstellung kontrollierbar, seine Verteilung ist unregelmäßig und in einem natürlichen Zustand vorhanden.

 

Der dicke Abschnitt des dicken feinen Garns hat eine geringe Festigkeit, eine große Bruchdehnung, eine starke Wärmeschrumpfbarkeit, eine gute Färbbarkeit und eine einfache Alkalireduktionsverarbeitung. Diese Eigenschaften können voll genutzt werden, um einzigartige Textilien zu entwickeln. Die physikalischen Eigenschaften des groben Detaildrahts hängen mit Faktoren wie dem Durchmesserverhältnis des groben Details zusammen. Im Allgemeinen haben dicke feine Garne eine höhere Bruchdehnung und Schrumpfung in kochendem Wasser sowie eine geringere Bruchfestigkeit und Streckung. Seine starke Schrumpfleistung kann dicke feine Garne, die mit anderen Garnen gemischt werden, zu gemischten Filamentgarnen mit Heteroschrumpfung machen. Außerdem sind die dicken Partien der dicken und kleinen Garne leicht verformbar und haben eine geringe Festigkeit, worauf beim Weben, Färben und Veredeln geachtet werden sollte. Die anfänglichen groben Detailgarne waren runde Garne. Mit der Entwicklung der Produktionstechnologie von groben Detailgarnen sind nacheinander einige spezielle grobe Detailgarne aufgetaucht, wie z. Detaillierte Seide usw. Sie haben eine besondere Haptik und einen besonderen Stil oder eine besondere Saugfähigkeit und werden hauptsächlich zur Entwicklung hochwertiger Stoffe verwendet.

 

#4. Strukturiertes Garn

Texturiertes Garn umfasst alle Garne und Garne, die einer Texturierung unterzogen wurden, wie z. B. Stretchgarn und Bauschgarn.

 

4.1 Stretchgarn

 

Das heißt, verformte Filamente können in zwei Arten unterteilt werden: hochelastische Garne und niedrigelastische Garne. Elastisches Garn hat eine gute Dehnbarkeit und Bauschigkeit, und sein Stoff ist in Bezug auf Dicke, Gewicht, Opazität, Deckkraft und Aussehen ähnlich wie Wolle, Seide oder Baumwolle. Polyester-Stretchgarn wird hauptsächlich für Kleidung verwendet, Nylon-Stretchgarn eignet sich für Socken und Polypropylen-Stretchgarn wird hauptsächlich für Haushaltsstoffe und Teppiche verwendet. Die Verformungsverfahren umfassen hauptsächlich das Falschzwirnverfahren, das Luftstrahlverfahren, das Heißluftstrahlverfahren, das Stauchkammerverfahren und das Formgebungsverfahren.

 

4.2 Bauschgarn

 

Das heißt, unter Ausnutzung der Thermoplastizität des Polymercompounds werden die beiden Kunstfaseroberteile mit unterschiedlichen Schrumpfeigenschaften anteilig gemischt. Nach der Wärmebehandlung zwingt das stark schrumpfende Oberteil das gering schrumpfende Oberteil dazu, sich zu kräuseln, so dass das gemischte Oberteil Dehnbarkeit und Bauschigkeit aufweist und ähnlich wird. Strukturiertes Wollgarn. Derzeit hat Acrylfaserbauschgarn die größte Produktion, die zur Herstellung von gestrickter Oberbekleidung, Unterwäsche, Wollgarn, Decken usw. verwendet wird.

 

#5. Differentialfaser

Differential fiber

Differential Fiber ist ein Lehnwort aus Japan. Er bezeichnet im Allgemeinen ein Fasermaterial, das durch physikalische Verformung oder chemische Modifikation auf der Basis der ursprünglichen Chemiefaser erhalten wird. Es unterscheidet sich offensichtlich von gewöhnlichen Chemiefasern in Bezug auf das Aussehen oder die innere Qualität. Differenzierte Fasern verbessern und verbessern nicht nur die Leistung und den Stil von Chemiefasern, sondern verleihen Chemiefasern auch neue Funktionen und Eigenschaften, wie z. B. hohe Wasseraufnahme, elektrische Leitfähigkeit, hohe Schrumpfung und Färbbarkeit. Da differenzierte Fasern hauptsächlich zur Verbesserung des Simulationseffekts, zur Verbesserung des Komforts und des Schutzes verwendet werden, werden sie hauptsächlich zur Entwicklung von wollähnlichen, leinenähnlichen und seidenähnlichen Bekleidungstextilien verwendet, und ein Teil von ihnen wird zur Entwicklung von Pflastertextilien und Industrie verwendet Textilien.

 

#6. Geformte Faser

Bei der Spinn- und Umformverarbeitung von synthetischen Fasern werden Fasern mit nicht kreisförmigem Querschnitt oder mit speziell geformten Düsenlöchern gesponnene Hohlfasern als Fasern mit speziell geformtem Querschnitt oder kurz als Fasern mit speziell geformtem Querschnitt bezeichnet. Derzeit gibt es Dutzende von Arten von geformten Fasern. Etwa 50 % der auf dem Markt verkauften Polyesterfasern, Polyamidfasern und Polyacrylnitrilfasern sind geformte Fasern.

 Shaped fiber

Die obige Abbildung zeigt die Formen der Spinndüsenlöcher (oben) und die Querschnittsformen der entsprechenden Fasern (unten).

 

Es sollte beachtet werden, dass der Querschnitt von Fasern (wie Viskosefaser und Polyacrylnitrilfaser), die durch Nassspinnen mit kreisförmigen Spinndüsenlöchern erhalten werden, kein perfekter Kreis ist, sondern zickzackförmig, tailliert oder hantelförmig sein kann. Trotzdem können sie nicht als speziell geformte Fasern bezeichnet werden. Geformte Fasern mit unterschiedlichen Querschnitten haben unterschiedliche Eigenschaften, und auch ihre Rolle in der Textilentwicklung ist unterschiedlich. Speziell geformte Fasern haben im Vergleich zu gewöhnlichen Rundfasern folgende Eigenschaften:

 

6.1 Glanz und Haptik

 

Der Glanz der Faser hängt mit der Querschnittsform der Faser zusammen. Draht mit dreieckigem Querschnitt und Draht mit dreilappigem Querschnitt haben einen leuchtenden Glanz, der das "Aurora"-Phänomen runder Fasern verbessert. Zum Beispiel: Der dreieckige Querschnitt von Polyesterfasern oder Polyamidfasern und anderen Fasermischgeweben hat einen blinkenden Effekt, der sich für die Entwicklung von seidenartigen Stoffen, wollähnlichen Stoffen und einer Vielzahl von Samtstoffen eignet. Die flachen, bandförmigen synthetischen Fasern mit hantelförmigem Querschnitt haben das Gefühl und den Glanz von Fasern wie Hanf, Antilopenwolle und Kaninchenhaar. Das Polyesterfilament mit fünflappigem Querschnitt hat einen seidenähnlichen Glanz und gleichzeitig gute Antipilling-, Handgefühl- und Deckeigenschaften. Garne mit polygonalem Querschnitt haben Brillanz, starke Deckkraft und ein weiches Handgefühl. Sie werden hauptsächlich zur Herstellung von texturierten Garnen zur Herstellung von Strickstoffen und Socken verwendet. Die kurzen Fasern werden zum Mischen verwendet, um eine Vielzahl von wollähnlichen Stoffen und Deckenprodukten herzustellen. Die Seide mit rechteckigem Querschnitt hat einen weichen Glanz, der dem Glanz von Seide und Tierhaar nahe kommt. Das Mischprodukt aus Kurzfaser und Baumwollfaser hat einen Wollstil und kann mit Wolle gemischt einen glänzenden und einzigartigen Stoff erhalten.

 

6.2 Mechanische Eigenschaften, Wasseraufnahme und Färbbarkeit

 

Die Steifigkeit der geformten Faser ist stärker, die Elastizität und Abdeckung können ebenfalls verbessert werden, und die Festigkeit wird leicht verringert. Außerdem hat die geformte Faser eine größere Oberfläche, eine verbesserte Wasser- und Dampfdurchlässigkeit, eine schnelle Trocknungsgeschwindigkeit und eine gute Färbbarkeit.

 

6.3 Antipilling, Bauschigkeit und Luftdurchlässigkeit

 

Fasern mit flachen Querschnittsformen können das Pilling-Phänomen erheblich verbessern, und je größer die Flachheit ist, desto besser ist die Wirkung, z. B. Polyester- und Polyamidfasern mit flachem Querschnitt und Wollmischungen. Später ist der Stoff im Allgemeinen nicht leicht zu pillen. Geformte Fasern haben in der Regel eine gute Bauschigkeit, der Stoff fühlt sich prall an, hat ein starkes Wärmerückhaltevermögen und aufgrund der Porenvergrößerung eine gute Luftdurchlässigkeit. Mit der Zunahme von Querschnittsunregelmäßigkeiten werden auch seine Bauschigkeit und Luftdurchlässigkeit verbessert.

 

6.4 Die Besonderheit von Hohlfasern

 

Hohlfasern haben eine hervorragende Wärmespeicherung und Bauschigkeit. Einige Hohlfasern haben auch spezielle Verwendungszwecke, wie z. B. die Herstellung von Umkehrosmosemembranen, die für künstliche Nieren, Meerwasserentsalzung, Abwasserbehandlung, Enthärtung von hartem Wasser und Lösungskonzentration verwendet werden. Warte ab.

 

#7. Verbundfaser

Im Querschnitt der Faser befinden sich zwei oder mehr nicht mischbare Polymere. Solche Chemiefasern werden Verbundfasern oder Bikomponentenfasern genannt. Da sich die zwei oder mehr in dieser Faser enthaltenen Komponenten gegenseitig ergänzen, ist die Leistung von Verbundfasern normalerweise besser als die von herkömmlichen synthetischen Fasern, und sie hat viele Verwendungsmöglichkeiten.

 

Es gibt viele Arten von Verbundfasern, die entsprechend ihrer Form in zwei Kategorien eingeteilt werden können, nämlich Doppelschicht-Typ und Mehrschicht-Typ. Der Doppelschichttyp umfasst den Side-by-Side-Typ und den Skin-Core-Typ. Der mehrschichtige Typ umfasst den Seite-an-Seite-Mehrschichttyp, den radialen Typ, den Mehrkerntyp, den Holzmaserungstyp, den eingebetteten Typ, den Meer-Insel-Typ und den geteilten Typ.

 composite fibers

 Die Querschnittsformen mehrerer Verbundfasern sind in der Figur gezeigt.

 

Das Hauptmerkmal von Side-by-Side-Verbundfasern ist eine hohe Kräuselung, die den Stoff flauschig, weich, warmhaltend und wollähnlich machen kann. Es wird hauptsächlich in Bauschwolle, Wirkwaren, Strumpfwaren und Deckenprodukten verwendet. Die Haut-Kern-Verbundfaser wird in einen partiellen Haut-Kern-Typ und einen konzentrischen Haut-Kern-Typ unterteilt. Ersteres hat eine dreidimensionale Kräuselung, aber die Kräuselung ist nicht so gut wie die Seite-an-Seite-Verbundfaser.

 

Entsprechend den Eigenschaften verschiedener Polymere und ihrer Verteilungspositionen auf dem Faserquerschnitt können viele Verbundfasern mit unterschiedlichen Eigenschaften und Verwendungen erhalten werden.

 

Zum Beispiel: Verwendung von Side-by-Side-Verbund und partiellem Haut-Kern-Verbund (siehe Abbildungen (1), (2), (4)), aufgrund der unterschiedlichen Thermoplastizität der beiden Polymere oder der asymmetrischen Verteilung auf dem Faserquerschnitt, im Nachbehandlungsprozess Der Schrumpf ist gering, so dass die Faser Spiralkräuselung erzeugt, die zu Verbundfasern mit wollartiger Elastizität und Bauschigkeit verarbeitet werden können. Die Mantel-Kern-Verbundfaser ist eine Faser, die zwei Polymereigenschaften aufweist oder die Eigenschaften eines Polymers hervorhebt. Beispielsweise wird Nylon als Hautschicht und Polyester als Kernschicht verwendet, um Fasern mit guter Färbbarkeit, weichem Handgefühl und Steifigkeit zu erhalten; Verwendung Die Kernschicht mit hohem Brechungsindex und die Hautschicht mit niedrigem Brechungsindex können zu optischen Fasern verarbeitet werden. Wenn die Inselkomponente kontinuierlich in der Meerkomponente dispergiert wird, um die Meer-Insel-Verbundfaser zu bilden, und dann die Meerkomponente in einem Lösungsmittel gelöst wird, bleibt die kontinuierliche Inselkomponente zurück, und es werden sehr feine ultrafeine Fasern erzeugt. Gespaltene Verbundfasern treten beim Spinnen, Formen und Nachbearbeiten in Form von dickeren Filamenten auf. Im Webprozess, insbesondere im Veredelungs- und Schleifprozess, aufgrund der Kompatibilität der beiden Komponenten und der Haftung der Grenzfläche. Der Knoten ist schlecht, jedes dickere Filament spaltet sich in viele Filamente und die zusammengesetzte Form ist unterschiedlich. Auch die Querschnittsform und Dicke der Faser nach dem Spalten sind unterschiedlich. Der Querschnitt ist dreieckig, und Abbildung (6) zeigt die gespaltene Verbundfaser, die nach dem Spalten zu einem flachen Garn wird. Die Verbundfaser-Produktionstechnologie vom Split-Typ ist bei der Herstellung von ultrafeinen Fasern weit verbreitet.

 

#8. Superfeine Faser

 

Da die Dicke einzelner Fasern einen großen Einfluss auf die Leistung von Stoffen hat, können Chemiefasern auch nach der Dicke (lineare Dichte) einzelner Fasern klassifiziert werden und werden im Allgemeinen in herkömmliche Fasern, feine Fasern, superfeine Fasern und ultrafeine Fasern unterteilt .

 

8.1 Konventionelle Faser

Die lineare Dichte beträgt 1,5 ~ 4 dtex.

 

8.2 Faser mit feinem Denier

Die lineare Dichte beträgt 0,55 ~ 1,4 dtex, was hauptsächlich für leichte, dünne oder mitteldicke Stoffe wie Seide verwendet wird.

 

8.3 Superfeine Faser

Die lineare Dichte beträgt 0,11 ~ 0,55 dtex und kann durch das Zweikomponenten-Verbundstoffspaltverfahren, das Meer-Insel-Verfahren und das Schmelzblasverfahren hergestellt werden.

 

8.4 Sehr feine Faser

Der Titer liegt unter 0,11 dtex, was nach dem Sea-Island-Spinnverfahren hergestellt werden kann und hauptsächlich in Spezialgebieten wie Kunstleder und medizinischen Filtermaterialien eingesetzt wird.

 Very fine fiber

Im Vergleich zu herkömmlichen synthetischen Fasern haben ultrafeine Fasern die Vorteile eines weichen und wachsartigen Griffs, eines weichen Glanzes, einer starken Stoffabdeckung und eines guten Tragekomforts. Sie haben auch die Nachteile einer geringen Knitterfestigkeit und eines hohen Farbstoffverbrauchs während des Färbens. Seine Hauptleistung ist in der folgenden Tabelle aufgeführt. Mikrofaser wird hauptsächlich zur Herstellung von wasserdichten und atmungsaktiven Stoffen mit hoher Dichte, Kunstleder, Wildlederimitat, Pfirsichhautimitat, Seidenimitat, Hochleistungstüchern usw. verwendet.

  ultra-fine fibers

#9. Neue Kunstfaser

 

In den späten 1980er Jahren tauchten in Japan neue synthetische Fasern auf. Es wurde auf der ganzen Welt mit seinem neuartigen und einzigartigen übernatürlichen Stil und seiner Textur, wie Pfirsichnudeln und ultrafeinem Pulver, populär. Die neue synthetische Faser übernimmt eine brandneue Modifikations- und Compoundierungstechnologie aus allen Schritten der Polymerisation, des Spinnens, Webens, Färbens und Veredelns sowie des Nähens. Es handelt sich um ein neuartiges Fasermaterial, das in der Vergangenheit nicht mit Naturfasern und synthetischen Fasern verglichen werden kann. Die neue Kunstfaser umfasst je nach Warenform vor allem superflauschig, superdrapierend und superfein. Je nach Handgefühl kann es in Seidenhandgefühl, Pfirsichhauthandgefühl, superfeines Puderhandgefühl und Schurwollhandgefühl unterteilt werden.

 

9.1 Superflauschig

 

Unter allen Synthetikfaserprodukten für den Konsum sind ultraflauschige und hochtexturierte Fasern am weitesten verbreitet, die fast alle aus heteroschrumpfenden Mischfasern oder der Mehrphasen-Mischtechnologie hergestellt werden. Um die Bauschigkeit von Faserprodukten zu verbessern, wurden nacheinander stark wärmeschrumpfbare Polymere und spontane Dehnungsgarne mit niedrigem Schrumpfpotential entwickelt, damit der Stoff eine bessere Bauschigkeit erhält.

 

9.2 Superfein

 

Als neue synthetische Faser ist der Titer superfeiner Fasern sehr gering, und der Titer einiger Sorten kann 0,001 dtex oder mehr erreichen.

Als nächstes wird es hauptsächlich durch die ultrafeine Technologie des Verbundspinnens gesponnen. Der so entwickelte Pfirsichhautstoff fühlt sich super weich und zart an.

Es ist mit Naturfaserprodukten nicht zu vergleichen.

 

9.3 Super-Drap-Typ

 

Die Super-Drap-Faser wird hergestellt, indem der Spinnlösung anorganische Feinpartikel zugesetzt werden und dann nach dem Spinnen und Formen einem Gewichtsreduktionsprozess unterzogen werden, um die anorganischen Feinpartikel zu entfernen, so dass unzählige Mikroätzungen auf der Oberfläche der Faser gebildet werden. Aufgrund der verringerten Reibung zwischen Monofilamenten haben Super-Drap-Faserprodukte eine super Drapierbarkeit und ein einzigartiges Gefühl, das nicht so gut ist wie bei Naturfasern.

 

#10. Leicht färbbare Kunstfaser

Synthetische Fasern, insbesondere Polyesterfasern, haben eine schlechte Färbbarkeit und lassen sich nur schwer mit dunklen Farben färben. Chemische Modifizierung kann ihre Färbbarkeit und Tiefe verbessern. Diese modifizierte Kunstfaser wird Färbbarkeit genannt. Synthetische Fasern schließen hauptsächlich kationisch färbbare Polyesterfasern, kationisch tiefgefärbte Polyamidfasern und säurefärbbare Polyacrylnitrilfasern und Polypropylenfasern ein. Leicht färbbare Kunstfaser erweitert nicht nur den färbbaren Bereich der Faser und verringert die Färbeschwierigkeiten, sondern erhöht auch die Vielfalt der Textilien.

 easily dyeable synthetic fiber

#11. Hochleistungsfaser

 

Hochleistungsfasern haben eine spezielle physikalische und chemische Struktur, ein oder mehrere Leistungsindikatoren sind deutlich höher als bei gewöhnlichen Fasern, und der Erwerb und die Anwendung dieser Eigenschaften beziehen sich häufig auf Luft- und Raumfahrt, Flugzeuge, Marine, Medizin, Militär, Glasfaserkommunikation, Biotechnik und Robotik. Es ist mit Hightech-Bereichen wie großintegrierten Schaltkreisen verwandt, daher werden Hochleistungsfasern auch als Hightech-Fasern bezeichnet.

  high-performance fibers are also called high-tech fibers.

Hochleistungsfasern zeichnen sich in der Regel durch ihre besonderen Eigenschaften aus, wie z. B. hohe Festigkeit und hoher Modul, hohe Adsorption, hohe Elastizität und hohe Temperaturbeständigkeit

Flammhemmende, lichtleitende, leitfähige, hocheffiziente Trennung, Anti-Strahlung, Umkehrosmose, Korrosionsbeständigkeit, medizinische und pharmazeutische Fasern und andere Fasermaterialien. Hochleistungsfasern werden hauptsächlich bei der Herstellung von Industrietextilien verwendet, einige von ihnen können jedoch auch zur Entwicklung von Pflastertextilien und Bekleidungstextilien verwendet werden, und die Leistung dieser beiden Textilarten kann erheblich verbessert werden.

 

#12. Nanofaser

 

Fasern mit einem Durchmesser von weniger als 100 nm werden üblicherweise als Nanofasern bezeichnet (1 nm entspricht 10 m, dh 10 μm, was nur der Länge von 10 Wasserstoffatomen entspricht). Derzeit fügen einige Leute eine Pulverfüllung im Nanomaßstab (dh die Partikelgröße beträgt weniger als 100 nm) hinzu. Die Faser des Materials wird als Nanofaser bezeichnet.

 Nanofiber

Derzeit sind die dünnsten Nanofasern Ketten aus einzelnen Kohlenstoffatomen. Diese Kohlenstoffnanoröhren sind als König der Nanomaterialien bekannt. Der Grund dafür ist, dass dieses Material, das so dünn ist, dass es mit gewöhnlichen Instrumenten schwer zu beobachten ist, magische Fähigkeiten besitzt: extrem hohe Festigkeit, superflexibel und seltsam magnetisch. Aufgrund des geringen Abstands zwischen den Kohlenstoffatomen und des geringen Durchmessers der Kohlenstoffnanoröhrchen ist die Faserstruktur nicht störanfällig. Seine Festigkeit ist 100-mal so hoch wie die von Stahl und 200-mal so hoch wie die von allgemeinen Fasern, und seine Dichte beträgt nur 1/6 der von Stahl. Das daraus hergestellte Seil kann von der Erde zum Mond gezogen werden, ohne dass es durch sein Eigengewicht reißt. Es hat eine seltsame Leitfähigkeit, sowohl Metallleitfähigkeit als auch Halbleiter, und sogar verschiedene Teile einer Kohlenstoffnanoröhre können aufgrund struktureller Veränderungen unterschiedliche Leitfähigkeiten aufweisen. Die Verwendung als Gleichrichterröhre kann Siliziumchips ersetzen, die große Veränderungen in der Elektronik bewirken und Computer extrem klein machen werden. Nanogeräte aus Kohlenstoffnanoröhrchen können Nanoroboter wie Moskitoflugzeuge, Ameisenpanzer usw. zusammenbauen, die in der militärischen und medizinischen Behandlung eingesetzt werden können. Kohlenstoffnanoröhren können zur Herstellung von Wasserstoffspeichermaterialien und zur Entwicklung von Wasserstoff zu sauberer Energie für menschliche Dienste verwendet werden. Darüber hinaus können Kohlenstoffnanoröhren auch als unsichtbare Materialien, Katalysatorträger und Elektrodenmaterialien verwendet werden. Nanofasern können die Anordnung von "Nanomaschinen" unterstützen und integrierte Anordnungen von "Nanomaschinen" zu einem groß angelegten System verbinden.

 

Wenn die Feinheit der meisten Materialien den Nanometerbereich erreicht, zeigen ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften unkonventionelle Eigenschaften, wie zum Beispiel:

 

12.1 Oberflächeneffekt

 

Je kleiner die Partikelgröße, desto größer die Oberfläche. Da Oberflächenpartikeln die Koordination benachbarter Atome fehlt, ist die Oberflächenenergie erhöht und extrem instabil. Es lässt sich leicht mit anderen Atomen kombinieren und zeigt eine stärkere Aktivität. Nachdem die Feinheit der Faser den Nanometerbereich erreicht hat, wird die Beziehung zwischen ihrem Durchmesser, ihrer spezifischen Länge und ihrer spezifischen Oberfläche in der folgenden Tabelle gezeigt.

 Surface effect

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass bei einem Faserdurchmesser von 100 nm die spezifische Oberfläche mehr als das 30-fache des Durchmessers von 10 μm beträgt, während die spezifische Oberfläche des Durchmessers von 1 μm nur das 10-fache des Durchmessers beträgt von 10 μm.

 

12.2 Effekt kleiner Größe

Wenn die Teilchengröße so klein ist wie die Wellenlänge der Lichtwelle, die De-Broglie-Wellenlänge zum Leiten von Elektronen und die Kohärenzlänge oder Transmissionstiefe des supraleitenden Zustands, werden die periodischen Randbedingungen zerstört. Die Eigenschaften von Licht, Elektromagnetismus und Thermodynamik werden sich ändern, wie z. B. niedrigerer Schmelzpunkt, Farbtrennung, Absorption ultravioletter Strahlen und Abschirmung elektromagnetischer Wellen.

 

12.3 Quantengrößeneffekt

Wenn die Partikelgröße bis zu einem bestimmten Wert klein ist, ändert sich das Elektronenenergieniveau nahe dem Fermi-Niveau von einem quasi-kontinuierlichen zu einem diskreten Energieniveau. Zu diesem Zeitpunkt kann die Substanz, die ursprünglich ein Leiter war, zu einem Isolator werden, und der ursprüngliche Isolator kann zu einem Supraleiter werden. .

 

12.4 Makroskopischer Quantentunneleffekt

Der Tunneleffekt bedeutet, dass winzige Partikel ein Objekt unter bestimmten Umständen passieren können, als wäre ein Tunnel im Inneren.

 

Die Herstellung von Nanofasern lässt sich grob in drei Kategorien einteilen: Molekulartechnologische Präparationsverfahren, Spinning-Präparationsverfahren und biologische Präparationsverfahren.



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