Fortschritte in der Zivilisationsförderung von drei Hochleistungsfasertextilien

Fortschritte in der Zivilisationsförderung von drei Hochleistungsfasertextilien

Hochleistungsfasern haben eine starke Beständigkeit gegen physikalische Einwirkungen wie Licht, Elektrizität, Wärme und Kraft von außen sowie gegen chemische Einwirkungen wie Oxidationsmittel, Säuren und Laugen, so dass die Fasern eine hohe Festigkeit, einen hohen Modul, hohe Temperaturbeständigkeit und flammhemmende Eigenschaften. Hochleistungsfasern können in organische Fasern und anorganische Fasern unterteilt werden. Organische Fasern umfassen: Aramidfasern, Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht, Polyphenylensulfidfasern usw.; Zu den anorganischen Fasern gehören hauptsächlich: Kohlenstofffasern, Keramikfasern usw., von denen Kohlenstofffasern, Aramidfasern und Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht die drei wichtigsten sind technologische Innovation und Wettbewerb; Die globale Marktnachfrage beschleunigt sich und die Hersteller erforschen weiterhin Anwendungsfelder. Entwickeln Sie marktfähige neue Produkte, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

Derzeit befinden sich Hochleistungsfasern in der Phase einer starken Entwicklung, und verschiedene Produkte (Verbundwerkstoffe, Seile usw.) werden auch in der Militärindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt, dem Bauwesen, der Textil- und Bekleidungsindustrie und anderen Bereichen eingesetzt. Diese Studie stellt verschiedene Optimierungstechniken für die drei wichtigsten Hochleistungsfasern und -textilien im Hinblick auf Kostensenkung, Funktionsverbesserung und Wertschöpfungssteigerung vor und analysiert sie, um die Entwicklung von Hochleistungstextilien zu teilbaren hochwertigen Produkten voranzutreiben. Gesellschaft und Zivilisten.

1. Kohlefaser

Kohlefaser ist ein faseriges Material auf Kohlenstoffbasis, das aus geschichteten Graphitkristalliten besteht, die in axialer Richtung gestapelt sind. Es hat hervorragende mechanische Eigenschaften und leichte Eigenschaften. Nach jahrzehntelanger Entwicklung hat sich die kommerzielle Anwendung von Kohlenstofffasern auf viele Hightech-Bereiche ausgeweitet.

1.1 Produktionstechnik

Derzeit werden etwa 90 Prozent der kommerziellen Kohlenstofffasern aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Herkömmliche industrielle Kohlefasern auf PAN-Basis sind teuer und in der Leistung begrenzt, was eine Verbreitung in großem Maßstab erschwert. Um die Kosten zu senken, werden kostengünstiges PAN in Textilqualität und nachwachsendes Lignin als Vormaterialien für die Kohlenstofffaserproduktion verwendet.

Jianget al. Die Verwendung des Nassspinnverfahrens zur Herstellung von Vorläuferfasern aus Weizenstrohlignin und Textilacrylfasern als Rohstoffe kann die Produktionskosten von Kohlenstofffasern senken; Aufgrund der hohen thermischen Reaktionstemperatur von Lignin kann es auch Lignin/PAN-Mischfasern mit verbesserter thermischer Stabilität herstellen. Huang und sein Team verwendeten metallfreies Guanidinhydrochlorid, um textile Acrylfasern zu modifizieren, wodurch der Voroxidationsprozess bei niedrigeren Temperaturen stattfinden konnte, was die Produktionskosten senkte. Gleichzeitig ist die durch die Cyclisierungsreaktion der Nitrilgruppe bei niedriger Temperatur gebildete Polymerstruktur stabiler, so dass die Kohlenstofffaser bessere mechanische Eigenschaften aufweist. Die UV-Bestrahlung von PAN-Fasern, die Photoinitiatoren enthalten, vor der Voroxidation kann die Cyclisierungsreaktionsgeschwindigkeit erhöhen und die Oxidationszeit verkürzen. Die Studie von Jo et al. Es wurde festgestellt, dass auch die Bestrahlung von PAN-Fasern in Textilqualität ohne Photoinitiator mit UV-Licht den Voroxidationsprozess, der nur 30 Minuten dauert, effektiv fördern kann. Elektrospinnen mit einem einfachen Prozess ist der beste Weg, um Kohlenstoff-Nanofasern (CNFs) herzustellen, deren Prozess stark von Vorläufern wie PAN, Pech und Lignin abhängt. Chenet al. Bagasse wurde mit Säureanhydrid homogen verestert und dann mit PAN für das Elektrospinnen gemischt, um CNFs herzustellen. Veresterte Bagasse trägt dazu bei, die Stickstoffatome von CNF zu erhalten, wodurch die thermische Stabilität, elektrische Leitfähigkeit und Oberflächenaktivität der Fasern verbessert werden.

Ob traditionelles Nassspinnen oder neues Elektrospinnen, der Schlüssel zur Senkung der Kosten der Carbonfaserproduktion liegt offensichtlich in den Rohstoffen und Prozessen. Die Forschung konzentriert sich auf die Auswahl, Modifikation und Prozessoptimierung von kohlenstoffbasierten Vorläufermaterialien. Addition und Subtraktion. Um eine kostengünstige Massenproduktion zu erreichen, ist es natürlich auch notwendig, die Produktivität zu steigern.

1.2 Shading-Technologie

Die hohe Kristallinität und chemische Trägheit von Kohlenstofffasern erschweren das Einfärben mit herkömmlichen Farbstoffen oder Pigmenten. Photonische Kristalle sind dielektrische Materialien, die unter Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes periodisch im Raum angeordnet sind. Es hat eine photonische Bandlücke und kann Photonen einer bestimmten Wellenlänge selektiv reflektieren, und das reflektierte Licht wird an der Oberfläche des Kristalls gebeugt, was zu Farbe führt. Gefärbte Kohlenstoffasern können hergestellt werden, indem dispergierte geladene kolloidale Nanopartikel auf der Oberfläche von Kohlenstoffasern durch elektrophoretische Abscheidung angeordnet werden, aber die mechanische Beständigkeit ist bei praktischen Anwendungen unzureichend. Niuet al. ZnO- und Al2O3-Schichten mit großem Brechungsindexkontrast wurden als periodische Komponenten verwendet und mittels Atomlagenabscheidungstechnik auf der Oberfläche von plasmaaktivierten Kohlenstoffasern abgeschieden. Die hergestellten mehrfarbigen Kohlenstoffasern haben eine ausgezeichnete mechanische Stabilität und Waschbarkeit. Geschlecht. Unter Streulichtbedingungen können Leinwandgewebe aus Fasern winkelunabhängige Reflexionseigenschaften und Farbe aufweisen.

1.3 Funktionstechnik

1.3.1 Flexible Faserelektroden

Mit der rasanten Entwicklung tragbarer Technologien hat sich die Forschungsarbeit zu elektronischen Smart Textiles in den letzten Jahren deutlich verbessert. Die Forschung und Entwicklung entsprechender elektronischer Komponenten hat nach und nach einen Platz eingenommen. Beispielsweise sind Gewebe auf Kohlefaserbasis derzeit beliebte flexible Elektrodenmaterialien; Die Flexibilität und überlegene Leistung solcher Elektroden war jedoch ein wichtiges Thema bei der Entwicklung intelligenter Textilien. Liet al. Das KOH-beschichtete Baumwollgewebe wurde durch ein dynamisches Templat-Kalzinierungsverfahren karbonisiert, was die Bildung einer geschichteten, geordneten, porösen Struktur auf der Faserwand förderte. Die hergestellten Kohlefasergewebe weisen eine hervorragende mechanische Festigkeit auf und können als Superkondensatorelektroden verwendet werden. Es gibt andere Ansätze zur Entwicklung superkapazitiver Kohlenstofffaser-Gewebeelektroden, wie z. B. selektives chemisches Ätzen und elektrochemisches Exfoliieren von Nickel-Nanopartikeln, um mehrskalige Poren und reaktive Gruppen in Geweben zu erzeugen, und Heteroatom-Modifikation von Kohlenstofffasergeweben. Darüber hinaus haben CNFs eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine große spezifische Oberfläche, die ein großes Potenzial für die Anwendung in elektronischen Geräten haben. Levittet al. Das zweidimensionale Übergangsmetallcarbid Ti3C2Tx wurde in eine PAN-Lösung gemischt, gefolgt von Elektrospinnen, um Kohlenstoff-Nanofasermatten herzustellen. Die Kapazität der so hergestellten Verbundelektroden ist höher als die von reinen Kohlefasern. Die Zugabe von Ti3C2Tx verbessert die elektrochemische Leistung der Verbundelektrode. Leitfähigkeit und Haltbarkeit sind ebenfalls stärker.

1.3.2 Flexible Sensoren

Mit der Verbesserung des öffentlichen Gesundheitsbewusstseins und der Verbesserung der Ausstattungsanforderungen in speziellen Bereichen werden Smart Textiles schrittweise in das Überwachungssystem der medizinischen Versorgung und Überwachung integriert. Eine der Schlüsselkomponenten ist der Sensor. Azizhani et al. Der bei Raumtemperatur aushärtende Silikonkautschuk wird als Matrix ausgewählt, und die geschnittene Kohlefaser wird als leitfähiges Material verwendet, um den Widerstands-Dehnungssensor herzustellen, der eine hohe Empfindlichkeit im Bereich der Dehnungsamplitude bis zu 25 Prozent aufweist; seine Erholungszeit beträgt weniger als 15 s. Wenn dieser Sensortyp für die menschliche Überwachung verwendet wird, kann er Signalstabilität und eine starke Erfassungsleistung gewährleisten. Ebenso machen die hohe Empfindlichkeit und Dehnbarkeit des piezoresistiven zerhackten Kohlefaser/Polydimethylsiloxan-Verbundsensors [18] ihn für die Erfassung von Dehnungen in verschiedenen Anwendungen geeignet, wie z. B. menschliche Bewegung, Stofffalten usw. . Dieser Sensortyp muss jedoch weiter verbessert werden. Seine piezoresistiven Eigenschaften sind empfindlich gegenüber der Laststruktur. Eine übermäßige angelegte Spannung verursacht Probleme wie verringerte Empfindlichkeit und verzögertes piezoresistives Schalten.

2. Aramidfaser

Der vollständige Name der Aramidfaser lautet aromatische Polyamidfaser, die die Vorteile von hoher Festigkeit, hohem Modul, geringer Dichte, Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit und ausgezeichneter Isolierung aufweist. Aufgrund der unterschiedlichen Bindungspositionen der Amidbindung und des Benzolrings gibt es Unterschiede im molekularen Aufbau von Aramid, das häufig in para-Aramid, meta-Aramid und Aramid III unterteilt werden kann.

2.1 Produktionstechnik

In den letzten Jahren haben Aramidfasern im In- und Ausland nach und nach eine industrielle Produktion mit hoher Wertschöpfung erreicht, und die Produktion ist von Jahr zu Jahr gestiegen. Die Faser Aramid 1414 (Poly-p-Phenylenterephthamid, PPTA), eines der Hauptprodukte, ist ein Schlüsselpunkt bei der Kontrolle der Qualität des Endprodukts während des Spinnprozesses. Chen Zhourong führte hierzu eine Forschung zum Produktionsprozess durch: Zugabe von Wasser und antistatischen Mitteln zur Vorbehandlung von PPTA-Fasern zur Reduzierung statischer Elektrizität; Verwenden Sie beim Kardieren Zylinder- und Abnehmervorrichtungen mit geringer Zahntiefe und hoher Bewegungsgeschwindigkeit, um das Problem von Pulver und Staub beim Spinnen zu lösen. Das Problem der Knötchen beschleunigt die Faserübertragung, während die Tonhöhe des Geräts eingestellt wird. Die Entwicklung und Produktion von Aramidfasern mit höheren mechanischen Eigenschaften ist ein würdiges Forschungsthema, um das Anwendungsgebiet von Aramidfasern zu erweitern. Teng et al. Handelsübliches PPTA mit h-PPTA (PPTA mit hohem Molekulargewicht) in konzentrierter Schwefelsäure mischen. Während des Dry-Jet-Wet-Spinnverfahrens kann h-PPTA die Wechselwirkung zwischen Makromolekülen verstärken und die Orientierung kurzer PPTA-Ketten entlang der Faserachse induzieren. Die Zugfestigkeit und der Anfangsmodul der hergestellten Aramidfasern werden verbessert. Darüber hinaus haben Ren Zhongkai et al. Forschung und Herstellung von hochfestem Aramid 1313. Die Bruchfestigkeit von herkömmlichem Aramid 1313 ist geringer als die von Aramid 1414. Durch Erhöhung der Viskosität der Spinnlösung und Verringerung des Feststoffgehalts kann das Molekulargewicht des Polymers erhöht werden und die Zugabe von Modifikatoren kann die Orientierung und strukturelle Einheitlichkeit der Fasern erhöhen. Das allmähliche Erhitzen und allmähliche Waschverfahren gewährleistet die Kompaktheit der Faserstruktur. Diese verschiedenen technischen Verbesserungen machen Fasern stärker und haltbarer.

2.2 Shading-Technologie

Aramid hat eine kompakte Struktur und eine hohe Glasübergangstemperatur, was es schwierig macht, es mit herkömmlichen Verfahren zu färben. Wenn daher die Beweglichkeit der makromolekularen Kette der Faser zunimmt und der amorphe Bereich zunimmt, kann der Farbstoff leicht in die Faser eindringen und sich damit verbinden. Azamet al. Es wird vorgeschlagen, dass die Färbetiefe von Aramidfasern in den letzten Jahren relativ gering war, weshalb sie Benzylalkohol als Quellmittel verwenden, um den Färbeprozess von kationischen Farbstoffen für Meta-Aramidfasern zu optimieren. Aramidgewebe hat eine hohe Färbetiefe und einen geringen Festigkeitsverlust. Zusätzlich haben Kale et al. Die Oberfläche der gefärbten Aramidfaser wird mit Titandioxid-Nanopartikeln beschichtet, um das Problem der schlechten Lichtbeständigkeit der gefärbten Aramidfaser zu lösen. Für das Bedrucken von Aramid-Textilien ist Trägerdruck mit Dispersionsfarbstoffen ein guter Versuch,

2.3 Funktionstechnik

2.3.1 Gewebestrukturoptimierung

Mit der steigenden Nachfrage im Bereich der persönlichen und industriellen Schutzausrüstung wurde auch die Forschung nach Hochleistungsschutzgeweben aus Aramid entwickelt. Basierend auf der Reibung zwischen Garnen in Aramidgeweben, die einen größeren Einfluss auf die Schlagfestigkeit hat, haben Moure et al. Die mechanischen Eigenschaften und Garnreibungskoeffizienten von Para-Aramidgeweben mit unterschiedlichen Strukturen wurden an verschiedenen Schichten von Garn zu Struktur verglichen. Die Studie ergab, dass, obwohl die mechanischen Eigenschaften der Garne im Wesentlichen gleich sind, die mechanischen Eigenschaften der Stoffe unterschiedlich sind; Wenn die Aramidfasern in einem vertikalen Winkel auf dem Verstärkungsgewebe verwoben sind, können sie viel Energie absorbieren, die größer ist als die von gewöhnlichen weichen Geweben. Und wenn der Stoff eine höhere absorbierte Energiedichte und einen höheren Reibungskoeffizienten hat,

2.3.2 Verbesserung der Fabric-Leistung

Um die praktische Leistung von Schutzkleidung zu verbessern, haben Nayak et al. Borcarbidbeschichtungen auf Aramidgewebe aufgebracht. Obwohl die Gesamtdurchstoßfestigkeit des Gewebes verbessert wird, verursacht dies auch eine Belastungskonzentration, die die lokale Schutzleistung des Gewebes beeinträchtigt; Gleichzeitig wird der Schweißdampffluss der Beschichtung eingeschränkt, was zu einem verringerten Komfort führt. Im Hinblick auf das Problem der schlechten Feuchtigkeitsschweißung und Schweißleistung von Aramidgeweben können saures Kaliumpermanganat oder Plasmamodifikation in Kombination mit Feuchtigkeitsschweiß- und Schweißappreturverfahren verwendet werden, um polare Gruppen auf Stofffasern zu erzeugen, um die Benetzbarkeit von Fasern und die Ausrüstung zu verbessern dringt ein und verbindet sich besser mit den Fasern. Generell sind multifunktionale Produkte auf dem Markt beliebter. Shenet al. Die Mischlösung aus wasserbasiertem Polyurethan, Polyvinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer und Fluoralkylsilan wurde auf Aramidgewebe durch Tauchbeschichtungsverfahren aufgetragen, und das erhaltene Gewebe hatte sowohl dauerhafte Superhydrophobizität als auch Chemikalienschutzfunktionen. . Liuet al. Aramidgewebe wurden mit Scherverdickungsflüssigkeit (STF) imprägniert und durch ein Verbundverfahren mit Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) beschichtet, was zu Verbundgeweben mit hervorragenden Schutz- und Sensorfunktionen führte. Unter ihnen erhöht CNT die elektrische Leitfähigkeit und die Reaktionseigenschaften des Gewebes, was effektiv nachgewiesen werden kann; Die Zugabe von STF ermöglicht es dem Verbundstoff, höheren Aufprallkräften standzuhalten und einen stärkeren Schutz zu bieten. Polyvinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer und Fluoralkylsilan wurden auf Aramidgewebe tauchbeschichtet, und das resultierende Gewebe wies sowohl dauerhafte Superhydrophobie als auch Chemikalienschutz auf. . Liuet al. Aramidgewebe wurden mit Scherverdickungsflüssigkeit (STF) imprägniert und durch ein Verbundverfahren mit Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) beschichtet, was zu Verbundgeweben mit hervorragenden Schutz- und Sensorfunktionen führte. Unter ihnen erhöht CNT die elektrische Leitfähigkeit und die Reaktionseigenschaften des Gewebes, was effektiv nachgewiesen werden kann; Die Zugabe von STF ermöglicht es dem Verbundstoff, höheren Aufprallkräften standzuhalten und einen stärkeren Schutz zu bieten. Polyvinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer und Fluoralkylsilan wurden auf Aramidgewebe tauchbeschichtet, und das resultierende Gewebe wies sowohl dauerhafte Superhydrophobie als auch Chemikalienschutz auf. . Liuet al. Aramidgewebe wurden mit Scherverdickungsflüssigkeit (STF) imprägniert und durch ein Verbundverfahren mit Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) beschichtet, was zu Verbundgeweben mit hervorragenden Schutz- und Sensorfunktionen führte. Unter ihnen erhöht CNT die elektrische Leitfähigkeit und die Reaktionseigenschaften des Gewebes, was effektiv nachgewiesen werden kann; Die Zugabe von STF ermöglicht es dem Verbundstoff, höheren Aufprallkräften standzuhalten und einen stärkeren Schutz zu bieten. Aramidgewebe wurden mit Scherverdickungsflüssigkeit (STF) imprägniert und durch ein Verbundverfahren mit Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) beschichtet, was zu Verbundgeweben mit hervorragenden Schutz- und Sensorfunktionen führte. Unter ihnen erhöht CNT die elektrische Leitfähigkeit und die Reaktionseigenschaften des Gewebes, was effektiv nachgewiesen werden kann; Die Zugabe von STF ermöglicht es dem Verbundstoff, höheren Aufprallkräften standzuhalten und einen stärkeren Schutz zu bieten. Aramidgewebe wurden mit Scherverdickungsflüssigkeit (STF) imprägniert und durch ein Verbundverfahren mit Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) beschichtet, was zu Verbundgeweben mit hervorragenden Schutz- und Sensorfunktionen führte. Unter ihnen erhöht CNT die elektrische Leitfähigkeit und die Reaktionseigenschaften des Gewebes, was effektiv nachgewiesen werden kann; Die Zugabe von STF ermöglicht es dem Verbundstoff, höheren Aufprallkräften standzuhalten und einen stärkeren Schutz zu bieten.

3. UHMWPE-Faser

Fasern aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) haben viele hervorragende Eigenschaften, wie z. B. hohe Zugfestigkeit, hohen Modul, geringe Massendichte usw., und sind inert in chemischen Lösungsmitteln.

3.1 Produktionstechnik

Gegenwärtig ist die Produktion von UHMWPE-Fasern industrialisiert, aber dieses großtechnische Produktionsverfahren kann nur durch Gelspinnen erreicht werden. Dieses Verfahren verwendet jedoch eine große Menge an organischem Lösungsmittel und verursacht das Problem der Umweltverschmutzung mit hohen Produktionskosten. Das Verfahren des Schmelzspinnens (Schmelzspinnen), das einfach im Verfahren ist, kein organisches Lösungsmittel erfordert und niedrige Kosten hat, ist eine bessere Wahl. Kakiage et al. Kombinierte Schmelzspinn- und Schmelzziehverfahren zur Verbesserung der Zugfestigkeit von UHMWPE-Fasern. Das Schmelzziehen beschleunigt die Zunahme der linearen Kristallorientierung in der Faser. Bei 145 Grad kann die Zugfestigkeit der Faser unter den Bedingungen eines Streckverhältnisses von 20 und einer Dehnungsrate von 40/min 1,1 GPa erreichen. Im Vergleich zum Gelspinnen sind die mechanischen Eigenschaften von durch Schmelzspinnen hergestellten UHMWPE-Fasern viel schwächer. Um jedoch den Bedarf des mittelfesten Fasermarktes und des textilen Massenmarktes zu decken, reichen mittelfeste UHMWPE-Fasern aus lichtverschmutzendem Schmelzspinnen aus.

3.1 Shading-Technologie

Aus der Perspektive des nachgelagerten Marktes für UHMWPE-Fasern können UHMWPE-Fasern mit satten Farben den Mehrwert von Produkten steigern, Marktanwendungen erweitern und somit die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte verbessern. Aufgrund der hohen Kristallinität und des Fehlens funktioneller Gruppen von UHMWPE-Fasern sind traditionelle Methoden jedoch schwierig zu färben. Ma et al. Versuche, UHMWPE-Stoffe bei 120 Grad und 20 MPa überkritischem Kohlendioxid (scCO2) zu färben. Mit zunehmender Färbezeit und Farbstoffkonzentration wird die Färbbarkeit von UHMWPE-Gewebe kontinuierlich verbessert und die Farbechtheit des Gewebes wird ebenfalls verbessert. Die Färbezeit wurde verlängert und erhöht. Und die Zugabe von Decalin als Co-Lösungsmittel in scCO2 führte zu einer höheren Farbausbeute. Aber nach dem Hinzufügen von Decalin,

3.2 Funktion

Technologie

3.2.1 Elektronische Materialien aus flexiblen Fasern

Hochleitfähige flexible Fasern sind ein wichtiges Material, um die Flexibilität und den Komfort von Kleidung mit der Funktionalität intelligenter elektronischer Geräte zu verbinden. höhere Menschen. Verwendung von Pfropfpolymerisationstechnologie und Metallaktivierungstechnologie zum Einbringen von Silberionen auf die Oberfläche von Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht und anschließendes stromloses Verkupfern, um leitfähige Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht mit ausgezeichneter elektrischer Stabilität und Haltbarkeit und ihrem spezifischen Widerstand herzustellen auf 1,40×10 -5 Ω·cm niedrig sein. Bei dem Verfahren wird Wasser als Lösungsmittel im Pfropfpolymerisationsverfahren verwendet, und Silberionen werden im Aktivierungsverfahren ausgewählt, was vorteilhaft ist, um Kosten zu senken und die Umwelt zu schützen. Eine weitere wichtige Klasse flexibler elektronischer Fasermaterialien sind flexible Elektroden. Du et al. UHMWPE-Fasern wurden mit PDA und stromlosem Silber unter Verwendung einer Beschichtungskombination aus Polydopamin (PDA) und Poly3, 4-ethylendioxythiophen:Polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS) beschichtet. Durch kontinuierliche Modifikation der PEDOT:PSS-Abscheidung wurden Verbundelektroden mit Zugfestigkeiten von bis zu 3,72 GPa hergestellt. Gleichzeitig ist die Lebensdauer der Elektrode mit 20 000 Zyklen lang

Danach können noch 90 Prozent der Anfangskapazität aufrechterhalten werden. Darunter ist PEDOT:PSS ein leitfähiges Polymer mit guten filmbildenden Eigenschaften, und seine Abscheidung auf der Faseroberfläche zur Bildung eines Films ist ein Verfahren zur Herstellung von Superkondensatorelektroden. Die PDA-Beschichtung kann die Bindungskraft zwischen Matrixfasern und Materialien effektiv verbessern.

3.2.2 Verbesserung der Fabric-Leistung

UHMWPE-Gewebe hat eine hohe Schlagfestigkeit, aber der Reibungskoeffizient zwischen den Fasern ist gering, und das Gewebegarn kann sich leicht verschieben und durchstechen, wenn es geschlagen wird. Studien haben gezeigt, dass die Flexibilität und Stichfestigkeit von UHMWPE-Stoffen nach der Imprägnierung mit STF verbessert werden, und die Zugabe einer höheren Konzentration von SiO2 zu STF ist vorteilhaft, um die Stichfestigkeit von Stoffen zu verbessern. Weitere Studie von Li et al. Es wurde festgestellt, dass bei einer Partikelgröße von SiO2 von 15 nm und einer Konzentration von 25 Prozent die Durchstoßfestigkeit von STF/UHMWPE-Verbundstoff am besten war. In Bezug auf die Reibung zwischen UHMWPE-Garnen haben Arora et al. Durch Experimente wurde herausgefunden, dass eine Erhöhung der Reibung zwischen den Garnen nicht unbedingt förderlich für das Absorbieren von Aufprallenergie ist. Die Rolle von STF bei der Verbesserung der Schlagfestigkeit von Geweben hängt stärker von der Gewebestruktur ab, einschließlich der Gewebedichte und des Garns. Liniendichte der Linie.

Nanoporöser Polyethylenfilm ist eine Art abriebfester Film mit Infrarot- und sichtbarem Licht, schlechter Luftdurchlässigkeit und Feuchtigkeitsleitfähigkeit, der nicht direkt zur Herstellung von Kleidung und anderen Textilien verwendet werden kann. Liuet al. Auf dieser Grundlage wurden Verbesserungen vorgenommen, um nanoporöses UHMWPE/PET herzustellen, das auf Textilien aufgebracht werden kann, indem Methoxypolyethylenglykol-Aminoethyl/Polydopamin-Partikel (mPPDAPs), Polyesterfasern (PET) und UHMWPE verwendet werden. Verbundgewebe. Dies liegt hauptsächlich daran, dass es in der UHMWPE-Phase des Gewebes viele verbundene Poren und nicht verbundene Wabenporen gibt, um Atmungsaktivität und Komfort zu gewährleisten. Das PET-Netz, das zur Verstärkung des Gewebes verwendet wird, hilft dem Gewebe auch zu atmen; die Zugabe von mPPDAPs erhöht die Hydrophilie des Gewebes. Dieses nanoporöse Verbundgewebe wird als Material für Thermomanagement-Textilien des Menschen verwendet.

4. Abschließend

Die Forschung an Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht und ihren Textilien wird immer intensiver, und der Produktionsprozess wird immer ausgereifter. Die zukünftige Entwicklungsrichtung dieser drei Hauptfasern und ihrer Textilien für den Massenmarkt ist eine umweltfreundliche und kostengünstige Produktion, farbenreiche, intelligente, multifunktionale Produkte und die Entwicklung von Nanofaseranwendungen, die für das Konsumniveau der Menschen geeignet sind. und erfüllen unterschiedliche Bedürfnisse. Kundenbedürfnisse. Unter anderem werden die Vorteile der kontinuierlichen Kostensenkung, der kontinuierlichen Verbesserung der Funktionen und der erweiterten Funktionen, die durch Prozessinnovation herbeigeführt werden, den drei Hauptfasern ermöglichen, in Zeiten des Wettbewerbs um innovative Technologien eine breitere und schnellere Entwicklung zu erreichen.