理解了纤维

拉伸纤维是由聚合物挤压而成的增强单丝纤维。拉伸纤维一词起源于工业,用于定义在挤压后被拉伸、拉伸或向下拉伸的单丝。向下拉伸本身表明纤维由于拉伸过程而变薄的特点;用这种方式,纤维的尺寸(直径)被拉低了。拉伸的附加步骤使拉伸纤维不同于普通单丝。由于采用了拉伸工艺,拉伸纤维通常比普通挤压单丝具有更好的力学性能,从而大大扩展了拉伸纤维的应用范围。

绘图过程及应用

拉丝纤维是如何制成的?

挤压

单丝,包括纤维,是由熔融的高分子树脂材料挤压而成。欧洲杯足球竞彩这些树脂包括非常长的链聚合物分子。在熔体中,这些分子以无序和随机的方式排列(图1左)。挤压引发聚合物链从无序排列到更有序排列的方向(图1右)。

这种取向发生在挤压方向。1-3聚合物链排列程度高得多的材料是挤压的结果。这种更整齐的定位对单丝的力学性能有相当大的影响。3、4

挤出过程的示意图。

图1所示。挤出过程的示意图。在挤压前的熔体相中,聚合物链是随机取向的。当熔体材料通过挤出机时,聚合物链向挤出方向的方向更加明显。右图显示在挤出过程中聚合物链方向的变化。预挤压时,聚合物链松散填充;在挤压后,链更紧密地排列并朝着挤压方向。

画画的过程

拉下单丝的过程将挤出过程向前推进了一步。这种纤维的拉伸甚至会导致聚合物链在分子水平上被拉伸。2这种下降过程是精心控制的,并在更高的温度下进行,以增加链分子的排列,促进聚合物链的流动性。拉伸是通过挤压单丝通过热如热水浴或烤箱来实现的。拉伸时,单丝纤维缠绕在导丝辊上,也称为支架或拉伸支架(图2)。

使用这个系列的多个偏心辊,拉伸是通过在不同的速度转弯控制的。此外,Godet轧辊本身通常是加热,以促进拉拔过程。导丝辊可用于各种组合、设置和其他安排,以精确控制拉拔过程的各个阶段。此外,导丝辊提供了一种控制单丝滑移的方法。此外,拉伸过程使聚合物链在机器方向上对齐,使包装更紧密,增加密度,从而使拉伸的单丝纤维直径更小。3 - 5

以这种方式向下拉伸的纤维与只被挤压的相同纤维相比,伸长率也更低。这是因为纤维在冷却到室温或常温之前,在拉伸过程中被拉伸或拉长。在拉伸过程中,只有当聚合物链在同一(机器)方向上达到最大对齐时,才能达到最大的纤维强度(图3)。5

画画的过程

图2。单丝下拉线中元件的示意图。摩擦或夹紧滚轮用金色表示。导丝辊是温度控制的,可以加热或冷却,以更精确地控制纤维拉伸过程。在起降辊之间通常使用热源,如烤箱。除了此处所示的简化表示之外,还可以使用多种辊组合、设置和其他安排来调节拉拔过程的各个方面。

挤出单丝和拉伸纤维单丝

图3。纯挤压单丝与拉伸单丝的比较。普通单丝(左)通常比拉伸纤维(右)具有较低的拉伸强度和较高的伸长率。

应用程序

拉伸纤维,尤其是宙斯纤维,可以最好地描述为性能纤维。该产品特别针对更困难或严格的应用环境。例如,这种类型的拉伸纤维不同于那些在纺织工业中广泛发现的更商品化和廉价的单丝。事实上,宙斯拉出的纤维可以在一系列的应用中找到,从汽车,航空航天,汽车,到医疗行业,也在一个惊人的范围内的其他领域。

用于制作拉伸纤维的聚合物和工艺都可以直接为单丝提供许多有利的机械、物理和化学属性。这些特性使拉伸纤维特别适用于不友好或高应力环境。当这些进步与能够以极细的直径生产或编织的能力相结合时,拉伸纤维就有了广泛的可能性。这里提到了一些具体的例子,以了解Zeus拉伸纤维的各种功能和应用前景。

编织-套管或软管的编织过编织以包裹金属丝束(图4A)可能是拉伸纤维最常见的应用。当编织以这种方式使用时,它提供了保护,从摩擦,磨损,也从物理创伤。此外,拉伸纤维编织提供了额外的强度和增加了流体输送软管的破裂压力。

编织-拉伸纤维可制成织物,可用于精细过滤和除雾等应用。也可用作无纺布滤料的衬底。此外,拉伸纤维甚至可以织成复合材料的支撑结构,广泛应用于汽车和航空航天工业。欧洲杯足球竞彩这里主要考虑的是特殊拉伸纤维聚合物的耐化学性(图4B)。

医疗编织-医疗编织是拉伸纤维单丝的另一种常见应用。这种类型的应用最常作为加强编织导管。这一应用的最新变化还包括在胃旁路管上的拉伸纤维编织,以加强加固。6使用拉丝纤维编织的医用导管和导管与MRI兼容,前提是它们不包含其他实质性金属部件——这是目前医疗领域非常受欢迎的特性(图4C)。

仪器的字符串-此外,拉伸纤维也可以用作乐器的弦,如竖琴或吉他。尽管在古典风格的吉他中使用尼龙弦是很常见的,但拉伸纤维可以由一系列聚合物材料制成,如PVDF,这打开了弦的应用范围(图4D)。欧洲杯足球竞彩

球拍的弦-就像乐器的弦一样,拉制的纤维也可以用来制作球拍的弦。在这里,考虑到包括羽毛球、壁球、网球和许多其他球拍类运动的数量,它拥有广泛的可能性(图4E)。

-拉伸纤维也可用于制作不同寻常的或新的部件。其中一个发明是缝螺旋,用于连接工业传送带的两端。这种类型的皮带可以在杂货店结账处找到。此外,拉伸的纤维可以编织成带状,并在带状制造中用作加强层(图4F)。

-无论是刷或推扫帚,拉丝纤维很适合这种应用。拉制的纤维刷毛甚至可以用来制作牙刷。拉伸纤维的耐久性、耐磨性和耐化学性使其适合于这些应用(图4G)。

切碎-在结构复合材料中,拉伸纤维是非常适合使用的,当它被切割成小块并包含在复合材料中。例如,可以将短切纤维喷到表面以提供随机方向,然后再涂上一层油漆、树脂或其他表面涂层。通过这种方式,短切纤维的应用所要求的性能将具有更少的方向性和更多的均匀性。例如,与薄膜相比,这种应用是相对更好的,在复合材料成形中特别有用,以提高结构完整性或减轻重量。

形成部分-热成型性画的纤维使其能够用于制造成型零件(图4H)。例如,拉伸的纤维可以被缠绕或加热形成弹簧形状,或从最初的单丝形状改变成其他形状。

捻线或麻线-当需要系绳或系带时,通常使用拉伸纤维。与普通单丝相比,拉伸纤维的抗拉强度的提高对拉伸纤维缠绕和绳索尤其有利(图4I)。

拉伸纤维的应用及产品。

图4。概述几种拉伸纤维的应用和产品。A)黑色PEEK编织袖。扩大ETFE组织用作除雾器。C)将PEEK拉伸的纤维编织在导管上。D)乐器弦和E)球拍弦也是拉伸纤维的明显应用。F)在皮带应用中用作网格的PEEK拉伸纤维。G)刷子可由多种纤维聚合物制成,具有非凡的耐磨性。H)成型部件,如螺旋缝,可以由宙斯拉出的纤维制成。I)拉伸纤维为需要系结或系带的应用制造高张力的线。

参考文献

  1. Carraher CE:聚合物化学导论,第三版: CRC出版社;2012.
  2. Mackley先生:聚合物加工:拉伸链的物理学物理技术1978年,9(1): 13。
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  4. Ward IM, Sweeney J:固体聚合物力学性能简介:威利;2004.
  5. Levy S, Carley JF:塑料挤出技术手册:工业出版社;1989.
  6. Sandler BJ, Rumbaut R, Swain CP, Torres G, Morales L, Gonzales L, Schultz S, Talamini MA, Jacobsen GR, Horgan S:用新型腔内内镜胃分流套管治疗病态肥胖的一年人类经验外科内镜2015,29(11): 3298 - 3303。

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    Zeus Industrial Products, Inc.公司介绍(2019年9月27日)。理解了纤维。AZoM。于2021年10月5日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=16014检索。

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