纖維材料的用途

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簡介

簡單來說，我們可以將纖維材料定義為由捆綁在一起的纖維構成的材料。這些纖維的基本成分是蛋白質或多糖$\mathrm{[C_{x}(H_{2}O)_{y}]}$。它們通常非常堅固且重量輕。這些材料的一些例子包括布料、玻璃纖維、紙板等。

纖維材料主要分為兩大類：天然纖維和合成纖維或人造纖維。

天然纖維是從植物或動物來源自然獲得的纖維。例如，我們從動物身上獲得羊毛、皮革、毛髮和絲綢，而從植物身上獲得橡膠、棉花和黃麻。

合成纖維是在實驗室中使用化學物質製備的纖維。例如，尼龍、人造絲、玻璃、滌綸，

纖維材料的用途

• 纖維材料的基本成分是纖維，纖維被廣泛用於製造紗線、織物和建築行業。

• 纖維材料用於使混凝土更堅固耐用。它們也用作隔熱和隔音材料。

• 這些材料還在醫學領域被用於製造人工關節、心臟瓣膜等。

• 它們還用於製造塑膠、陶瓷和汽車的不同部件。

纖維材料的例子

從植物中獲得的天然纖維的例子

纖維材料	用途
棉花	服裝、傢俱、工業用途
黃麻	家居用品、麻袋、紙張
亞麻	服裝、繩索製造、優質紙張
大麻	隔熱用途、鞋類製造、建築材料

從動物中獲得的天然纖維的例子

纖維材料	用途
羊毛	毯子、地毯、服裝
皮革	皮帶、包袋、鞋子
絲綢	衣服、降落傘、醫療用途
毛髮	醫療用途、建築、農業

人造纖維的例子

纖維材料	用途
玻璃	餐具、住房、鏡子
超吸水	尿布、建築、女性衛生用品
光纖	醫療行業、裝飾、國防
碳化矽	切割工具、砂紙、砂輪

纖維的例子是從混合天然纖維和人造纖維中獲得的。這些織物更耐用且質量更高。

纖維材料的用途是什麼？

由於這些材料的強度，它們在不同的製造過程中具有多種應用。下面列出了一些應用 -

• 土木工程中的應用 - 在土木工程中，纖維材料用於結構加固和非結構應用。它們用於提高混凝土的質量，使混凝土更堅固耐用。一種稱為土工織物的透水織物廣泛用於土壤的過濾、排水和分離。

• 隔熱 - 織物材料不允許空氣從內部透過，因此可以防止透過對流過程傳遞熱量。它減少了分子之間的碰撞次數，從而減少了透過傳導過程損失的熱量。這有助於使這些織物成為良好的隔熱材料。

• 隔音材料 - 這些材料被發現是極好的隔音材料。它們具有多孔結構，可以抑制聲音共振。因此，它們被用於各種錄音棚和禮堂。

• 混合纖維和織物增強 - 混合各種型別的織物並新增新增劑以提高織物的質量和耐用性。然後將獲得的這些織物用於不同的紡織工業。例如，將棉紗新增到萊卡紗中，以賦予牛仔褲額外的舒適性和彈性。

• 紗線 - 纖維通常以紗線的形式使用，因為多層織物比單層紗線更靈活且更堅固。它們用於針織和製作羊毛服裝。

• 其他 - 這些織物被用於製造不同的家庭日常用品，如玻璃、塑膠、紙板等。

纖維材料的生產

天然纖維是從植物和動物來源獲得的，而人造纖維是從石油化工獲得的，混合纖維或半合成纖維是透過混合天然纖維和人造纖維獲得的。

纖維材料的生產需要低密度纖維。它們被楔在一起並粘在普通濾芯的褶皺之間。這使得在清潔脈衝時很難去除它們，因此它會對過濾器產生較小的壓力。讓我們透過詳細的天然纖維絲綢和人造纖維玻璃的生產過程來了解這一過程。

絲綢的生產

絲綢的生產過程需要不同的方法。讓我們逐步瞭解這些方法。

• 養蠶 - 蠶蛾產下的卵在受控環境中孵化，直到孵化成毛蟲。此過程大約需要 6 周時間。之後，它們開始透過圍繞身體旋轉來吐絲結繭。

• 抽絲 - 然後將繭放入沸水中。這會軟化粘合絲線的膠水。然後小心地將每根絲線捲成一根長絲。

• 染色 - 絲線洗滌後，在染色前進行漂白和乾燥。絲綢的染色涉及不同的傳統和現代方法。

• 紡紗 - 此方法通常將染色的纖維解開到一個卷軸上。

• 織造 - 這是最終絲綢織物形成的步驟。絲綢可以採用不同的方式進行織造。

玻璃的生產

下面討論了玻璃生產中包含的不同方法 -

• 原料配料 - 在計算機控制下，對二氧化矽砂、氧化鈣、蘇打和鎂進行稱重和混合成批。玻璃的透明度取決於這些成分的純度。

• 在熔爐中熔化原料 - 這些原料從混合筒倉傳遞到一個五室熔爐。該熔爐的溫度約為 1600°C。

• 將熔融玻璃拉到錫浴上 - 然後將熔融玻璃漂浮在約 1000°C 的熔融錫浴上。

• 在退火窯中冷卻熔融玻璃：當玻璃溫度達到 600°C 後，將其傳遞到退火室。然後對玻璃進行退火，因為它足夠堅硬，可以穿過輥子。

結論

在本教程中，我們討論了纖維材料——它們的用途、示例和生產。這些材料要麼是天然獲得的，要麼是透過新增幾種新增劑使其變得靈活耐用而製成的。它們主要分為兩種型別，即天然纖維和人造纖維。天然纖維是從不同的天然來源（如植物和動物）獲得的，而人造纖維或合成纖維是使用化學物質人工製備的。

這些纖維在不同的行業中用途更加廣泛。它們對我們的日常生活非常有用，因為它們直接或間接地用於我們日常生活中使用的所有物品。它們被用於製造業、紡織業、醫學科學土木工程行業等。因此，我們可以得出結論，這些織物是所有其他行業的基本需求。

常見問題

1. 纖維材料中的隔熱是什麼意思？

纖維材料的隔熱用於捕獲纖維內的空氣，從而防止透過對流過程傳遞熱量。它減少了氣體分子之間的碰撞次數，這有助於減少透過傳導產生的熱量。

2. 定義混合纖維？

混紡纖維是由天然纖維和人造纖維混合而成的纖維。透過這樣做，我們可以提高織物的質量。例如，滌棉布是一種由滌綸和棉花混合而成的織物。

3. 纖維材料在醫學領域有什麼用途？

在醫學領域，這些纖維被用於製造人工關節、心臟瓣膜和其他醫療植入物。使用這些纖維是因為它們不會對人體造成任何傷害，並且具有生物相容性。

4. 橡膠是天然纖維還是人造纖維？

橡膠是從植物中獲得的天然產物，而硫化橡膠是由在天然橡膠中新增新增劑而得到的人造纖維。

5. 分別給出玻璃纖維和碳纖維的一種用途？

• 玻璃纖維是一種非常堅固且輕便的材料，因此它是建造船隻的常用材料。

• 碳纖維用於製造賽車，因為它非常堅固和剛性。