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高分子 繊維材料の強度について
polymer1の回答
- polymer1
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熱溶融する樹脂を用いた場合で説明します。 繊維形状にするときに熱でどろどろに成った樹脂をノズルと言われる穴(大凡0.1~1mmぐらいの小穴)より高速で押出し、更に高速で巻き取ります。すなわちここで糸が曳かれる状態となり分子が若干配向します。そして更に延伸作業と言ってガラス転移温度以上に温めて数倍の延伸倍率で引っ張ります。これにより非晶部分の分子が更に配向します。この配向により分子が縦に並ぶ為に強度が高くなります。 しかし、分子強度からすると繊維の強さは、本来の数%程度しか発現できていません。すなわち配列している分子は、ある面、たかが知れているのです。 No1回答を訂正しておきます。 「100℃未満で融けちゃうポリエチレン」:超高分子量ポリエチレンは、繊維化されており、高強度繊維として有名です。 「ポリエチレンのように耐熱性がある程度高く」:文章の流れからして「ポリエステル」のことを言っていますね。 「ケブラーのシャツやスーツ」:有りますよ。F-1レーサーが着るレーシングスーツや戦闘機パイロットのパイロットスーツ、消防服が該当します。いずれも耐熱性という機能で用いられています。
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