जैसे-जैसे रासायनिक फाइबर उद्योग उच्च-प्रदर्शन और बहु-कार्यात्मक परिवर्तन की ओर बढ़ रहा है, ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री अपने अद्वितीय संरचना और उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ पारंपरिक रासायनिक फाइबर की सीमाओं को तोड़ने में एक प्रमुख शक्ति बन गई है। वे न केवल उद्योग में तकनीकी जीवन शक्ति का संचार करते हैं, बल्कि अनुप्रयोग सीमाओं का भी विस्तार करते हैं। इसका मूल्य और उत्पादन प्रक्रिया गहन चर्चा के योग्य है।
ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री ने सबसे पहले पारंपरिक रासायनिक फाइबर की प्रदर्शन बाधा को तोड़ा। हालाँकि पॉलिएस्टर और नायलॉन जैसे पारंपरिक रासायनिक फाइबर कम लागत वाले होते हैं, लेकिन उनमें अपर्याप्त शक्ति और खराब मौसम प्रतिरोध जैसी समस्याएँ होती हैं, जिससे उच्च-अंत क्षेत्रों की ज़रूरतों को पूरा करना मुश्किल हो जाता है। जब ग्रेफीन की उच्च शक्ति और उच्च चालकता को खोखले 3डी संरचना के हल्के वजन और उच्च सांस लेने की क्षमता के साथ जोड़ा जाता है, तो सामग्री की तन्य शक्ति साधारण रासायनिक फाइबर की तुलना में 30% अधिक होती है। इसमें उत्कृष्ट तापीय चालकता और यूवी प्रतिरोध भी है। इसका उपयोग सीधे उच्च-अंत बाहरी कपड़ों, एयरोस्पेस हल्के घटकों और अन्य परिदृश्यों में किया जा सकता है, जो रासायनिक फाइबर सामग्री के उच्च-प्रदर्शन क्षेत्र में अंतर को भरता है।
दूसरे, यह सामग्री रासायनिक फाइबर उद्योग के कार्यात्मक उन्नयन को बढ़ावा देती है। पारंपरिक रासायनिक फाइबर में एकल कार्य होते हैं और वे ज्यादातर कपड़ा कपड़ों के क्षेत्र तक ही सीमित होते हैं। हालाँकि, ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री खोखले संरचना के सोखने के गुणों और ग्रेफीन के जीवाणुरोधी गुणों के आधार पर चिकित्सा जीवाणुरोधी ड्रेसिंग और जल फिल्टर सामग्री जैसे कार्यात्मक उत्पादों को विकसित कर सकती है। उदाहरण के लिए, इसके खोखले चैनल पानी में प्रदूषकों को कुशलता से अवशोषित कर सकते हैं, जिसकी निस्पंदन दक्षता 95% से अधिक है, और ग्रेफीन के जीवाणुरोधी गुण बैक्टीरिया के विकास को रोक सकते हैं, जो पर्यावरण संरक्षण और चिकित्सा उपचार जैसे क्रॉस-फ़ील्ड अनुप्रयोगों की संभावना प्रदान करते हैं, और रासायनिक फाइबर उद्योग के बाजार क्षेत्र का विस्तार करते हैं।
ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री भी उद्योग की कम कार्बन ज़रूरतों को पूरा करती है। इसकी उत्पादन प्रक्रिया में, बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर का उपयोग मैट्रिक्स के रूप में किया जा सकता है, जिसमें ग्रेफीन नैनोशीट्स की कम खुराक (केवल 0.5%-1% मिलाने से प्रदर्शन में सुधार हो सकता है), संसाधन खपत को कम करना; साथ ही, खोखली संरचना सामग्री घनत्व को 40% तक कम कर देती है, जो बाद के प्रसंस्करण में रंगों और योजक के उपयोग को कम करने में मदद करती है, जिससे रासायनिक फाइबर उद्योग को "दोहरे कार्बन" लक्ष्य को प्राप्त करने और उद्योग के हरित परिवर्तन को बढ़ावा देने में मदद मिलती है।
सामग्री की तैयारी के लिए चार प्रमुख चरणों की आवश्यकता होती है। पहला चरण कच्चे माल की तैयारी है। ग्रेफीन नैनोशीट्स को अल्ट्रासोनिक फैलाव तकनीक के माध्यम से पॉलिएस्टर या पॉलीमाइड कताई तरल में समान रूप से फैलाया जाता है। ग्रेफीन के समान वितरण को सुनिश्चित करने के लिए फैलाव सांद्रता और कण आकार को नियंत्रित किया जाता है, जो सामग्री के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने का आधार है। दूसरा चरण समग्र कताई है। पिघल कताई उपकरण में कताई के लिए एक खोखले स्पिनरेट का उपयोग किया जाता है। स्पिनरेट एपर्चर (आमतौर पर 0.1-0.3mm) और कताई तापमान (260-280℃) को समायोजित करके, काते गए फाइबर एक खोखली संरचना बनाते हैं, और फाइबर की ताकत में सुधार करने के लिए कर्षण उपकरण का उपयोग फाइबर स्ट्रेचिंग मल्टीपल (आमतौर पर 3-5 बार) को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है; तीसरा चरण 3डी बनाने की प्रक्रिया है, जहाँ काते गए खोखले फाइबर को एक ब्रैडिंग मशीन के माध्यम से 3डी में बुना जाता है। त्रि-आयामी संरचना के लिए, बुनाई घनत्व को अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जाता है। उदाहरण के लिए, फिल्टर सामग्री के लिए उपयोग किए जाने पर ढीली बुनाई का उपयोग किया जाता है, और संरचनात्मक भागों के लिए घनी बुनाई का उपयोग किया जाता है। अंतिम चरण पोस्ट-प्रोसेसिंग और परीक्षण है। 3डी ढाली गई सामग्री को संरचना को स्थिर करने के लिए हीट-सेट किया जाता है (तापमान 120-150°C), और फिर खोखलेपन का पता एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा लगाया जाता है और यांत्रिक गुणों का परीक्षण एक तन्य परीक्षण मशीन द्वारा किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उत्पाद उद्योग मानकों को पूरा करता है।
आज, ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री कई क्षेत्रों में उभरी है। उत्पादन प्रक्रियाओं और लागत में कमी के निरंतर अनुकूलन के साथ, यह रासायनिक फाइबर उद्योग को "बुनियादी विनिर्माण" से "उच्च-अंत बुद्धिमान विनिर्माण" में बदलने और उद्योग के उच्च-गुणवत्ता वाले विकास के लिए मुख्य प्रेरक शक्ति बनने में और बढ़ावा देगा।
जैसे-जैसे रासायनिक फाइबर उद्योग उच्च-प्रदर्शन और बहु-कार्यात्मक परिवर्तन की ओर बढ़ रहा है, ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री अपने अद्वितीय संरचना और उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ पारंपरिक रासायनिक फाइबर की सीमाओं को तोड़ने में एक प्रमुख शक्ति बन गई है। वे न केवल उद्योग में तकनीकी जीवन शक्ति का संचार करते हैं, बल्कि अनुप्रयोग सीमाओं का भी विस्तार करते हैं। इसका मूल्य और उत्पादन प्रक्रिया गहन चर्चा के योग्य है।
ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री ने सबसे पहले पारंपरिक रासायनिक फाइबर की प्रदर्शन बाधा को तोड़ा। हालाँकि पॉलिएस्टर और नायलॉन जैसे पारंपरिक रासायनिक फाइबर कम लागत वाले होते हैं, लेकिन उनमें अपर्याप्त शक्ति और खराब मौसम प्रतिरोध जैसी समस्याएँ होती हैं, जिससे उच्च-अंत क्षेत्रों की ज़रूरतों को पूरा करना मुश्किल हो जाता है। जब ग्रेफीन की उच्च शक्ति और उच्च चालकता को खोखले 3डी संरचना के हल्के वजन और उच्च सांस लेने की क्षमता के साथ जोड़ा जाता है, तो सामग्री की तन्य शक्ति साधारण रासायनिक फाइबर की तुलना में 30% अधिक होती है। इसमें उत्कृष्ट तापीय चालकता और यूवी प्रतिरोध भी है। इसका उपयोग सीधे उच्च-अंत बाहरी कपड़ों, एयरोस्पेस हल्के घटकों और अन्य परिदृश्यों में किया जा सकता है, जो रासायनिक फाइबर सामग्री के उच्च-प्रदर्शन क्षेत्र में अंतर को भरता है।
दूसरे, यह सामग्री रासायनिक फाइबर उद्योग के कार्यात्मक उन्नयन को बढ़ावा देती है। पारंपरिक रासायनिक फाइबर में एकल कार्य होते हैं और वे ज्यादातर कपड़ा कपड़ों के क्षेत्र तक ही सीमित होते हैं। हालाँकि, ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री खोखले संरचना के सोखने के गुणों और ग्रेफीन के जीवाणुरोधी गुणों के आधार पर चिकित्सा जीवाणुरोधी ड्रेसिंग और जल फिल्टर सामग्री जैसे कार्यात्मक उत्पादों को विकसित कर सकती है। उदाहरण के लिए, इसके खोखले चैनल पानी में प्रदूषकों को कुशलता से अवशोषित कर सकते हैं, जिसकी निस्पंदन दक्षता 95% से अधिक है, और ग्रेफीन के जीवाणुरोधी गुण बैक्टीरिया के विकास को रोक सकते हैं, जो पर्यावरण संरक्षण और चिकित्सा उपचार जैसे क्रॉस-फ़ील्ड अनुप्रयोगों की संभावना प्रदान करते हैं, और रासायनिक फाइबर उद्योग के बाजार क्षेत्र का विस्तार करते हैं।
ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री भी उद्योग की कम कार्बन ज़रूरतों को पूरा करती है। इसकी उत्पादन प्रक्रिया में, बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर का उपयोग मैट्रिक्स के रूप में किया जा सकता है, जिसमें ग्रेफीन नैनोशीट्स की कम खुराक (केवल 0.5%-1% मिलाने से प्रदर्शन में सुधार हो सकता है), संसाधन खपत को कम करना; साथ ही, खोखली संरचना सामग्री घनत्व को 40% तक कम कर देती है, जो बाद के प्रसंस्करण में रंगों और योजक के उपयोग को कम करने में मदद करती है, जिससे रासायनिक फाइबर उद्योग को "दोहरे कार्बन" लक्ष्य को प्राप्त करने और उद्योग के हरित परिवर्तन को बढ़ावा देने में मदद मिलती है।
सामग्री की तैयारी के लिए चार प्रमुख चरणों की आवश्यकता होती है। पहला चरण कच्चे माल की तैयारी है। ग्रेफीन नैनोशीट्स को अल्ट्रासोनिक फैलाव तकनीक के माध्यम से पॉलिएस्टर या पॉलीमाइड कताई तरल में समान रूप से फैलाया जाता है। ग्रेफीन के समान वितरण को सुनिश्चित करने के लिए फैलाव सांद्रता और कण आकार को नियंत्रित किया जाता है, जो सामग्री के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने का आधार है। दूसरा चरण समग्र कताई है। पिघल कताई उपकरण में कताई के लिए एक खोखले स्पिनरेट का उपयोग किया जाता है। स्पिनरेट एपर्चर (आमतौर पर 0.1-0.3mm) और कताई तापमान (260-280℃) को समायोजित करके, काते गए फाइबर एक खोखली संरचना बनाते हैं, और फाइबर की ताकत में सुधार करने के लिए कर्षण उपकरण का उपयोग फाइबर स्ट्रेचिंग मल्टीपल (आमतौर पर 3-5 बार) को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है; तीसरा चरण 3डी बनाने की प्रक्रिया है, जहाँ काते गए खोखले फाइबर को एक ब्रैडिंग मशीन के माध्यम से 3डी में बुना जाता है। त्रि-आयामी संरचना के लिए, बुनाई घनत्व को अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जाता है। उदाहरण के लिए, फिल्टर सामग्री के लिए उपयोग किए जाने पर ढीली बुनाई का उपयोग किया जाता है, और संरचनात्मक भागों के लिए घनी बुनाई का उपयोग किया जाता है। अंतिम चरण पोस्ट-प्रोसेसिंग और परीक्षण है। 3डी ढाली गई सामग्री को संरचना को स्थिर करने के लिए हीट-सेट किया जाता है (तापमान 120-150°C), और फिर खोखलेपन का पता एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा लगाया जाता है और यांत्रिक गुणों का परीक्षण एक तन्य परीक्षण मशीन द्वारा किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उत्पाद उद्योग मानकों को पूरा करता है।
आज, ग्रेफीन फाइबर खोखले 3डी सामग्री कई क्षेत्रों में उभरी है। उत्पादन प्रक्रियाओं और लागत में कमी के निरंतर अनुकूलन के साथ, यह रासायनिक फाइबर उद्योग को "बुनियादी विनिर्माण" से "उच्च-अंत बुद्धिमान विनिर्माण" में बदलने और उद्योग के उच्च-गुणवत्ता वाले विकास के लिए मुख्य प्रेरक शक्ति बनने में और बढ़ावा देगा।
