Вақте ки мо маҳсулоти азшишаи нахӣ, мо аксар вақт танҳо намуди зоҳирӣ ва истифодаи онҳоро пай мебарем, аммо кам ба ин масъала диққат медиҳем: Сохтори дохилии ин риштаи сиёҳ ё сафеди борик чист? Маҳз ҳамин микросохторҳои ноаён ба шишаи нах хосиятҳои беназири онро, ба монанди мустаҳкамии баланд, муқовимат ба ҳарорати баланд ва муқовимат ба зангзанӣ, медиҳанд. Имрӯз мо ба "ҷаҳони ботинии" шишаи нах кашф хоҳем кард, то асрори сохтори онро ошкор кунем.
Бунёди микроскопӣ: «Тартиби бетартиб» дар сатҳи атомӣ
Аз нуқтаи назари атомӣ, ҷузъи асосии нахи шишагӣ диоксиди кремний (одатан 50%-70% вазн) буда, барои танзими хосиятҳои он унсурҳои дигар ба монанди оксиди калсий, оксиди магний ва оксиди алюминий илова карда мешаванд. Тартиби ин атомҳо хусусиятҳои асосии нахи шишагиро муайян мекунад.
Бар хилофи «тартиби масофаи дур»-и атомҳо дар маводҳои кристаллӣ (масалан, металлҳо ё кристаллҳои кварсӣ), тартиби атомӣ дар шишаи нахӣ нишон медиҳад«Тартиби кӯтоҳмуддат, бетартибии дарозмуддат».Ба таври оддӣ, дар як минтақаи маҳаллӣ (дар доираи чанд атом), ҳар як атоми кремний бо чор атоми оксиген пайваст шуда, як шакли пирамидамонандро ташкил медиҳад.«тетраэдри силикат»сохтор. Ин тартиби маҳаллӣ тартиб дода шудааст. Аммо, дар миқёси калонтар, ин тетраэдрҳои кремнийӣ мисли кристалл шабакаи мунтазами такроршавандаро ташкил намедиҳанд. Ба ҷои ин, онҳо ба таври тасодуфӣ пайваст ва ба таври бетартиб ҷойгир карда шудаанд, мисли тӯдаи блокҳои сохтмонӣ, ки бетартиб ҷамъ карда шудаанд ва сохтори шишагии аморфро ташкил медиҳанд.
Ин сохтори аморфӣ яке аз фарқиятҳои калидӣ байни ин сохторҳо мебошад.шишаи нахӣва шишаи оддӣ. Дар раванди хунуккунии шишаи оддӣ, атомҳо вақти кофӣ доранд, ки кристаллҳои хурд ва бо тартиби маҳаллӣ ташкил кунанд, ки ба шикастагии баландтар оварда мерасонад. Баръакс, нахи шишагӣ бо роҳи кашидан ва хунук кардани шишаи гудохта зуд сохта мешавад. Атомҳо вақт надоранд, ки худро ба таври мураттаб ҷойгир кунанд ва дар ин ҳолати бетартиб ва аморфӣ "яхкарда" мешаванд. Ин нуқсонҳоро дар сарҳадҳои кристалл кам мекунад ва ба нах имкон медиҳад, ки хосиятҳои шишаро нигоҳ дорад ва ҳамзамон устуворӣ ва қувваи кашишро беҳтар ба даст орад.
Сохтори монофиламентӣ: як воҳиди ягона аз «пӯст» то «аслӣ»
Нахи шишагини мо дар асл аз бисёр чизҳо иборат астмонофиламентҳо, аммо ҳар як монофиламент худ як воҳиди пурраи сохторӣ аст. Монофиламент одатан диаметри 5-20 микрометр дорад (тақрибан 1/5 то 1/2 диаметри мӯи инсон). Сохтори он якхела аст.«шакли силиндрии сахт»бе қабатбандии возеҳ. Аммо, аз нуқтаи назари тақсимоти таркиби микроскопӣ, фарқиятҳои ночизи "пӯст-аслӣ" мавҷуданд.
Дар раванди кашидан, вақте ки шишаи гудохта аз сӯрохиҳои хурди ресмон берун карда мешавад, сатҳ ҳангоми тамос бо ҳаво зуд хунук мешавад ва як қабати хеле тунукро ташкил медиҳад.«пӯст»қабат (тақрибан 0,1-0,5 микрометр ғафсӣ). Ин қабати пӯст нисбат ба қабати дохилӣ хеле зудтар хунук мешавад«аслӣ».Дар натиҷа, миқдори диоксиди кремний дар қабати пӯст нисбат ба ядро каме баландтар аст ва тартиби атомӣ зичтар бо нуқсонҳои камтар аст. Ин фарқияти нозук дар таркиб ва сохтор сатҳи монофиламентро аз ҷиҳати сахтӣ ва муқовимат ба зангзанӣ нисбат ба ядро қавитар мекунад. Он инчунин эҳтимолияти тарқишҳои сатҳро кам мекунад - вайроншавии мавод аксар вақт бо нуқсонҳои сатҳӣ оғоз мешавад ва ин пӯсти зич ҳамчун "пӯст"-и муҳофизатӣ барои монофиламент амал мекунад.
Илова бар фарқияти нозуки пӯсти аслӣ, сифати баландшишаи нахӣМонофиламент инчунин дар буриши арзии худ симметрияи хеле даврашакл дорад ва хатогии диаметр одатан то 1 микрометр назорат карда мешавад. Ин сохтори геометрии якхела кафолат медиҳад, ки ҳангоми фишори монофиламент, фишор дар тамоми буриши арзии он баробар тақсим карда мешавад ва аз консентратсияи фишор, ки аз нобаробарии ғафсии маҳаллӣ ба вуҷуд меояд, пешгирӣ мекунад ва бо ин васила қувваи умумии кашишро беҳтар мекунад.
Сохтори коллективӣ: Омезиши тартибдодашудаи «ришта» ва «матоъ»
Гарчанде ки монофилментҳо мустаҳкаманд, диаметри онҳо барои истифода танҳо хеле нозук аст. Аз ин рӯ, нахи шишагӣ одатан дар шакли ... мавҷуд аст.«коллективӣ»,маъмулан ҳамчун«Риштаи нахи шишагӣ»ва«матоъи нахи шишагин».Сохтори онҳо натиҷаи омезиши тартибдодашудаи монофиламентҳо мебошад.
Риштаи нахи шишагӣ маҷмӯаи даҳҳо то ҳазорҳо монофиламентҳо мебошад, ки аз ҷониби ... васл карда шудаанд.«печутоб»ё будан"бетартиб."Риштаи печидашуда маҷмӯи фуҷури монофиламентҳои параллелӣ буда, сохтори оддӣ дорад ва асосан барои тайёр кардани пашми шишагӣ, нахҳои резашуда ва ғайра истифода мешавад. Риштаи печида, аз тарафи дигар, бо печондани монофиламентҳо ба ҳам ташаккул меёбад ва сохтори спиралии монанд ба риштаи пахтагиро ба вуҷуд меорад. Ин сохтор қувваи пайвастшавиро байни монофиламентҳо зиёд мекунад ва аз кушода шудани ришта дар зери фишор пешгирӣ мекунад ва онро барои бофандагӣ, печондан ва дигар усулҳои коркард мувофиқ мегардонад.«шуморидан»ришта (индекс, ки шумораи монофиламентҳоро нишон медиҳад, масалан, риштаи 1200 тексӣ аз 1200 монофиламент иборат аст) ва«гардиш»(шумораи печишҳо барои як воҳиди дарозӣ) мустақиман мустаҳкамӣ, чандирӣ ва самаранокии коркарди минбаъдаи риштаро муайян мекунад.
Матоъҳои нахдор сохтори варақмонанд аз риштаи нахдор тавассути раванди бофандагӣ мебошад. Се бофтаи асосӣ якранг, ресмонӣ ва атласӣ мебошанд.Бофтани оддӣМатоъ бо роҳи пайвастани риштаҳои тор ва бофташуда ташаккул меёбад, ки дар натиҷа сохтори зич бо гузариши паст, вале қувваи якхела ба вуҷуд меояд, ки онро ҳамчун маводи асосӣ барои маводҳои таркибӣ мувофиқ мегардонад.бофтани дукаратаматоъ, риштаҳои тор ва бофта бо таносуби 2:1 ё 3:1 ба ҳам печида, дар рӯи он нақши диагоналӣ ба вуҷуд меорад. Он нисбат ба бофтаи оддӣ чандиртар аст ва аксар вақт барои маҳсулоте истифода мешавад, ки хам кардан ё шакл доданро талаб мекунанд.Бофтани атласнуқтаҳои камтари печидашавӣ дорад, ки дар он риштаҳои каҷ ё бофташуда хатҳои шинокунандаи пайвастаро дар рӯи он ташкил медиҳанд. Ин бофтан ҳангоми ламс нарм аст ва сатҳи ҳамвор дорад, ки онро барои ҷузъҳои ороишӣ ё камсуръат мувофиқ мегардонад.
Новобаста аз он ки он ришта аст ё матоъ, асоси сохтори коллективӣ ноил шудан ба беҳтар кардани самаранокӣ мебошад«1+1>2»тавассути омезиши тартибдодашудаи монофиламентҳо. Монофиламентҳо мустаҳкамии асосиро таъмин мекунанд, дар ҳоле ки сохтори коллективӣ ба мавод шаклҳои гуногун, чандирӣ ва мутобиқшавии коркардро барои қонеъ кардани ниёзҳои гуногун, аз изолятсияи гармӣ то тақвияти сохторӣ медиҳад.
Вақти нашр: 16 сентябри соли 2025
