Name: 그들의 기계적 특성의 결정 수 있도록 고 강도 공중 합체 Aramid 섬유 disentangling (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 2 s
Description: 학습하세요 고강도 아라미드 공중합체 섬유의 기계적 특성 분석을 위한 시료 준비 프로토콜을 개발하는 방법을. 용제 기반 코팅 제거와 개별 섬유 분리 기술을 통해 정확한 단일 섬유 인장 시험이 가능합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

저자 유용한 토론 및 두꺼운 용지 서식의 준비와 지원에 대 한 박사는 오스본을 인정 하 고 싶습니다.

1. 섬유 분리에 도움을 공중 합체 섬유에 코팅의 해산
<ol><li>섬유, 세라믹가 위 또는 신선한 강철 면도날을 사용 하 여 추출 각 원사 번들에서 170 m m 160 m m 컷의 오염을 방지 하기 위해 화학적으로 저항 하는 장갑 선정 적절 하 게 입고 있습니다. 레이블이 지정 된 컨테이너에 추가 분석을 위해 필요한 경우는 원사의 나머지를 보유 합니다.</li>
	<li>매듭 또는 원사 일 때 용 매에 몰입 하는 것을 막기 위해 원사의 끝을 클램프. 참고:이 연구를 위해 (극성 시리즈)에서 넓은 범위의 극성 용 매 했다 처음 탐험. 질적 결과 바탕으로, 더 깊이 검사는 아세톤, 물, 메탄올을 사용 하 여 실시 했다. 마지막으로, 아세톤 detangling의 용이성에 따라 섬유 분리 및 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 결과 (뒷부분에서 설명)에 대 한 좋은 용 매로 선정 됐다.</li>
	<li>레이블이 지정 된 페 트리 접시에 Petri 접시 뚜껑 덮개 용 매 3 mL 2 mL에 섬유를 담가.</li>
	<li>30 분, 아세톤에 담근 다 원사 허용 다음 용 매를 삭제 합니다.</li>
	<li>1.3 1.4 적어도 2 개의 추가 번 단계를 반복 하 고 증발 하는 용 매를 허용 합니다.</li>
	<li>어떤 아세톤 잔류물을 제거 하 고 건조에 도움, 메탄올의 3 ml 2 ml에서 샘플을 담가.</li>
	<li>원사 메탄올 적어도 30 분에서을 허용 합니다.</li>
	<li>용 매에서 원사를 제거 하 고 적어도 24 h 동안 건조를 허용 합니다.</li>
</ol>2. 전자 현미경 검사 법을 검사 하 여 해체 단계 코팅의 분석
<ol><li>필요한 경우 스테레오 현미경 분석에 대 한 원사 번들에서 다른 용 매를 사용 하 여 세차 이전 핀셋으로 개별 섬유를 구분 합니다.</li>
	<li>스테인리스 스텁 (1 ㎝ 직경)에 준수 하 여 섬유를 탑재 탄소 이중 면 테이프에 핀셋으로 그들.</li>
	<li>완화 효과 SEM.에서 충전 하는 표면에 Au/Pd 등 전도성 물질로 섬유 코트</li>
	<li>스캐닝 전자 현미경으로 섬유 샘플을 로드 하 고 2에서 이미지 kV 가속 전압 및 50 pA-100 pA 전자 현재. 필요한 경우 충전 중립화 설정을 카운터 충전 효과를 적용 합니다.</li>
</ol>3. 퓨 리에 의해 해체 단계 코팅의 분석 변환 적외선 분광학
<ol><li>세척된 실 번들의 40 m m 약 30 mm를 잘라.</li>
	<li>접착제 IR 샘플 카드를을 보호 백업 제거 합니다.</li>
	<li>보호 하기 위해 장갑을 착용 하는 동안 오염에서 샘플 약간 카드에서 창에 샘플을 분석에 대 한 샘플을 합체 섬유 번들을 트위스트.</li>
	<li>제조업체의 사양에 따라 분석에 대 한는 FTIR을 준비 합니다. 퍼지 가스, 액체 질소 검출기를 채울 켜고 ATR 액세서리 샘플 칸에 자기 정렬 플레이트를 사용 하 여 설치.</li>
	<li>이 경우 검사 및 악기 악기 소프트웨어의 고급 측정 탭에 해상도의 숫자에 대 한 매개 변수를 프로그램, 128 검사 4 c m-1의 해상도에서 평균.</li>
	<li>낮은 린 트 지우기와 메탄올 ATR 액세서리의 창을 청소.</li>
	<li>3.5 단계에서 선택한 매개 변수는 소프트웨어의 기본 측정 창에 수집 배경 버튼을 눌러 배경을 수집 합니다.</li>
	<li>현미경 및 비디오 모니터를 사용 하 여 섬유를 위치 수 있도록 ATR 액세서리에 창 섬유 샘플을 맞춥니다.</li>
	<li>3.5 단계에서 선택한 매개 변수를 사용 하 여 소프트웨어의 기본 측정 창에 수집 샘플 버튼을 눌러 샘플 스펙트럼을 수집 합니다.</li>
	<li>단계 3.6-3.9, 샘플 당 적어도 3 스펙트럼을 수집 하는 모든 샘플 분석 되었습니다 때까지 반복 합니다.</li>
</ol>4. 광각 x 선 산란에 의해 섬유의 분석
<ol><li>니트 릴 장갑 착용, 면도날을 사용 하 여 원사 스풀에서 원사의 약 25 m m를 잘라.</li>
	<li>25 m m 스테인레스 스틸 와셔의 6.25 m m 내부 구멍에 원사의 각 번들 센터.</li>
	<li>테이프 셀로판 테이프를 사용 하 여 제자리에 세탁기를 사 번들.</li>
	<li>다른 두 가지 유형의 원사 단계 4.1 4.3 반복 합니다.</li>
	<li>그림 1에서 보듯이 원사 번들 (포함 하는 위치에 대 한 금속 막대) 스테인리스 스틸 샘플 홀더 블록에 포함 된 와셔를 테이프. 섬유 분석에 대 한 수직 구성에 있어야 합니다.</li>
	<li>와셔와 같은 위치에 샘플 홀더 블록은 behenate 컨트롤 샘플을 탑재 합니다.</li>
	<li>악기에 문을 열고 자기 정렬 시스템을 사용 하 여 분석 단계로 샘플 홀더 블록을 탑재 합니다.</li>
	<li>샘플 홀더 약 실에 문을 닫고 대피 샘플 분석 챔버 진공 펌프를 활성화 합니다. 모니터는 진공 약 1600에 도달할 때까지 악기 옆 진공 게이지 장착 실바</li>
	<li>악기 소프트웨어, 빔, 활성화 열고 샘플 홀더에 각 샘플의 x 위치를 결정 하기 위해 수평 검사를 수행 합니다.</li>
	<li>확인 후 각 샘플의 x 위치, y 위치 각 샘플에 대 한 최대 신호 강도를 최적화 하기 위해 수직 스캔을 수행 합니다.</li>
	<li>X 및 y 위치 결정, 일단 샘플 및 각 검출기 사이의 거리를 결정 하기 위해 실버 behenate 컨트롤 샘플을 분석 하 여 측정을 시작 합니다.</li>
	<li>10 분 노출 시간을 사용 하 여 첫 번째 섬유 샘플을 분석 합니다.</li>
	<li>반복 단계 4.13 총에 대 한 두 개의 추가 시간 30 분의 시간을 스캔. 참고:이 프로토콜 대신 사용 됩니다 한 긴 30 분 스캔 경우 낭비 악기 시간을 최소화 하기 위해 샘플 노출 문제가 있기 때문에.</li>
	<li>맞는 2D 소프트웨어에서 average 함수를 사용 하 여 최종 결과 얻기 위해 3 스캔 평균.</li>
	<li>각 추가 샘플에 대 한 단계 4.13-4.15를 반복 합니다.</li>
</ol>5. 털 실 풀리 및 인장 테스트에 대 한 준비
<ol><li>30 cm x 30 cm 또는 더 큰 투명 한 플라스틱 보드 (폴 리 카보 네이트 시트는이 실험에서 사용)는 어두운 배경, 또는 같은 크기의 어두운 플라스틱 보드에 배치할 수 있습니다.</li>
	<li>낮은 압정 마스킹 테이프의 조각을 잘라 (약 10 m m 5 mm) 다음 단계에 사용할 수 있는 그들. 유리 표면에이 단계를 수행 하 고 면도기 칼 날 테이프를 잘라.</li>
	<li>놓이도록 완전히 평평한 플라스틱 보드에 20 m m 계기 직사각형 종이 서식 파일의 양쪽 끝을 테이프. 참고: 이전 작업 및 악기의 사용 가능한 턱 분리에 따라 이러한 테스트에 대 한 최적의 게이지 길이 20 m m 선택 됩니다.</li>
	<li>오염 방지에 니트 릴 장갑을 끼고 약 70 m m 씻어 서 원사의 80 m m를 잘라내어 유리 슬라이드 또는 다른 깨끗 한 표면 (그림 2a-b)에 배치.</li>
	<li>스테레오 현미경을 사용 하 여 풀리는 지원, 핀셋을 사용 하 여 원사에서 단일 섬유를 조심 스럽게 제거 하. 제동을 걸었다 또는이 프로세스 동안 섬유를 손상 하지 않도록 주의 하십시오. 모든 취소 섬유를 손상 (그림 2c).</li>
	<li>단일 섬유 섬유 마커 템플릿 (그림 2d-f)에 맞춰집니다 확인 종이 서식 파일 위에 놓습니다.</li>
	<li>보드에 섬유의 양쪽 끝을 테이프. 섬유의 가시성을 개선 하기 위해 투명 한 플라스틱 보드 아래 어두운 배경을 넣어 하거나 검은 플라스틱 보드를 사용 합니다. 섬유 (그림 2f) 서식 파일에서 직선과 약간 가르쳐 누워 해야 합니다.</li>
	<li>5.3-5.7 단계를 반복 하 여 약 35 ~ 45 섬유는 섬유의 각 유형에 대 한 별도 종이 서식에 탑재. 이 경우에, 섬유의 세 가지 유형이 있다: PBIA-co-PPTA1, PBIA, 및 PBIA-co-PPTA3.</li>
	<li>모든 섬유 플라스틱 보드에 녹화, 일단 하나 추가 섬유의 각 끝에 cyanoacrylate 접착제의 작은 방울 정렬 종이 서식 합니다. 인장 테스트 중 창과 종이 서식 파일의 끝에 접착제의 무료 1 cm를 남겨 주세요. 참고: Cyanoacrylate는 발견이 자료에 대 한 최고의 접착제, 24 h 치료 에폭시와 실패 한 시도 대표 결과에 표시 됩니다.</li>
	<li>접착제를 테스트 하기 전에 적어도 24 h에 대 한 치료를 하실 수 있습니다.</li>
</ol>6. 단일 섬유 인장 테스트
<ol><li>게이지 길이 관심의 표본에 대 한 가장 일관 된 결과 제공 하는 확장의 속도 결정 합니다. 이러한 매개 변수 사용 가능한 샘플의 양에 의해 및 실험적인 체제의 한계에 의해 지시 될 수 있습니다.</li>
	<li>장력 그립을 설치 하 고 격차를 보정 하 여 테스트를 위해 악기를 준비 합니다.</li>
	<li>프로그램 선택 게이지 길이 30 m m의 간격을 제공 하기 위해 그립을 이동 하려면 악기 종이 서식 파일의 왼쪽 턱에 대 한 각 끝에 10 m m 공간 크기 기반으로 합니다.</li>
	<li>그립 면 단일 섬유를 포함 하는 종이 서식 파일 로드에 대 한 격차를 만들을 풉니다.</li>
	<li>악기를 5 단계에서 준비 된 샘플 중 하나를 이동 합니다. Gloved 손, 핀셋, 작은 주걱을 사용 하 여 배치를 지원 하기 위해 서식 파일에는 표시를 사용 하 여 두 그립을 통해 서식 파일 피드. 접착제 그립 영역 밖에 있는지 확인 합니다.</li>
	<li>부드럽게 정렬 하 고 그것은 아래로 슬라이드를 하지 않습니다 있도록 섬유 지원 하면서 최고 그립 얼굴을 닫습니다.</li>
	<li>나사는 그냥 꽉 때까지 토크 렌치와 위쪽 및 아래쪽 나사를 조입니다.</li>
	<li>아래쪽 나사 6.7 단계를 반복 합니다.</li>
	<li>토크 렌치를 사용 하 여 상단 및 하단 그립에 나사를 조입니다. 섬유에 부하 분산 크로스 패턴에 나사를 강화 하는 것을 주의. 참고: 사용 하 여 적절 한 토크는 다를 수 있습니다 하 고 실험적으로 결정 되어야 합니다. 30 cN·m는이 실험에 사용 되었다.</li>
	<li>가 위로 종이 서식 파일의 양쪽을 잘라.</li>
	<li>프로그램 확장 0.0125 m m/s의 일정 한 속도로 인장 시험을 수행, 표시를 모니터링 하 고 섬유는 때 테스트를 중지 하는 악기.</li>
	<li>테스트의 끝에, 그립 얼굴을 완화 하 여 섬유 그립에서 제거 합니다. 브레이크 위치를 확인 하 고 추가 분석에 대 한 레이블이 지정 된 컨테이너에 깨진된 섬유를 보존. 참고: 그립 얼굴에 휴식 하는 섬유는에서 삭제 분석 "턱 나누기"으로 ASTM D3822에 설명 된 대로.</li>
	<li>30 m m 간격을 반환 하 고 모든 샘플 테스트 단계 6.4-6.12를 반복 합니다.</li>
	<li>깨진된 섬유 조각 현미경 분석 추가 서식 파일에 저장 합니다.</li>
</ol>

<ol><li>Joseph, A., Wiley, A., Orr, R., Schram, B., Dawes, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+load+carriage+on+measures+of+power+and+agility+in+tactical+occupations%3A+A+critical+review%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Environmental+Research+and+Public+Health%22%5BJournal%5D)">The impact of load carriage on measures of power and agility in tactical occupations: A critical review.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 15 (1), (2018).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22High-performance+fibres%22">High-performance fibres</a>. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2001).</li>
<li>Messin, G. H. R., Rice, K. D., Riley, M. A., Watson, S. S., Sieber, J. R., Forster, A. L. <a target="_blank" href="https://www.nist.gov/publications/effect-moisture-copolymer-fibers-based-5-amino-2-p-aminophenyl-benzimidazole">Effect of moisture on copolymer fibers based on 5-amino-2-(p-aminophenyl)- benzimidazole.</a> Polymer Degradation and Stability. 96 (10), 1847-1857 (2011).</li>
<li>McDonough, W. G., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s12221-015-5195-z">Testing and analyses of copolymer fibers based on 5-amino-2-(p-aminophenyl)-benzimidazole.</a> Fibers and Polymers. 16 (9), 1836-1852 (2015).</li>
<li>De Vos, R. E. T. P., Surquin, J. E., Marlieke, E. J. US patent. , 8,362,192 (2013).</li>
<li>Lee, K. S. US patent. , 8,716,434 (2014).</li>
<li>Mallon, F. K. US patent. , 8,716,430 (2014).</li>
<li>Cunniff, P. M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/256816090_Dimensionless_Parameters_for_Optimization_of_Textile_Based_Body_Armor_Systems">Dimensionless Parameters for Optimization of Textile-Based Armor Systems.</a> 18th Int Symp Ballist. , 1302-1310 (1999).</li>
<li>Cuniff, P. M., Song, J. W., Ward, J. E. <a target="_blank" href="https://scholar.google.com/scholar?cluster=8156169195304176027&hl=en&oi=scholarr">Investigation of High Performance Fibers for Ballistic Impact Resistance Potential.</a> Int SAMPE Tech Conf Ser. 21, 840-851 (1989).</li>
<li>Cheng, M., Chen, W., Weerasooriya, T. <a target="_blank" href="http://materialstechnology.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1427417">Mechanical Properties of Kevlar® KM2 Single Fiber.</a> Journal of Engineering Materials and Technolog. 127 (2), 197(2005).</li>
<li>Forster, A. L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391010003952">Hydrolytic stability of polybenzobisoxazole and polyterephthalamide body armor.</a> Polymer Degradation and Stability. 96 (2), 247-254 (2011).</li>
<li>Forster, A. L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391015000397">Long-term stability of UHMWPE fibers.</a> Polymer Degradation and Stability. , 45-51 (2015).</li>
<li>Holmes, G. A., Kim, J. -H., Ho, D. L., McDonough, W. G. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pc.20870">The Role of Folding in the Degradation of Ballistic Fibers.</a> Polymer Composites. 31, 879-886 (2010).</li>
<li>ASTM International. <a target="_blank" href="https://www.astm.org/Standards/D3822.htm">ASTM D3822/D3822M-14 Standard Test Method for Tensile Properties of Single Textile Fibers</a>. , 1-10 (2015).</li>
<li>Levchenko, A. A., Antipov, E. M., Plate, N. A., Stamm, M. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/masy.19991460120">Comparative analysis of structure and temperature behaviour of two copolyamides - Regular KEVLAR and statistical ARMOS.</a> Macromolecular Symposia. 146, 145-151 (1999).</li>
<li>Jenket, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJenket%2C+D+%22Failure+Mechanisms+Of+Ultra+High+Molar+Mass+Polyethylene+Single+Fibers+At+Extreme+Temperatures+And+Strain-Rates%22">Failure Mechanisms Of Ultra High Molar Mass Polyethylene Single Fibers At Extreme Temperatures And Strain-Rates</a>. , (2017).</li>
</ol>

이 문서에 사용 된 절차의 전체 설명 필요 특정 상업 제품 및 그들의 공급자의 식별을 합니다. 이러한 정보를 포함 한다 어떤 방식에서으로 해석 같은 제품 또는 공급 업체는 NIST 승인 또는 NIST에 의해 추천 된다 또는 그들은 반드시 최고의 재료, 기기, 소프트웨어 또는 공급 업체 목적을 나타내는 설명.

여기에 설명 된 메서드는 물을 사용 하지 않고 특수 고분자 층 공중 합체 섬유에서 코팅을 제거 하기 위한 대체 솔벤트 기반의 프로토콜을 제공 합니다. 두 이전 연구3,4 이 화학 성분, 수증기 또는 액체 물에 노출의 섬유에서 가수분해의 증거를 보여주었다. 샘플 준비 중 가수분해를 방지은 중요 한 실험의 다음 단계에 대 한 섬유의이 세트 그들의 민감성 노화 가수분해 때문에 따뜻하고 습 한 환경에 노출에서에 대 한 검사 하는 것입니다 어디.
분리 하 고 장착 섬유가 실험 프로토콜의 가장 중요 한 단계입니다. 익 스 트림만 단일 섬유 (섬유 함께 스틱 수 있습니다)를 격리를 주의 해야 한다, 거친 설치 단계 동안 처리와 함께 그들을 손상 없이. 적절 한 접착제의 선택은 또한 에폭시 접착제는 cyanoacrylate 비교로 빈약한 결과 의해 입증으로 중요 합니다. 이전 작업 또한 특...

현재, 개인 보호의 분야에서 중요 한 초점 법 집행 및 군사 응용 프로그램1에 대 한 개인 보호를 위해 필요한 바디 아머의 질량을 감소 시키기에. 전통적인 갑옷 디자인 폴 리 같은 재료에 의존 (p-phenylene terephthalamide) (PPTA), 일컬어 특수 고분자 층, 고 탄도 위협2에 대 한 보호를 제공 하기 위해 폴 리 에틸렌. 그러나, 특정 탄도 위협 중지 하는 데 필요한 갑옷의 무게를 줄이기 위해 그들의 잠재력에 대 한 다른 고 강도 섬유 재료를 탐험에 관심이 있다. Aramid 공중 합체 섬유 등 대체 물질의 탐사를 주도하 고 있다. 이러한 섬유의 반응에 의해 만들어진 [5-아미노-2-(p-aminophenyl) benzimidazole] (amidobenzimidazole, ABI) 및 p-phenylenediamine (p-PDA) 폼 폴 리 (p-terephthaloyl 염화와 phenylene-benzimidazole-terephthalamide-co-p-phenylene terephthalamide). 이 연구에서 우리는 모두 상업적으로 생산된 재료 산업 접촉에서 얻은 3 가지 섬유를 검사 합니다. 하나는 폼 폴 리 5 p-phenylenediamine와 반응 ABI에 의해 만든 단일 중합체 섬유-아미노-2-(p-aminophenyl) benzimidazole, 또는 PBIA. 이 연구에서 검사 하는 다른 두 개의 공중 합체 섬유 PBIA PPTA 연계3의 다른 비율으로 랜덤 공중 합체 될 것 예상 된다. 이러한 연계의 상대적 비율 수 확인할 수 없습니다 실험적으로 고체 핵 자기 공명을 사용 하 여. 이러한 섬유는 PBIA-co-PPTA1, PBIA-co-PPTA3 이전 게시4에 사용 된 지정 연장으로 지정 됩니다. PBIA-co-PPTA3 이전 공부 하지는 하지만 비슷한 구조. 이러한 섬유 시스템도 여러 최근 부여 된 특허5,,67의 초점이 있다.
갑옷의 우수한 탄도 저항 궁극 장력 강도 및 변형 실패8,,910등, 그것을 구성 하는 재료의 기계적 성질에 입각 한입니다. 상당한 노력11,,1213 고분자 섬유 바디 아머에 노출 된 후 이러한 기계적 성질에 해로운 변화를 조사 하 여 사용의 장기 안정성 검토에 초점을 맞춘 되었습니다. 환경 조건입니다. Aramid 공중 합체 섬유 환경 조건의 효력의 연구3,4의 많은 주제 되지 않았습니다. 이러한 자료를 공부 하 고 하나의 도전 disentangling 테스트용 원사에 어려움입니다. McDonough4 이전 작업 조사는 물 원사 단일 섬유 인장 테스트를 수행 하기 전에 코드에 사용 된 기술. 그러나, 섬유의 기계적인 힘이 물 노출에 의해 변경 되었습니다 여부에 더 완전 한 이해가 했다. 그러나 대신 disentangling 섬유 원사 번들의 기계적 강도 테스트 하는,이 많은 양의 자료를 요구 하 고 덜 특정 정보를 제공 하는 원사 번들에 섬유의 강도 평균으로 간주 됩니다. 이 프로젝트의 목표는 aramid 공중 합체 섬유의 기계적 성질에 온도 높은 습도의 영향을 살펴보는 것입니다. 따라서, 코팅 제거 및 섬유 샘플 준비에 의해 유도 된에서 환경 노출 때문에 가수분해를 구별할 수 있게 섬유 풀리는 대체 솔벤트를 찾을 수 필수적입니다. 테스트를 위해 단일 섬유의 준비 그들의 작은 크기에 의해 더 복잡 합니다. 이 작품에서는, 우리 몇 가지 일반적인 용 매 (물, 메탄올, 아세톤)를 조사 하 고 테스트용 단일 섬유의 준비에 대 한 최고의 선택으로 아세톤을 선택 합니다. 모든 섬유는 메탄올을 가진 추가 테스트 하기 전에 씻어 서 했다. 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광학 코팅 해산 및 풀리는 단계 재료에 어떤 화학 저하의 원인이 인지 확인 위해 수행 됩니다. 풀리는, 화학 분석, 및 공중 합체 aramid 섬유의 기계적 테스트 샘플 준비 단계를 보여주는 자세한 비디오 프로토콜의 비슷한 연구를 수행 하기 위한 방법론을 개발에 다른 연구자를 지원 하기 위한 것입니다. 그들의 실험실에서 단일 섬유입니다.

<table><tbody><tr><td>스테레오 현미경</td><td>National</td><td>DC4-456H</td><td>디지털 현미경</td></tr><tr><td>RSA-G2 고체 분석기</td><td>TA Instruments</td><td></td><td>필름 장력 클램프와 함께 과도 인장 모드에서 사용되는 동적 기계 열 분석기 Accesory</td></tr><tr><td>Vertex 80</td><td>Bruker Optics</td><td></td><td>Fourier Transform 적외선 분광계는 수은 카드뮴 텔루 라이드 (MCT) 검출기가 장착 된 세척 프로토콜의 결과를 분석하는 데 사용됩니다.</td></tr><tr><td>Durascope</td><td>Smiths 감지</td><td></td><td>FTIR을 수행하는 데 사용되는 감쇠 총 반사율 액세서리</td></tr><tr><td>토크 육각 엔드 렌치</td><td>M.H.H. Engineering</td><td>Quickset 마이너</td><td>토크 렌치</td></tr><tr><td>메탄올</td><td>J.T. Baker</td><td>9093-02</td><td>메탄올 솔벤트</td></tr><tr><td>아세톤</td><td>Fisher</td><td>A185-4</td><td>아세톤 솔벤트</td></tr><tr><td>시아노아크릴레이트</td><td>록타이트</td><td></td><td>슈퍼 글루</td></tr><tr><td>FEI Helios 660 듀얼 빔 FIB/SEM</td><td>FEI Helios</td><td></td><td>주사 전자 현미경</td></tr><tr><td>Denton 데스크탑 스퍼터 코터</td><td></td><td></td><td>스퍼터 코터</td></tr><tr><td>25mm O.D. 스테인리스 스틸 와셔(6.25mm 구멍</td><td></td><td></td> 포함<td>) 6.25mm 구멍이 있는 25mm O.D. 스테인리스 스틸 와셔</td></tr><tr><td>실버 behenate</td><td></td><td></td><td>광각 X선 산란(WAXS) 표준</td></tr><tr><td>Xenocs Xeuss SAXS/WAXS 소각 X선 산란 시스템</td><td>Xenocs Xeuss</td><td></td><td>SAXS/WAXS 소각 X선 산란 시스템, 최소 Q = 0.0045 ≥ -1의 SAXS 분석을 위한 X선 비디오 속도 이미저, WAXS 분석을 위한 검출기 별도의 X선 비디오 속도 이미저(최대 약 45°C; 2&theta;) 샘플 홀더 챔버.</td></tr><tr><td>WAXS 데이터를 분석하기 위한</td> <td>2D 소프트웨어</td><td></td><td></td> 소프트웨어 적합</tr></tbody></table>

그들의 기계적 특성의 결정 수 있도록 고 강도 공중 합체 aramid 섬유 disentangling

Disentangling High Strength Copolymer Aramid Fibers to Enable the Determination of Their Mechanical Properties

전통적으로, 소프트 바디 아머가 폴 리에서 만들어진 (p-phenylene terephthalamide) (PPTA) 및 초고 분자량 폴 리 에틸렌. 그러나, 미국 바디 아머 시장에서 섬유 선택 다변화, 공중 합체 섬유에 따라 5의 조합-아미노-2-(p-aminophenyl) benzimidazole (PBIA) 및 더 많은 기존의 PPTA 소개 되었다. 약간 이러한 섬유의 장기 안정성에 대해서 알려져 있지만 응축 중합체로 그들은 잠재적인 감도 습기 및 습도를 것으로 예상 된다. 따라서, 자료와 이해의 강도 특성화 환경 조건에 그들의 취약점은 안전 응용 프로그램에서 그들의 사용 수명을 평가 하기 위한 중요 합니다. 탄도 저항 및 이러한 섬유의 다른 중요 한 구조상 속성은 그들의 힘에 입각 한. 개별 섬유의 강도 정확 하 게 확인 하려면 어떤 손상도 없이 그들을 원사에서 풀 필요가 있다. 세 라미드 기반 공중 합체 섬유 연구에 대 한 선정 됐다. 섬유는 메탄올 각 원사 번들에서 개별 섬유를 함께 개최 하는 유기 코팅을 제거 하 여 다음 아세톤으로 세척 했다. 이 코팅은 섬유를 손상 하 고 그들의 힘에 영향을 미치는 없이 기계적 테스트 원사 번들에서 단일 섬유를 분리 하기 어려운 있습니다. 세척, 후 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광학 세척 하 고 씻지 샘플에서 수행 하 고 결과 비교 했다. 이 실험은 폴 리의 스펙트럼에서 아무 중요 한 변화는 보이고 있다 (p-phenylene-benzimidazole-terephthalamide-co-p-phenylene terephthalamide) (PBIA-co-PPTA1)와 PBIA-co-PPTA3 세척, 그리고에 작은 변화 후 PBIA에 대 한 강도입니다. 이 아세톤과 메탄올 린스 하지 부정적인 섬유에 영향을 미치는 하 고 화학 저하를 일으키는 나타냅니다. 또한, 단일 섬유 인장 테스트 그들의 초기 장력 및 실패, 변형 특성을 다른 보고 된 값을 비교 하 여 씻어 섬유에서 수행 되었다. 반복 절차 개발이이 섬유에 인장 시험을 수행 하기 위한 성공적인 방법의 찾을 필요 했다.

여기 공부 하는 공중 합체 aramid 섬유는 테스트를 위해 개별 섬유에 털 뭉치에서 분리 하기 어렵다. 섬유 얽혀 있으며 그들을 매우 어려운 섬유 손상 없이 분리 하 게 하는 화학 물질 처리와 코팅. 그림 3 섬유 원사 내에서 구조 형태를 보여준다. 도의 일환으로 큰 번들, 섬유 표면 광범위 한 거칠기와 가능성이 인접 섬유 강한 접착 력으로 인 한 눈물 보여. 그러나 McDonough4, 외., 이전 작품에서 물 인장 테스트 전에 섬유를 분리 하기 위하여 사용 되었다,,이 메서드를 사용 하 여 준비 하는 섬유의 화학 분석 샘플 준비에 관한 중요 한 질문을 제기의 기계적 성질에 효과입니다. 이 작품의 첫 번째 부분에서 3 개의 다른 용 매 (용의 전체 극성 범위에서 제거 하 여 선택), 물를 포함 하 여의 효과 비교 SEM을 사용 하 여 실제에 다른 세척 프로...

고 강도 공중 합체 aramid 섬유, 코팅을 제거 하 고 중요 한 소개 하지 않고 개별 섬유 가닥 disentangling 여 정확한 기계적 테스트에 대 한 일관 된 표본을 준비 하는 프로토콜을 개발 하는 연구의 기본 목표 화학 또는 물리적 저하.

그들의 기계적 특성의 결정 수 있도록 고 강도 공중 합체 Aramid 섬유 disentangling

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to ...

이 방법은 코팅을 용해하고 까다로운 섬유 샘플을 분리하는 방법론에 대한 단일 섬유 테스트 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 코팅 용해의 물 방법이 섬유에 대한 손상이 적은 용매 기반 방법으로 대체되었다는 것입니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 단일 섬유를 조작하는 데 어려움이 있기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.섬유의 오염을 방지하기 위해 적절한 내화학성 장갑을 착용하고 새 강철 면도날을 사용하여 추출된 각 실 다발에서 160-170mm를 자르고 나머지 실은 적절한 추가 분석을 위해 라벨이 부착된 용기에 보관합니다. 실이 엉키지 않도록 끝을 고정하고 라벨이 붙은 페트리 접시에 섬유를 2-3밀리리터의 솔벤트에 담그십시오. 접시에 뚜껑을 덮고 실을 30분 동안 담가둡니다.세 번째 침지 후 샘플을 2-3밀리리터의 메탄올에 최소 30분 동안 담그십시오. 그런 다음 실을 최소 24시간 동안 건조시킵니다. 다음 날, 30 x 30cm 이상의 투명 플라스틱 보드를 같은 비율의 어두운 배경 위에 놓습니다.그리고 면도날을 사용하여 유리 표면에 5-10mm 길이의 저점착성 마스킹 테이프를 자릅니다. 20mm 게이지 직사각형 종이 템플릿의 양쪽 끝을 플라스틱 보드에 테이프로 붙여서 템플릿이 완전히 평평하게 놓이도록 합니다. 그리고 오염을 방지하기 위해 니트릴 장갑을 착용하고 용제로 헹굼 된 실을 약 70-80mm 자릅니다.자른 실을 깨끗한 표면에 놓고 실체 현미경을 사용하여 핀셋을 사용하여 실에서 단일 섬유를 조심스럽게 제거합니다. 종이 템플릿 위에 단일 파이버를 놓고 파이버가 템플릿의 마커와 정렬되어 있는지 확인합니다. 그리고 광섬유의 양쪽 끝을 보드에 테이프로 붙입니다.섬유의 가시성을 향상시키기 위해 플라스틱 보드 아래에 어두운 배경을 배치하십시오. 섬유는 템플릿을 가로질러 직선으로 약간 팽팽하게 놓여야 합니다. 모든 샘플이 각 섬유 유형에 대한 별도의 종이 템플릿에 장착되면 섬유의 각 끝에 시아노아크릴레이트 접착제를 한 방울 떨어뜨리고 인장 테스트 중에 잡을 수 있도록 종이 템플릿 끝에 접착제가 1cm 남습니다.접착제를 최소 24시간 동안 건조시킨 후 인장 그립을 설치하고 인장 시험 장비를 보정하여 30mm의 간격을 제공합니다. 다음으로, 장갑, 작은 주걱 및 핀셋을 사용하여 두 그립을 통해 템플릿을 공급하고 템플릿의 표시를 사용하여 배치를 돕습니다. 파이버가 아래로

disentangling-high-strength-copolymer-aramid-fibers-to-enable

Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

에 대한 기계적 적응 고분자 나노 복합 재료의 환경 제어 Microtensile 테스트<em&gt; 생체</em&gt; 특성

사용 중인 폴리머 및 섬유 강화 폴리머 복합재의 내구성은 설계 및 상태 기반 유지 관리에 중요한 측면입니다. 우리는 동시 기계 및 환경 부하의 영향을 조사하기 위한 새로운 저비용 실험실 테스트 플랫폼을 제시하고 보다 효율적이면서도 안전한 복합 구조를 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.

폴리머의 내구성 연구 및 동시 Hygrothermo 기계적 자극에 따라 섬유 강화 고분자 복합 재료에 대한 테스트 플랫폼

여기, 우리가 준비하고 차 구조를 시각화하는 프로토콜을 제시한다 (예를 들면, 섬유, 도넛 형 아키텍처 및 나노 분야) 나선형 폴리 카 보디에서 유래. 두 원자 힘 현미경 (AFM) 및 주사 전자 현미경 (SEM)에 의해 특징 형태는 분자 구조, 농도, 및 원하는 용매에 의존하는 것으로 나타났다.

나선형 폴리 카 보디이 미드 공중 합체 및 이들의 트리아 졸 유도체로부터 획득 자기 조립 모폴로지

미세 회전 및 재생성된 실크 fibroin monofilament의 미세 특성화에 대 한 프로토콜 제공 됩니다.

미세 드라이 회전 및 재생성된 실크 Fibroin 섬유의 특성

연구의 목표는 고강도 아라미드 또는 초고강도 아라미드 또는 초고어치 질량 폴리에틸렌 기반의 유연한 단방향 복합 라미네이트 재료의 정확한 기계적 테스트를 위해 일관된 표본을 준비하는 프로토콜을 개발하고 설명하는 것이었습니다. 이러한 물질에 인공 노화를 수행하기위한 프로토콜.

절단 절차, 인장 테스트 및 유연한 단방향 복합 라미네이트의 노화

원자력 현미경 검사법 (AFM) 캔틸레버 팁에 프로브 분자의 공유 부착은 물리적 특성의 조사를위한 필수적인 기술입니다. 이를 통해 높은 재현성을 가진 AFM 기반 단일 분자 힘 분광학을 통해 연신력, 탈착력 및 폴리머 길이를 결정할 수 있습니다.

AFM 기반 힘 분광학을 위한 단일 분자의 공유 부착

이 논문은 습식 핸드 레이업/진공 백 방법을 사용하여 얻은 섬유 강화 폴리머 매트릭스 복합 라미네이트의 제조 공정을 설명합니다.

다양한 제조 공정에서 얻은 유리 섬유 강화 고분자 복합 라미네이트의 기계적 특성 측정

이 프로토콜은 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 비행 시간 질량 분석법을 사용하여 다양한 분산 및 말단 그룹을 가진 합성 폴리머를 특성화하기 위해 샘플 준비, 데이터 수집 및 데이터 분석에 대한 자세한 지침과 예를 제공합니다.

분산도 및 말단기가 다양한 합성 고분자의 특성화를 위한 MALDI-ToF MS 분석법

시스테인 함유의 올리고 펩타이드의 가스 단계 산성도의 결정은 설명합니다. 실험은 트리플 사중 극자 질량 분석기를 사용하여 수행됩니다. 펩티드의 상대적인 산성도는 충돌에 의한 분리 실험을 사용하여 측정하고 있으며, 양적 산성도가 확장 요리사에게 운동 방법을 사용하여 결정됩니다.

올리고 펩타이드의 가스 단계 산성도의 결정

이 프로토콜은 요오드와 녹말 포도당 분자 사슬 사이의 복잡한의 형성에 의존 넣어 비색법을 통해 고 설명합니다. 요오드는 아밀로스와 아밀로펙틴 내 긴 사슬 모두와 복합체를 형성한다. 전분 시료에 요오드를 첨가 한 후, 아밀로오스와 아밀로펙틴의 최대 흡수는 각각 620 및 550 nm에서 발생한다. 아밀로스 / 아밀로펙틴의 비율은 620 및 550 nm의 흡광도 값의 비율을 추정하고 특정한 알려진 농도는 흡수 값에 대해 도시 된 표준 곡선에 비교를 할 수있다. 이것은 높은 처리량은, 저렴 방법은 감자 클론의 많은 개체군의 평가를 허용 신뢰성과 재현성이다.

냉동 건조 된 감자 괴경 샘플의 신속한 높은 처리량 아밀로스 결정

학습하세요 고강도 아라미드 공중합체 섬유의 기계적 특성 분석을 위한 시료 준비 프로토콜을 개발하는 방법을. 용제 기반 코팅 제거와 개별 섬유 분리 기술을 통해 정확한 단일 섬유 인장 시험이 가능합니다.

그들의 기계적 특성의 결정 수 있도록 고 강도 공중 합체 Aramid 섬유 disentangling

더 많은 동영상 탐색