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生活中的高性能纤维 ——芳纶纤维

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生活中的高性能纤维 ——芳纶纤维

发布日期:2019-08-01 作者: 点击:


芳纶是一种新型高科技合成纤维,全称为"聚苯二甲酰苯二胺",英文为Aramid fiber(帝人芳纶的商品名为 Twaron 杜邦公司的商品名为Kevlar即大家熟知的凯夫拉),具有高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍 ,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能.

芳纶中含实用价值的品种有两个,一是间位芳纶,我国命之为芳纶1313;二是对位芳纶,我国命之为芳纶1414。两者化学结构相似,但性能差异却很大,应用领域各有不同。芳纶1313以其出色的耐高温绝缘性,成为高品质功能性纤维的一种,而芳纶1414极好的力学性能使之在高性能纤维中占据着重要核心地位。


生产工艺

以帝人芳纶Twaron为例:

Twaron的生产需要三种工艺:聚合、长丝纺丝和丝束纺纱。

聚合

在第一阶段,先将单体纺成密实的细粒聚合物粉末。该物料具有对位芳纶的主要热性能和化学特性。然而,其不具备纱线或纸浆的强化特性。这种细粉末可用于增强塑料组分的特性。


纺丝

第二阶段将聚合物溶在硫酸中,生成一种液晶溶液。随后该溶液纺入细长丝中,每根丝的直径为12μm。丝的结构为100%亚晶状,分子链与纤维轴平行。正式这种高趋向性分布使Twaron长丝具有各种优异的特性。


短纤

为生产人造短纤维或短切纤维,现将纱线进行起皱处理,然后再利用整理剂进行处理。干燥后,将纤维切割成目标长度,然后包装。


纺成浆粕

为生产纸浆,首先切割纱线,然后使纱线悬浮在水中进行纤维化处理。然后直接包装并作为湿纸浆出售,或经过脱水干燥并作为干纸浆待售。


对位芳纶纤维是重要的国防军工材料,位列三大高性能材料之一,其产业化进程对我国国防建设、主导型工业项目具有至关重要的影响。为了适应现代战争的需要,目前,美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质,芳纶防弹衣、头盔的轻量化,有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中,美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。除了军事上的应用外,现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面,对位芳纶由于质量轻而强度高,节省了大量的动力燃料,据国外资料显示,在宇宙飞船的发射过程中,每减轻1公斤的重量,意味着降低100万美元的成本。除此之外,科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。据报道,目前,对位芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7~8%,航空航天材料、体育用材料大约占40%;轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右,还有高强绳索等方面大约占 13%,轮胎业也开始大量使用芳纶帘线来减轻重量,减少滚动阻力。

浙江轩泰新材料有限公司是专业从事芳纶纤维、芳纶纱线等高性能纤维及其制品研发、生产、销售的综合型企业,竭诚欢迎业界朋友们的指点与交流,轩泰愿与您一起共创辉煌明天!

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关键词:芳纶纤维,高性能纤维,帝人芳纶Twaron

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