Nejrozšířenější, nejslibnější high-tech speciální vlákno!

V současné době jsou některé společnosti na mezinárodním trhu stále nadšené investicemi a rozšířením projektů aramidových vláken. Společnost DuPont ve Spojených státech například oznámila rozšíření výrobní kapacity vysoce výkonných paraaramidových vláken. Nový závod v závodech společnosti v Cooper River rozšíří výrobní kapacitu vysoce výkonné značky paraaramidových vláken "KEVLAR". Para-aramid se používá hlavně v průmyslových a vojenských oblastech. Například Yantai Spandex Co., Ltd., největší výrobce a dodavatel meta-aramidových vláken v Číně, se používá pro vysokou tepelnou odolnost, jako je ochranné oděvy a filtrace, s ročním výstupem 1500 tun meta-aramidových vláken. Projekt rozšíření kapacity výrobní linky Lun byl úspěšně dokončen ve druhé polovině 2008.století a byl uveden do výroby. Rozšíření a transformace zvýšily celkovou výrobní kapacitu meta-aramidových vláken na 4,300 tun ročně.

Co je aramidová vlákna? Aramidové vlákno je běžně známé jako aramidové vlákno. Pro rozlišení alifatického polyamidu (běžně známého jako nylon), aromatický polyamid se ve Spojených státech nazývá Aramid a vlákno, které vyrábí, se nazývá aramidové vlákno. Hlavní odrůdy aramidových vláken jsou: poly-m-fenylen isoftalamidové vlákno, nazývané aramidové 1313, také známé jako meta-aramidové vlákno; poly-p-fenylentereftalamidové vlákno, nazývané aramid 1414. Aramidové vlákno je široce používáno v informačním průmyslu, civilním stavebnictví, těsnícím balení, konstrukčním materiálu velkých osobních letadel a ohnivzdorných a tepelně odolných ochranných oděvů atd. Podle statistik se v současné době aramidové výrobky používají pro neprůstřelné vesty, helmy atd. Předpokládají asi 7%~8%, letecké materiály, sportovní materiály představují asi 40%, materiály rámu pneumatik, materiály dopravního pásu atd. Jako výztužný materiál má aramidové vlákno svou nenahraditelnou roli. Zvláště v nádherné vysoce výkonné rodině vláken se aramid stal pokročilým ochranným materiálem a strukturou díky své vynikající tepelné odolnosti, zpomalování hoření, elektrické izolaci a mechanickým vlastnostem, stejně jako vynikajícím odrůdám ultra-vysoké pevnosti a vysokého modulu. Důležité základní suroviny materiálů nejen ukazují své talenty v špičkových oblastech, jako je letectví, letectví, národní obrana a elektronika, ale také otevírají širší civilní prostor. Staly se dnes nejrozšířenějšími, největšími a nejslibnějšími high-tech speciálními vlákny na světě.

Historie vývoje aramidových vláken

Aramidová vlákna se narodila na konci šedesátých let. Původně byl používán jako materiál pro rozvoj vesmíru a důležitý strategický materiál, který má být udržován v tajnosti, přidávající mnoho tajemství. Po skončení studené války bylo aramidové vlákno jako high-tech vláknový materiál široce používáno v oblasti živobytí lidí a postupně odhalilo svou pravou tvář. Aramid byl poprvé úspěšně vyvinut a industrializován společností DuPont ve Spojených státech. Meta-aramid byl registrován jako Nomex a para-aramid byl registrován jako Kevlar. Obor aramidových vláken zaujímá dominantní postavení. Například ohnivzdorné vlákno aramid 1313 bylo poprvé úspěšně vyvinuto společností DuPont ve Spojených státech a průmyslová výroba byla realizována v letech 1968 a produkt byl registrován jako Nomex. Jedná se o měkké, bílé, štíhlé, načechrané a lesklé vlákno. Jeho vzhled je stejný jako u běžných chemických vláken, ale je to kombinace mnoha talentů a má mimořádné "speciální funkce". Americká společnost DuPont byla téměř synchronizována s vynálezem ohnivzdorného vlákna aramidu 1313 a na konci šedesátých let vyvinula další vysoce výkonné syntetické vlákna aramidu neprůstřelného vlákna aramidu 1414. tah). Aramid 1414 má zlatožlutý vzhled a vypadá jako lesklé kovové nitě, ale ve skutečnosti je to tekutý krystalický polymer složený z pevných dlouhých molekul. Protože jeho molekulární řetězec je vysoce orientován podél směru délky a má silné vazby mezi řetězci, obdařuje vlákno bezprecedentní vysokou pevnost, vysoký modul a vysokou teplotní odolnost. Objev aramidu 1414 je považován za důležitý milník v rozvoji materiálového průmyslu. Aramid 1414 má extrémně vysokou pevnost, více než 28 gramy/denier, 5-6 krát větší než vysoce kvalitní oceli, 2-3 krát větší než ocel nebo skleněných vláken a 2-krát větší hmotnost oceli, zatímco hmotnost je pouze 2-3 krát větší než ocel. 1/5. (houževnatost aramidu 1414 také činí extrémně obtížné řezání a zpracování, což vyžaduje drahé speciální nástroje). Po dlouhou dobu mají kvůli vysokým investičním nákladům a technickým obtížím schopnost vyrábět pouze Spojené státy, Japonsko a bývalý Sovětský svaz. Procesní technologie je přísně tajná a výrobky jsou považovány za strategické materiály a přísně kontrolovány. V současné době je globální trh aramidových vláken rozdělen hlavně třemi hlavními dodavateli aramidových vláken DuPont Corporation, Teijin Corporation z Japonska a Yantai Spandex Co., Ltd.

 Klasifikace, morfologie a vlastnosti aramidových vláken

1. Klasifikace aramidových vláken

   Aramidová vlákna lze rozdělit do dvou hlavních typů podle jejich různých chemických struktur: jedním z nich je meta-aramidová vlákna charakterizující se tepelnou odolností a zpomalováním hoření, jehož celý název je polymetafenylentereftalamid. anglická zkratka je PMTA, americký obchodní název Nomex a moje země se jmenuje aramid 1313; třída para-aramidu se vyznačuje vysokou pevností, vysokou pružností a tepelnou odolností, celý název je polytereftaloyl P-fenylendiamin, anglická zkratka je PPTA, obchodní název je Kevlar ve Spojených státech, Technora v Japonsku, Twaron v Nizozemsku, Tevlan v Rusku a aramid 1414 v mé zemi.

   
   

2. Aramidové vlákno je druh vysokoteplotně odolného vysoce pevného a vysoce elastického vlákna, které má jak mechanické vlastnosti anorganických vláken, tak zpracovatelské vlastnosti organických vláken a jeho hustota je ekvivalentní polyesterovým vláknům. Současně má také vynikající chemickou odolnost proti korozi, radiační odolnost, únavovou odolnost, rozměrovou stabilitu a další vynikající vlastnosti, stejně jako určité adhezní vlastnosti s gumovými pryskyřicemi. V současné době jsou výrobky k dispozici ve formě buničiny a vlákniny. Stal se novým materiálem v různých oblastech, jako je letecký průmysl, pryžový průmysl, elektronické a elektrické zařízení, dopravní nástroje, sportovní vybavení a civilní stavebnictví. Zejména vysoce výkonný aramidový papírový kompozitní materiál připravený z aramidových vláken může být široce používán jako pokročilý elektrický izolační materiál, deska plošných spojů a materiál na ochranu elektromagnetických vln, který přitahuje velkou pozornost.

   
   

   Morfologie aramidových vláken

   1414 vlákno je jasně žluté, 1313 vlákno je jasně bílé. Existují dvě formy vláken, krátké vlákno (nebo vlákno) a buničné vlákno (nebo srážecí vlákno). Vlákna se používají hlavně v textilu, gumě a dalších oblastech a krátká vlákna a celulózní vlákna se používají v papírenském průmyslu.

   
   

3. Použití aramidu

3.1 Nevodivodivost

V moderních projektech, jako jsou metro, tunely, elektrifikované železnice, průmyslové závody apod., všechny mají vysoké požadavky na izolaci. Při výztuži a výztuži těchto projektů mají aramidová vlákna absolutní výhodu a také poskytují řešení pro tyto oblasti. Nejlepší šance na výběr.

3.2 Dobrá odolnost proti korozi

Zejména silná odolnost proti alkalické korozi je nesrovnatelná s jinými kompozitními materiály z FRP. Vzhledem k silné korozivnosti betonové konstrukce v mořské vodě je hlavním důvodem, že je v ní více chloridových iontů, což vede k karbonizaci betonu a korozi a rozšíření ocelové tyče. Proto při výztuži a ochraně některých projektů terminálu námořního přístavu je aramidové vlákno nejlepší volbou.

3.3 Dobrá odolnost proti nárazům

Vzhledem k tomu, že elastický modul aramidového vlákna je 118Gpa, jeho tvárnost je obzvláště dobrá a jeho rychlost prodloužení je 1,8%, takže byl původně používán jako vojenský produkt v zahraničí, jako je tělesné brnění. Používá se k posílení některých konstrukcí s přísnými nárazovými požadavky, jako jsou mola hlavního kanálu.

3.4 Dobrý antidynamický výkon zatížení a proti únavě

Ačkoli pevnost uhlíkových vláken v tahu je velmi vysoká, protože se jedná o křehký materiál, může odolat pouze dlouhodobému statickému zatížení. Pokud je vystaven dynamickému zatížení po dlouhou dobu, nelze jeho pevnost zaručit. Aramidová vlákna nepodléhají tomuto omezení. Používá se hlavně v vojenských výrobcích a je hlavním materiálem tělesného pancéře. Díky své dobré houževnatosti je jeho odpovídající únavová odolnost velmi dobrá. Kromě toho je smyková odolnost aramidových vláken také nejsilnější ze všech FRP materiálů.

3.5 Konstrukce je vhodná

Hlavní kroky jsou následující: povrchová úprava kartáčování základního nátěru, spodní vrstva impregnace pryskyřice, vkládání aramidové tkaniny do vnější vrstvy impregnace pryskyřice, ochrana povrchu a operace je velmi jednoduchá. Není nutné používat velké zdvihací stroje a zařízení a obecně není nutné zkosení. Zkosování čtvercového sloupce musí být pouze 10-ram, protože aramid je organický materiál, který má dobrou smáčecnost s pryskyřicí a krátkou dobu vytvrzování. Po několik hodin trvají podobná ostatní vlákna jeden až dva týdny.

Aplikační oblast aramidové tkaniny v konstrukčním výztužném inženýrství

1. Nosník

   Především u mostů a civilních budov nebo průmyslových dodávek zahrnují metody výztuže ohybovou odolnost a smykovou odolnost. Při provádění ohybové výztuže je směr vlákna aramidové tkaniny v souladu s axiálním směrem nosníku a je obecně připojen k tahové straně nosníku. Zlepšit nosnost nosníku. Podle příslušných zkoušek může jedna vrstva AK-40 zvýšit zatížení asi o 30%, a dvě vrstvy mohou zvýšit zatížení asi o 40%; během smykové výztuže je směr vlákna aramidové tkaniny stejný jako osa nosníku svislá.

   
   

2. Pilíře

   Aramidová tkanina je ideálním materiálem pro výztuž sloupků. Za prvé, protože elastický modul aramidového vlákna je 118Gpa, má lepší tažnost než uhlíkové vlákno (elastická forma 230Gpa); Za druhé, pro broušení hran je obecně nutné pouze l0mm. Kolem, obecně není třeba leštit, a uhlíková vlákna potřebuje asi 30rnm. Aramid může ušetřit spoustu lidských hodin. Konečně, protože aramidová tkanina je měkká tkanina, následuje velmi dobře, zejména pro čepice s nepravidelnými tvary, aramidová tkanina je ideálním výztužným materiálem.

   
   

3. Zdění, deska

   Obecně platí, že výztužná vůle desky je relativně vysoká a výztuž by neměla ovlivnit její vzhled, takže je ideální volbou použít tenký a měkký FRP kompozitní materiál pro výztuž.

   
   

4. Komíny, vodní věže

   Vzhledem k vysokým nadmořským konstrukcím, jako jsou komínové vodní věže, jsou výztuže a údržba obzvláště obtížné. Tradiční metody jsou v podstatě obtížné řešit takové problémy. Aramidová vlákna s nízkou hmotností, vysokou pevností, odolností proti korozi a trvanlivostí jsou velmi dobrou volbou.
   

   
   

5. Tunel metra

Jelikož metro a tunely jsou konstrukce, které pracují pod zemí, jejich síly se liší od sil na zemi. Na vrcholu jeskyně a při zkoušce tunelu jsou půdní síly a má také požadavky na vůli, takže se provádějí trhliny. Při opravě je tradiční metoda výztuže velmi nepravděpodobná. Výztuž a údržba aramidovou tkaninou může splnit její různé požadavky, protože trhliny oblouku nebo bočních stěn v metrech nebo tunelech jsou obecně vícesměrné a nepravidelné. To vyžaduje, aby jeho opravný materiál měl dobrou smykovou odolnost a aramid je nevodivý FRP materiál, takže aramidová tkanina je nejlepší volbou v tunelovém strojírenství metra.

Vývoj diferencovaných, funkčních a speciálních vysoce výkonných vláken a speciálních vláken je hlavním výzkumným tématem 21.století. Jako typické vysoce výkonné vlákno bude aramidové vlákno určitě vyvinuto všestranným způsobem. Moderní národní obrana, požární ochrana, chemický průmysl, hutnictví, vodní energetika, geologie a těžba, jaderný průmysl a další průmyslová odvětví vyžadují speciální materiály s tepelnou izolací, ventilací, zpomalující hoření, teplotní odolnost a odolnost proti korozi, což také vytvoří potenciální obrovský trh. Prostřednictvím modifikace, nové technologie formování a diferencovaného výzkumu dále zlepšuje jeho pevnost v tlaku, únavovou pevnost, modul ohybu, odolnost proti vodě a světle a povrchovou adhezi, zlepšuje jeho výkon, zlepšuje podmínky zpracování a sníží výrobní náklady, lze očekávat S inovací technologie výroby aramidových vláken a aplikační technologie budou funkční textilie související s aramidovými vlákny široce používány. Zejména s rychlým rozvojem národního hospodářství mé země se údržba, posílení a transformace různých mostů a stavebních konstrukcí stane zaměřením stavebních projektů nyní i po dlouhou dobu v budoucnosti.

V současné době běžně používané metody výztuže v Číně zahrnují zejména následující metody: vláknový kompozitní materiál výztuže, lepení ocelových desek, vnější předpínání a rozšiřování průřezu. Aramidový kompozitní materiál má zřetelné vlastnosti a kvůli svým zřejmým výhodám v oblasti nákladové výkonnosti se domnívá, že bude stále široce používán a stane se nejrozšířenější novou technologií pro výztuž starých nebezpečných mostů. Kromě toho se také zvýšila poptávka po tomto produktu ve vojenské a obranné oblasti, což dále rozšířilo výzkum a vývoj nových aramidových vláken společnostmi na mezinárodním trhu. Aramidové vlákno KelarXP. KelarXP zlepšil balistickou odolnost prostřednictvím nové technologie tkaniny a nové technologie povlaku a jeho pohodlí jako ochranná tkanina je vynikající. V testu společnosti DuPont a její nezávislé organizace může neprůstřelná vesta složená z jedenácti vrstev KelarXP blokovat kulky ve třetí vrstvě a zbývající vrstvy se používají k vyrovnání nárazu kulek, což může snížit trauma uživatele. KelarXP může rozptýlit 15% nárazu kulek při použití s pistolí 44° kalibru a hmotnost vesty je minimálně 10% lehčí. Podle společnosti DuPont se lehké materiály, které jsou v současné době na trhu, obvykle vztahují na vesty s 20-40 vrstvami, které vyžadují minimálně devět vrstev k zastavení kulek.