Die am weitesten verbreitete, vielversprechendste High-Tech Spezialfaser!

Derzeit sind einige Unternehmen auf dem internationalen Markt immer noch an der Investition und dem Ausbau von Aramidfaserprojekten interessiert. So kündigte DuPont in den USA an, die Produktionskapazität von Hochleistungs-Para-Aramidfasern zu erweitern. Das neue Werk am Standort Cooper River erweitert die Produktionskapazität seiner leistungsstarken Para-Aramidfasermarke "KEVLAR". Para-Aramid wird hauptsächlich in industriellen und militärischen Bereichen verwendet. Zum Beispiel wird Yantai Spandex Co., Ltd., der größte Meta-Aramidfaserhersteller und -lieferant in China, für hohe Hitzebeständigkeit wie Schutzkleidung und Filtration mit einer jährlichen Ausgabe von 1500 Tonnen Meta-Aramidfaser verwendet. Das Kapazitätserweiterungsprojekt der Produktionslinie Lun wurde in der zweiten Hälfte von 2008 erfolgreich abgeschlossen und in Produktion genommen. Die Erweiterung und Transformation haben die gesamte Produktionskapazität des Unternehmens für Meta-Aramidfasern auf 4.300 Tonnen pro Jahr erhöht.

Was ist Aramidfaser? Aramidfaser ist allgemein bekannt als Aramidfaser. Um aliphatisches Polyamid (allgemein bekannt als Nylon) zu unterscheiden, wird aromatisches Polyamid in den Vereinigten Staaten Aramid genannt, und die Faser, die es herstellt, wird Aramidfaser genannt. Die wichtigsten Sorten von Aramidfasern sind: Poly-m-Phenylenisophthalamidfaser, genannt Aramid 1313, auch bekannt als Meta-Aramidfaser; Poly-p-Phenylenterephthalamidfaser, genannt Aramid 1414. Aramidfaser ist in der Informationsindustrie, im Zivilbau, in der Dichtungsverpackung, im Strukturmaterial der großen Passagierflugzeuge und in der flammfesten und hitzebeständigen Schutzkleidung usw. weit verbreitet. Entsprechend der Statistik werden derzeit Aramidprodukte für kugelsichere Westen, Helme usw. verwendet. Reifenrahmenmaterialien, Förderbandmaterialien usw. machen etwa 20%, hochfeste Seile usw. aus 13%. Als Verstärkungsmaterial hat Aramidfaser seine unersetzliche Rolle. Besonders in der prächtigen Hochleistungsfaserfamilie ist Aramid aufgrund seiner ausgezeichneten Hitzebeständigkeit, Flammhemmung, elektrischen Isolierung und mechanischen Eigenschaften sowie ausgezeichneten Sorten von ultrahoher Festigkeit und hohem Modul zu einem fortschrittlichen Schutzmaterial und Struktur geworden. Die wichtigen Grundrohstoffe der Materialien zeigen nicht nur ihre Talente in Spitzenbereichen wie Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Landesverteidigung und Elektronik, sondern eröffnen auch einen breiteren zivilen Raum. Sie sind heute die am weitesten verbreiteten, größten und vielversprechendsten High-Tech-Spezialfasern der Welt geworden.

Entwicklungsgeschichte der Aramidfaser

Aramidfaser wurde in den späten 1960er Jahren geboren. Ursprünglich wurde es als Material für die Weltraumentwicklung und als wichtiges strategisches Material verwendet, das geheim gehalten werden sollte, was viel Rätsel hinzufügte. Nach dem Ende des Kalten Krieges wurde Aramidfaser als Hightech-Fasermaterial im Bereich der Lebensgrundlage der Menschen weit verbreitet und offenbarte allmählich ihr wahres Gesicht. Aramid wurde erstmals erfolgreich von DuPont in den USA entwickelt und industrialisiert. Das Meta-Aramid wurde als Nomex und das Para-Aramid als Kevlar registriert. Der Bereich der Aramidfaser nimmt eine beherrschende Stellung ein. So wurde beispielsweise die feuerfeste Faser Aramid 1313 erstmals erfolgreich von DuPont in den USA entwickelt, und die industrielle Produktion wurde in 1968 realisiert und das Produkt wurde als Nomex registriert. Dies ist eine weiche, weiße, schlanke, flauschige und glänzende Faser. Sein Aussehen ist das gleiche wie das gewöhnlicher chemischer Fasern, aber es ist eine Kombination vieler Talente und hat außergewöhnliche "besondere Funktionen". Fast synchron mit der Erfindung der feuerfesten Faser Aramid 1313 entwickelte die amerikanische DuPont Company Ende der 1960er Jahre eine weitere hochleistungsfähige synthetische Faser, die kugelsicher ist. ziehen). Aramid 1414 ist goldgelb im Aussehen und sieht aus wie glänzende Metallfäden, aber es ist tatsächlich ein Flüssigkristallpolymer, das aus starren langen Molekülen besteht. Da seine Molekülkette in hohem Maße entlang der Längsrichtung ausgerichtet ist und eine starke Zwischenkettenbindung aufweist, verleiht sie der Faser eine beispiellose hohe Festigkeit, einen hohen Modul und eine hohe Temperaturbeständigkeit. Die Entdeckung von Aramid 1414 gilt als wichtiger Meilenstein in der Entwicklung der Materialindustrie. Aramid 1414 hat eine extrem hohe Festigkeit, mehr als 28-Gramm/Denier, 5-6-mal so viel von hochwertigem Stahl, 2-3-mal so viel von Stahl oder Glasfaser und 2-mal so viel von Stahl, während das Gewicht nur 2-3-mal das von Stahl ist. 1/5. (Die Zähigkeit von Aramid 1414 macht es auch extrem schwierig zu schneiden und zu verarbeiten, was teure Spezialwerkzeuge erfordert). Lange Zeit haben aufgrund hoher Investitionskosten und technischer Schwierigkeiten nur die Vereinigten Staaten, Japan und die ehemalige Sowjetunion die Produktionsfähigkeit. Die Verfahrenstechnik ist streng geheim, und die Produkte werden als strategische Materialien betrachtet und streng kontrolliert. Derzeit wird der globale Aramidfasermarkt hauptsächlich von den drei großen Aramidfaserlieferanten DuPont Corporation, Teijin Corporation of Japan und Yantai Spandex Co., Ltd. geteilt.

 Klassifizierung, Morphologie und Eigenschaften von Aramidfasern

1. Klassifizierung von Aramidfasern

   Aramidfasern können aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Strukturen in zwei Haupttypen unterteilt werden: eine ist Meta-Aramidfaser, die sich durch Hitzebeständigkeit und Flammschutzfähigkeit auszeichnet, deren vollständiger Name Polymetaphenylenterephthalamid ist. Die englische Abkürzung ist PMTA, der US-Handelsname ist Nomex, und mein Land heißt Aramid 1313; Eine Klasse von Para-Aramid zeichnet sich durch hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul und Hitzebeständigkeit aus, der vollständige Name ist Polyterephthaloyl P-Phenylendiamin, die englische Abkürzung ist PPTA, der Handelsname ist Kevlar in den Vereinigten Staaten, Technora in Japan, Twaron in den Niederlanden, Tevlan in Russland und Aramid 1414 in meinem Land.

   
   

2. Aramidfaser ist eine Art hochtemperaturbeständige hochfeste und hochelastische Faser, die sowohl die mechanischen Eigenschaften anorganischer Fasern als auch die Verarbeitungseigenschaften organischer Fasern aufweist, und ihre Dichte entspricht der von Polyesterfasern. Gleichzeitig hat es auch ausgezeichnete chemische Korrosionsbeständigkeit, Strahlenbeständigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Dimensionsstabilität und andere ausgezeichnete Eigenschaften sowie bestimmte Hafteigenschaften mit Gummiharzen. Derzeit sind die Produkte in Zellstoff- und Faserformen erhältlich. Es ist ein neues Material in verschiedenen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Gummi, Harzindustrie, elektronische und elektrische Geräte, Transportwerkzeuge, Sportgeräte und Zivilbau geworden. Insbesondere das Hochleistungs-Aramidpapierverbundmaterial, das aus Aramidfaser hergestellt wird, kann als fortschrittliches elektrisches Isoliermaterial, Leiterplatte und elektromagnetisches Wellenschutzmaterial weit verbreitet sein, das viel Aufmerksamkeit erregt hat.

   
   

   Morphologie der Aramidfasern

   1414 Faser ist hellgelb, 1313 Faser ist hellweiß. Es gibt zwei Faserformen, Kurzfaser (oder Filament) und Zellstofffaser (oder Fällungsfaser). Filamente werden hauptsächlich in Textilien, Gummi und anderen Bereichen verwendet, und Kurzfasern und Zellstofffasern werden in der Papierindustrie verwendet.

   
   

3. Anwendungsmerkmale von Aramid

3.1 Nichtleitfähigkeit

In modernen Projekten wie U-Bahnen, Tunneln, elektrifizierten Bahnen und Industrieanlagen etc. stellen alle hohe Anforderungen an die Isolierung. Bei der Bewehrung und Bewehrung dieser Projekte haben Aramidfasern einen absoluten Vorteil und bieten auch für diese Bereiche eine Lösung. Die beste Chance zu wählen.

3.2 Gute Korrosionsbeständigkeit

Insbesondere die starke Alkalikorrosionsbeständigkeit ist mit anderen GFK-Verbundwerkstoffen unvergleichlich. Aufgrund der starken Korrosivität der Betonstruktur im Meerwasser ist der Hauptgrund, dass es mehr Chloridionen in ihm gibt, was zu Karbonisierung des Betons und Korrosion und Ausdehnung der Stahlstange führt. Daher ist Aramidfaser bei der Verstärkung und dem Schutz einiger Hafenterminalprojekte die beste Wahl.

3.3 Gute Schlagfestigkeit

Da der Elastizitätsmodul von Aramidfaser 118Gpa ist, ist seine Duktilität besonders gut, und seine Dehnungsrate ist 1,8%, so wurde es zunächst als Militärprodukt im Ausland verwendet, wie Körperpanzer. Es wird verwendet, um einige Strukturen mit strengen Auflagen zu verstärken, wie die Pfeiler des Hauptkanals.

3.4 Gute anti-dynamische Last und Anti-Ermüdung Leistung

Obwohl die Zugfestigkeit von Kohlefaser sehr hoch ist, da es ein sprödes Material ist, kann es nur langfristigen statischen Belastungen standhalten. Wird er über längere Zeit dynamischer Belastung ausgesetzt, kann seine Festigkeit nicht garantiert werden. Aramidfasern unterliegen nicht dieser Beschränkung. Es wird hauptsächlich in militärischen Produkten verwendet und ist das Hauptmaterial der Körperrüstung. Aufgrund seiner guten Zähigkeit ist seine entsprechende Ermüdungsbeständigkeit sehr gut. Darüber hinaus ist die Scherfestigkeit von Aramidfasern auch die stärkste unter allen GFK-Materialien.

3.5 Bau ist bequem

Die Hauptschritte sind wie folgt: Oberflächenbehandlung, Bürstengrundierung, untere Schicht imprägnierendes Harz, das Aramidgewebe in die äußere Schicht imprägnierendes Harz mit Oberflächenschutz einfügt, und die Operation ist sehr einfach. Es besteht keine Notwendigkeit für große Hebemaschinen und -geräte, und in der Regel ist keine Fase erforderlich. Die Fase einer quadratischen Säule muss nur 10-Ramm betragen, da Aramid ein organisches Material ist, das eine gute Benetzbarkeit mit Harz und eine kurze Aushärtezeit aufweist. Für ein paar Stunden dauern ähnliche andere Fasern ein bis zwei Wochen.

Das Einsatzgebiet von Aramidgewebe in der Tragwerkstechnik

1. Strahl

   Vor allem für Brücken und zivile Gebäude oder industrielle Lieferräume umfassen die Bewehrungsmethoden Biegefestigkeit und Scherfestigkeit. Wenn Biegeverstärfung durchgeführt wird, ist die Faserrichtung des Aramidgewebes mit der axialen Richtung des Strahls konsistent, und es ist im Allgemeinen an der Spannungsseite des Strahls befestigt. Verbesserung der Tragfähigkeit des Trägers. Entsprechend relevanten Tests kann eine Schicht AK-40 die Last um etwa 30% erhöhen, solange der Träger kein überverstärkter Träger ist, und zwei Schichten können die Last um etwa 40%erhöhen; Während der Scherbewehrung ist die Faserrichtung des Aramidgewebes die gleiche wie die der Trägerachse.

   
   

2. Säulen

   Aramidgewebe ist ein ideales Stützenverstärkungsmaterial. Erstens, weil das elastische Modul der Aramidfaser 118Gpa ist, hat es bessere Duktilität als Kohlefaser (elastische Form 230Gpa); Zweitens wird zum Kantenschleifen generell nur l0mm benötigt. Rund, im Allgemeinen nicht poliert werden müssen, und Kohlefaser benötigt etwa 30rnm. Aramid kann eine Menge Arbeitsstunden sparen. Schließlich, da Aramidgewebe ein weiches Tuch ist, folgt es sehr gut, besonders für Kappen mit unregelmäßigen Formen, Aramidgewebe ist ein ideales Verstärkungsmaterial.

   
   

3. Mauerwerk, Bretter

   Im Allgemeinen ist der Bewehrungsspielraum der Platte relativ hoch, und die Bewehrung sollte ihr Aussehen nicht beeinflussen, so dass es eine ideale Wahl ist, ein dünnes und weiches GFK-Verbundmaterial zur Verstärkung zu verwenden.

   
   

4. Schornsteine, Wassertürme

   Aufgrund der Höhenstrukturen wie Schornsteinwassertürme sind Verstärkung und Wartung besonders schwierig. Traditionelle Methoden sind grundsätzlich schwierig, solche Probleme zu lösen. Aramidfasern mit geringem Gewicht, hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit sind eine sehr gute Wahl.
   

   
   

5. U-Bahn-Tunnel

Da U-Bahnen und Tunnel unterirdisch arbeiten, unterscheiden sich ihre Kräfte von denen am Boden. Es gibt Bodenkräfte auf der Oberseite der Höhle und im Tunneltest, und es hat auch Abstandsanforderungen, so dass Risse durchgeführt werden. Bei der Reparatur ist die traditionelle Bewehrungsmethode sehr unwahrscheinlich. Verstärkung und Wartung mit Aramidgewebe können seine verschiedenen Anforderungen erfüllen, da die Bogen- oder Seitenwandrisse in U-Bahnen oder Tunneln im Allgemeinen multidirektional und unregelmäßig sind. Dies erfordert, dass sein Reparaturmaterial eine gute Scherfestigkeit haben muss, und Aramid ist ein nicht leitendes GFK-Material, so dass Aramidgewebe die beste Wahl in der Tunnel-U-Bahn-Technik ist.

Die Entwicklung differenzierter, funktionaler und spezieller Hochleistungsfasern und Spezialfasern ist das zentrale Forschungsthema des 21sten Jahrhunderts. Als typische Hochleistungsfaser wird Aramidfaser sicherlich rundum entwickelt. Moderne nationale Verteidigung, Brandschutz, chemische Industrie, Metallurgie, Wasserkraft, Geologie und Bergbau, Kernindustrie und andere Industrien verlangen spezielle Materialien mit Wärmedämmung, Lüftung, Flammschutzmittel, Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die auch einen potenziellen riesigen Markt schaffen. Durch Modifikation, neue Formtechnologie und differenzierte Forschung verbessern sie ihre Druckfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Biegemodul, Wasser- und Lichtbeständigkeit und Oberflächenhaftung weiter, verbessern ihre Leistung, verbessern Verarbeitungsbedingungen und senken Produktionskosten. Mit der Innovation der Aramidfaserproduktionstechnologie und Anwendungstechnologie kann erwartet werden. Funktionstextilien im Zusammenhang mit Aramidfasern werden häufiger verwendet. Gerade mit der rasanten Entwicklung der Volkswirtschaft meines Landes wird der Erhalt, die Verstärkung und der Umbau verschiedener Brücken und Baustrukturen jetzt und für lange Zeit in den Mittelpunkt von Bauvorhaben rücken.

Derzeit umfassen die allgemein verwendeten Bewehrungsmethoden in China hauptsächlich die folgenden Methoden: Fasergewebe-Verbundwerkstoffverstärkung, Kleben von Stahlplatten, äußeres Vorspannen und Expandieren von Querschnittsmethoden. Aramidfaserverbundmaterial hat unterschiedliche Eigenschaften, und wegen seiner offensichtlichen Vorteile in der Kostenleistung wird angenommen, dass es immer häufiger verwendet wird und die am weitesten verbreitete neue Technologie für die Verstärkung alter gefährlicher Brücken wird. Darüber hinaus ist die Nachfrage nach diesem Produkt auch im Militär- und Verteidigungsbereich gestiegen, was die Forschung und Entwicklung neuer Aramidfasern durch Unternehmen auf dem internationalen Markt weiter ausgebaut hat. Aramidfaser KelarXP. KelarXP hat die ballistische Beständigkeit durch neue Gewebetechnologie und neue Beschichtungstechnologie verbessert, und sein Komfort als Schutzgewebe ist ausgezeichnet. Im Test von DuPont und seiner unabhängigen Organisation kann die kugelsichere Weste, die aus elf Lagen KelarXP besteht, Kugeln in der dritten Schicht blockieren, und die verbleibenden Schichten werden verwendet, um den Einfluss von Kugeln zu puffern, was das Trauma des Benutzers verringern kann. KelarXP kann 15% des Aufpralls von Kugeln verteilen, wenn sie mit einer 44-Kaliber-Pistole verwendet wird, und das Gewicht der Weste ist mindestens 10% leichter. Laut DuPont beziehen sich die derzeit auf dem Markt erhältlichen leichten Materialien in der Regel auf Westen mit 20-40-Lagen, die mindestens 9-Lagen erfordern, um Kugeln zu stoppen.