La fibre spéciale de haute technologie la plus largement utilisée et la plus prometteuse!

At present, some companies in the international market are still keen on the investment and expansion of aramid fiber projects. For example, DuPont in the United States announced to expand the production capacity of high-performance para-aramid fiber. The new plant at the company's facilities in Cooper River will expand the production capacity of its high-performance para-aramid fiber brand "KEVLAR". Para-aramid is mainly used in industrial and military fields. For example, Yantai Spandex Co., Ltd., the largest meta-aramid fiber manufacturer and supplier in China, is used for high heat resistance such as protective clothing and filtration, with an annual output of 1500 tons of meta-aramid fiber. The capacity expansion project of Lun production line has been successfully completed in the second half of 2008 and has been put into production. The expansion and transformation have increased the company's total production capacity of meta-aramid fibers to 4,300 tons per year.

Qu’est - ce que le aramide? Les fibres aramides sont généralement appelées fibres aramides. Pour distinguer les polyamides aliphatiques (communément appelés Nylon), les polyamides aromatiques sont appelés aramides aux États - Unis et les fibres qu'ils produisent sont appelées fibres aramides. Les principales variétés de fibres d'aramide sont les suivantes: fibres de Poly (M - phénylènedicarboxamide), également appelées fibres d'aramide 1313, également appelées fibres d'aramide; Fibre de Poly (P - phtalamide), appelée aramide 1414. Les fibres d'aramide sont largement utilisées dans l'industrie de l'information, la construction civile, l'emballage scellé, les matériaux de construction de gros avions de ligne et les vêtements de protection ignifuges et résistants à la chaleur. Selon les statistiques, les produits d'aramide utilisés dans les gilets pare - balles et les casques représentent environ 7 à 8%, les matériaux aérospatiaux et les matériaux sportifs représentent environ 40%. Les matériaux de châssis des pneus, les matériaux de bande transporteuse, etc., représentent environ 20% et les câbles à haute résistance, etc., 13%. En tant que matériau de renforcement, la fibre aramide a une fonction irremplaçable. En particulier dans la splendide famille de fibres de haute performance, aramide est devenu un matériau et une structure de protection avancés en raison de son excellente résistance à la chaleur, ignifugeant, isolation électrique et propriétés mécaniques, ainsi que des variétés de haute résistance et de module élevé. Les matières premières de base importantes ont non seulement démontré leur talent dans les domaines de l'aviation, de l'aérospatiale, de la défense nationale, de l'électronique et d'autres domaines de pointe, mais ont également ouvert un espace civil plus large. Ils sont devenus la fibre spéciale de haute technologie la plus largement utilisée, la plus grande échelle et la plus prometteuse au monde.

Histoire du développement des fibres aramides

Aramid fiber was born in the late 1960s. It was originally used as a material for space development and an important strategic material to be kept secret, adding a lot of mystery. After the end of the Cold War, aramid fiber, as a high-tech fiber material, was widely used in the field of people's livelihood, and it gradually revealed its true face. Aramid was first successfully developed and industrialized by DuPont in the United States. The meta-aramid was registered as Nomex, and the para-aramid was registered as Kevlar. The field of aramid fiber occupies a dominant position. For example, fire-resistant fiber aramid 1313 was first successfully developed by DuPont in the United States, and industrialized production was realized in 1967, and the product was registered as Nomex. This is a soft, white, slender, fluffy and lustrous fiber. Its appearance is the same as that of ordinary chemical fibers, but it is a combination of many talents and has extraordinary "special functions". Almost synchronized with the invention of fire-resistant fiber aramid 1313, the American DuPont Company developed another high-performance synthetic fiber - bulletproof fiber aramid 1414 in the late 1960s. pull). Aramid 1414 is golden yellow in appearance and looks like shiny metal threads, but it is actually a liquid crystal polymer composed of rigid long molecules. Because its molecular chain is highly oriented along the length direction and has strong inter-chain bonding, it endows the fiber with unprecedented high strength, high modulus and high temperature resistance. The discovery of aramid 1414 is considered to be an important milestone in the development of the material industry. Aramid 1414 has extremely high strength, more than 28 grams/denier, 5-6 times that of high-quality steel, 2-3 times that of steel or glass fiber, and 2 times that of steel, while the weight is only 2-3 times that of steel. 1/5. (The toughness of aramid 1414 also makes it extremely difficult to cut and process, requiring expensive special tools). For a long time, due to high investment costs and technical difficulties, only the United States, Japan and the former Soviet Union have the ability to produce. The process technology is top secret, and the products are regarded as strategic materials and strictly controlled. At present, the global aramid fiber market is mainly divided by the three major aramid fiber suppliers of DuPont Corporation, Teijin Corporation of Japan and Yantai Spandex Co., Ltd.

 Classification, morphologie et propriétés des fibres aramides

1. Classification des fibres aramides

   Les fibres aramides peuvent être divisées en deux types principaux en fonction de leur structure chimique: l'un est la fibre m - aramide avec des propriétés résistantes à la chaleur et ignifuges, qui est entièrement appelée polyphénylènedicarboxamide. L'abréviation anglaise est pmta, le nom commercial américain est nomex, mon pays est aramide 1313; Un type de fibre para - aramide est caractérisé par une haute résistance, un module élastique élevé et une résistance à la chaleur. Le nom complet est Poly (P - benzoyl P - phénylènediamine), l'abréviation anglaise est PPTA, le nom commercial des États - Unis est Kevlar, technora du Japon, twaron des Pays - Bas, tevlon de la Russie, aramide 1414 de la Chine.

   
   

2. La fibre aramide est une sorte de fibre élastique résistante à haute température et à haute résistance, qui possède à la fois des propriétés mécaniques de la fibre inorganique et des propriétés de traitement de la fibre organique. Sa densité est équivalente à celle de la fibre de polyester. En même temps, il possède d'excellentes propriétés telles que la résistance chimique à la corrosion, la résistance au rayonnement, la résistance à la fatigue, la stabilité dimensionnelle, etc., ainsi qu'une certaine propriété adhésive avec la résine de caoutchouc. À l'heure actuelle, les produits sont disponibles sous forme de pâte et de fibres. Il est devenu un nouveau matériau dans les domaines de l'aérospatiale, du caoutchouc, de l'industrie des résines, de l'équipement électronique et électrique, des véhicules, de l'équipement sportif et de la construction civile. En particulier, les composites de papier aramide à haute performance fabriqués à partir de fibres aramides peuvent être largement utilisés comme matériaux d'isolation électrique avancés, PCB et matériaux de protection contre les ondes électromagnétiques, ce qui a attiré une grande attention.

   
   

   Morphologie des fibres aramides

   1414 fibre est jaune vif, 1313 fibre est blanc vif. Il existe deux formes de fibres: les fibres courtes (ou filaments) et les fibres de pâte (ou les fibres précipitées). Les filaments sont principalement utilisés dans les domaines du textile et du caoutchouc, tandis que les fibres discontinues et les fibres de pâte sont utilisées dans l'industrie du papier.

   
   

3. Caractéristiques d'application des fibres aramides

3.1 non - conductivité

Dans l'ingénierie moderne, comme le métro, le tunnel, le chemin de fer électrifié et l'usine industrielle, il y a des exigences élevées en matière d'isolation. Parmi ces projets de renforcement et de renforcement, les fibres aramides ont un avantage absolu et offrent également des solutions dans ces domaines. La meilleure chance de choisir.

3.2 bonne résistance à la corrosion

En particulier, sa résistance à la corrosion alcaline forte n'est pas comparable à celle d'autres composites FRP. En raison de la forte corrosivité de la structure en béton dans l'eau de mer, la principale raison en est qu'elle contient plus d'ions chlorures, ce qui entraîne la carbonisation du béton et la corrosion et l'expansion des barres d'armature. Par conséquent, la fibre aramide est le meilleur choix pour le renforcement et la protection de certains travaux portuaires.

3.3 bonne résistance aux chocs

Comme le module élastique de la fibre aramide est de 118 GPA, sa ductilité est particulièrement bonne et son allongement est de 1,8%. Par conséquent, la fibre aramide a été utilisée pour la première fois comme produit militaire à l'étranger, comme un gilet pare - balles. Il est utilisé pour renforcer certaines structures qui ont des exigences strictes en matière d'impact, comme les piliers du chenal principal.

3.4 bonne résistance à la charge dynamique et à la fatigue

Bien que la résistance à la traction de la fibre de carbone soit élevée, elle ne peut supporter que des charges statiques à long terme en raison de sa fragilité. Si la charge dynamique est appliquée pendant une longue période, sa résistance ne peut être garantie. Les fibres aramides ne sont pas soumises à cette restriction. Il est principalement utilisé dans les produits militaires et est le principal matériau de blindage du corps humain. En raison de sa bonne ténacité, sa résistance à la fatigue est très bonne. De plus, la résistance au cisaillement des fibres aramides est la plus forte de tous les matériaux FRP.

3.5 Construction pratique

Les principales étapes sont les suivantes: traitement de surface - peinture d'amorçage - résine d'imprégnation de base - collage de tissu aramide - résine d'imprégnation de couche externe - protection de surface, fonctionnement très simple. Il n'est pas nécessaire de grandes machines et équipements de levage, généralement pas de Chanfrein. Étant donné que l'aramide est un matériau organique qui a une bonne mouillabilité avec la résine et un temps de durcissement court, le Chanfrein de la colonne carrée n'a besoin que de 10 RAM. En quelques heures, d'autres fibres similaires prennent une à deux semaines.

Champ d'application du tissu aramide dans le renforcement de la structure

1. Poutre

   Il est principalement utilisé pour les ponts et les bâtiments civils ou les salles de livraison industrielles, et les méthodes de renforcement comprennent la flexion et le cisaillement. Lors du renforcement en flexion, la direction de la fibre du tissu aramide est conforme à la direction axiale du faisceau et est habituellement fixée au côté de tension du faisceau. Augmenter la capacité portante du faisceau. Selon les essais pertinents, une couche d'AK - 40 peut augmenter la charge d'environ 30% et deux couches peuvent augmenter la charge d'environ 40%, à condition que la poutre ne soit pas trop renforcée; Pendant le renforcement par cisaillement, la fibre du tissu aramide est orientée dans la même direction perpendiculaire à l'axe du faisceau.

   
   

2. Colonne

   Le tissu aramide est un matériau idéal pour le renforcement des colonnes. Premièrement, le module élastique de la fibre aramide est de 118 GPA, de sorte que sa ductilité est meilleure que celle de la fibre de carbone (module élastique de 230 GPA). Deuxièmement, le meulage des bords ne nécessite généralement que 10 mm. Autour, il n'est généralement pas nécessaire de polir, mais la fibre de carbone a besoin d'environ 30 rnm. Aramide peut économiser beaucoup d'heures de travail. Enfin, comme le tissu aramide est un tissu souple, il est très conforme aux exigences, en particulier pour les couvercles de forme irrégulière, le tissu aramide est un matériau de renforcement idéal.

   
   

3. Maçonnerie, plaques

   En général, l'écart entre les barres d'armature des tôles est relativement élevé et les barres d'armature ne doivent pas affecter leur apparence, de sorte que l'utilisation de composites FRP minces et souples pour le renforcement est idéale.

   
   

4. Cheminée, tour d'eau

   Le renforcement et l'entretien sont particulièrement difficiles en raison des structures en hauteur telles que les tours de cheminée. Les méthodes traditionnelles sont essentiellement difficiles à résoudre. La fibre aramide est un bon choix pour son poids léger, sa résistance élevée, sa résistance à la corrosion et sa durabilité.
   

   
   

5. Tunnel de métro

Comme les métros et les tunnels sont des structures qui fonctionnent sous terre, leurs forces sont différentes de celles du sol. Des fissures se sont produites en raison de la présence de forces du sol dans les essais au sommet des cavernes et des tunnels et des exigences en matière de dégagement. Lors de la restauration, les méthodes traditionnelles de renforcement sont peu probables. L'utilisation de tissus aramides pour le renforcement et l'entretien répond à ses diverses exigences, car les fissures dans les arcs ou les parois latérales des métros ou des tunnels sont souvent multidirectionnelles et irrégulières. Cela exige que le matériau de réparation ait une bonne résistance au cisaillement, et l'aramide est une sorte de matériau FRP non conducteur, de sorte que le tissu aramide est le meilleur choix dans l'ingénierie du tunnel et du métro.

Le développement de fibres de haute performance et de fibres spéciales différenciées, fonctionnelles et spéciales est le principal sujet de recherche du XXIe siècle. En tant que fibre de haute performance typique, la fibre d'aramide sera développée à grande échelle. La demande de matériaux spéciaux pour l'isolation thermique, la ventilation, le retardateur de flamme, la résistance à la température et la résistance à la corrosion dans les industries modernes de la défense nationale, de la lutte contre les incendies, de l'industrie chimique, de la métallurgie, de l'hydroélectricité, de la géologie, des mines et de l'industrie nucléaire créera également un grand marché potentiel. Grâce à la modification, à la nouvelle technologie de formage et à l'étude de la différence, la résistance à la compression, la résistance à la fatigue, le module de flexion, la résistance à l'eau et à la lumière, l'adhérence de surface, l'amélioration de ses propriétés, l'amélioration des conditions de traitement et La réduction des coûts de production peuvent être attendues avec l'innovation de la technologie de production et de la technologie d'application de l'aramide, Les textiles fonctionnels liés aux fibres aramides seront largement utilisés. En particulier avec le développement rapide de l'économie nationale, l'entretien, le renforcement et la reconstruction de divers ponts et structures de construction seront au Centre des projets de construction actuels et à long terme.

À l'heure actuelle, les méthodes de renforcement couramment utilisées en Chine comprennent principalement les méthodes suivantes: renforcement des composites de feuilles de fibres, renforcement de l'acier de liaison, précontrainte externe et méthode de la Section de dilatation. Les composites de fibres d'aramide ont des caractéristiques distinctives. En raison de leurs avantages évidents en termes de rapport coût - efficacité, nous croyons qu'ils seront de plus en plus largement utilisés et deviendront la nouvelle technologie la plus utilisée pour renforcer les vieux ponts dangereux. En outre, la demande de ce produit dans les secteurs militaire et de la défense a augmenté, ce qui a encore accru la recherche et le développement de nouvelles fibres aramides par les entreprises du marché international. Fibre aramide kelarxp. Kelarxp améliore la résistance aux chocs grâce à la nouvelle technologie des tissus et à la nouvelle technologie de revêtement, qui offre un excellent confort en tant que tissu de protection. Lors des essais effectués par Dupont et ses organismes indépendants, un gilet pare - balles constitué de 11 couches de kelarxp a pu bloquer une troisième couche de balles et les couches restantes ont été utilisées pour amortir l'impact de la balle, ce qui a permis de réduire le traumatisme de l'utilisateur. Lorsqu'il est utilisé avec un pistolet de calibre 44, le kelarxp dissipe 15% de l'impact de la balle et le gilet est d'au moins 10% plus léger. Selon Dupont, les matériaux légers actuellement disponibles sur le marché sont généralement des gilets de 20 à 40 couches qui nécessitent au moins neuf couches pour bloquer les balles.