中国の主要な高性能繊維：アラミド繊維！

アラミド繊維のフルネームはアラミド繊維で、英語でアラミド繊維です。我が国ではカーボンファイバー，超高分子量ポリエチレン繊維，玄武岩繊維と共に4つの主要な高性能繊維として挙げられる。

アラミド繊維と普通ナイロンはアミド繊維であり，両者は高分子主鎖にアミド結合を含んでいる。その違いは，ナイロンのアミド結合が脂肪族に結合し，アラミドのアミド結合がベンゼン環に結合していることである。

アラミド繊維の種類

アラミド繊維は，全芳香族ポリアミド繊維と複素環芳香族ポリアミド繊維を含むが，これはオルトアラミド繊維，パラアラミド繊維（ppta），メタアラミド繊維（pmta）に分けられる。工業製品は主にメタアラミドとパラアラミドを含む。これらの2種類のアラミドの主な違いは，ベンゼン環上のc原子へのアミド結合の付着位置の違いである。

✪ パラアラミド

パラアラミド繊維、すなわちポリパラフェニレンテレフタルアミド（PPTA）は、アラミド繊維1414と呼ばれており、分子鎖中のアミド結合の85 %以上が芳香環に直接結合する線状ポリマーである。高分子液晶紡糸溶液から作られた世界初の繊維で，高性能合成繊維の新時代を創出している。

✪ メタアラミド

メタアラミド繊維、すなわちポリメタフェニレンイソフタルアミド（PMTA）、また、アラミド繊維1313は私の国で知られています。メタアラミド繊維は、有機高温耐性繊維で最も成長中の種結晶です。繊維分子はメタフェニル基をもつアミド基からなる。分子鎖は線形でジグザグである。優れた難燃性，熱安定性，耐放射線性，その他の性質を有する。

アラミド繊維の優れた特性

それは超高強度、高弾性率と高温耐性、酸とアルカリ抵抗、軽量、絶縁、アンチエイジング、長寿命サイクル、安定した化学構造、溶融液滴燃焼、有害ガスなどの優れたプロパティを持っています。

パラアラミド繊維の温度抵抗はメタアラミド繊維より高い。連続使用温度範囲は−196〜204°Cであり、560℃の高温で分解または溶融しない。パラアラミドの最も顕著な特性は、超高強度、高弾性率、高温耐性、酸と耐アルカリ性、軽量、その他の優れたプロパティです。高強度ナイロン工業用糸の3倍モジュラスは、高品質の鋼やガラス繊維の2〜3倍であり、高強度ナイロン工業用糸の10倍靭性は鋼線の2倍であり，重量は鋼線の1／5程度であり，良好な絶縁性と耐老化性を有し，寿命の長い。

✪ アラミド繊維の機械的性質

メタアラミドは柔軟なポリマーの一種で，通常のポリエステル，綿，ナイロンなどの破壊強度が高く，伸びが大きく，手触りが柔らかく，紡糸性が良い。それは、短いデニールと異なるデニールと長さのフィラメントに生産されることができます。一般的な繊維機械では、異なる糸の数は、織物や不織布に織り込まれ、仕上げた後、さまざまな分野で保護服の要件を満たすことができます。

✪ アラミド繊維の優れた難燃剤と耐熱性

メタアラミドの限界酸素指数（LOI）は28より大きいので、火炎を離れると燃焼しない。メタアラミド繊維の難燃性は、それ自身の化学構造によって決定されるので、それは永続的な難燃性繊維であり、その難燃性の性質は使用時間と洗浄時間のために減少または失われない。メタアラミド繊維は良好な熱安定性を有し、205℃の条件で連続使用でき、205℃以上の高温条件で高強度を維持することができる。メタアラミド繊維は高分解温度であり、高温条件下では溶融しないし、滴下しないため、370℃以上では炭化が始まる。

✪ アラミド繊維の化学的性質は安定である

メタアラミド繊維は、ほとんどの化学物質に対して優れた耐性を有し、最も高い濃度の無機酸に抵抗でき、室温で良好な耐アルカリ性を有する。

✪ アラミド繊維の耐放射線性

メタアラミドの耐放射線性は非常に良い。例えば，1 . 2×10−2 w／in 2紫外線の長時間照射とガンマ線の1 . 72×108 radsの長時間照射下では，強度は変化しない。

✪ アラミド繊維の耐久性

メタアラミド繊維は摩擦抵抗と耐薬品性に優れている。100回の洗濯の後、Newstar社メタアラミド繊維で処理されるファブリックの裂ける強さは、まだ元の強さの85 %以上に達することができます。

アラミド繊維応用の場

✪ 航空フィールド

アラミド繊維は低密度，高強度，耐食性が良い。これは、航空機や宇宙船の胴体、主翼と尾翼、衝撃力に耐えることができる構造コンポーネントなどのブロードバンド波送信材料と同様に、ミサイルのロケットエンジンの筐体を製造するために使用することができます。多層ハニカム構造ボードは、アラミド繊維をエポキシ樹脂に含浸させてアラミドプリプレグを形成し、耐衝撃性及び電磁波透過性に優れたハニカム又は発泡構造と直接接合することにより作製される。アルミニウム合金薄板とエポキシ無添加布とホットプレスでアラミド繊維をオーバーラップすることにより形成された超複合複合積層体は，比重と比強度が非常に高く，耐疲労寿命はアルミニウム合金板の100倍から1000倍である。胴体や航空機の他の部分で使用できます。航空機の乗客には，アラミド繊維で作られた樹脂系強化複合材料が使用され，航空機の全量を大幅に削減できる。

✪ ミリタリーフィールド

化学と核のような新しい軍事兵器の開発によって、軍用防護服の性能に対するより新しい要件があります。耐久性、軽量、防弾性、難燃性、および環境適合性とカモフラージュ。アラミド繊維で作られた防弾チョッキと防弾ヘルメットは、古いナイロン・ベックとタンク・ヘルメットに代わることができます。防弾用の壺とヘルメットに適当な量のアラミドを加えることは、彼らを小さくて軽くするだけでなく、40 %も防弾性能を高めることができます。高級防弾アラミド不織布と高性能ポリエチレンフィルムで作られた軟式防弾チョッキは，超高分子量ポリエチレン繊維よりも耐弾道性，耐熱性が優れている。アラミド繊維はまた、様々な高強度、耐衝撃性の防爆タンク、防弾シールド、防弾装甲板を作るために他の材料（金属、セラミックなど）と組み合わせることができます。また、アラミド繊維布帛は、構造物の内壁に接着され、爆発波を効果的に吸収し、人体への衝撃を防止することができる。

✪ 建設現場

アラミド繊維織物の延性は炭素繊維より優れている。素材自体は軽量で自由度が高い。特に不規則な形の部品を補強するとき、それは建設プロジェクトのための理想的な補強材です。面取りをする必要はない。アラミド繊維は、大規模な建物のためのセメント強化された骨格として使用することができますスチールバーの形に織られています。高強度と軽量の利点に加えて、腐食にも耐性があり、また、せん断抵抗に良い役割を果たすことができます。

✪交通

アラミド繊維の低密度化のため，高温・低温に耐え，ゴムとの密着性が良好で，自動車や飛行機用タイヤコードとして使用できる。アラミド繊維で作られたタイヤは軽量，薄型タイヤ，低転がり抵抗，高タイヤベアリング容量，耐摩耗性，耐切削性，穿刺抵抗性，タイヤ使用時の地圧重心は小さく，操縦性能が良好で放熱性が良く，変形が容易で，乗り心地を向上させる。タイヤの耐用年数を延長し、タイヤの使用のための最新の超音速機の要件を満たすことができます。

✪ 電気電子分野

アラミド繊維は高い強度とモジュラスと低い誘電率を有し，良好な電磁波透過率を有する。同じ剛性条件下で、アラミド繊維複合材料からなるレーダアンテナシールドの厚さを、ガラス繊維複合材料に比べて30 %低減することができる。電磁波透過率は10 %増加するアラミド繊維とエポキシ，フェノール，ポリイミドなどの樹脂とセラミックスからなる複合基板の線膨張係数は，高いマッチング度を有し，熱膨張と収縮の影響を受けない。それは割れを引き起こすことができて、表面実装技術で特別なプリント回路板を作るのに用いられることができます。

Utilizing the characteristics of high strength and high temperature resistance of aramid fiber, it is used as a "tension member" in the optical fiber, which can protect the small and fragile optical fiber from being stretched and deformed under tension, and will not affect the transmission of light. The composite product of aramid fiber and carbon fiber has good processability and semiconductivity, and can withstand high temperature. It is mostly used to make materials for reducing electric field in high-voltage devices. After being impregnated with insulating paint, aramid paper has good insulating properties, and is used as an insulating material for heat-resistant motors in combination with natural mica sheets.

✪その他の分野

アラミド繊維分子は、良好な化学的安定性、耐食性、高比強度、軽量および硬さを有する多数のベンゼン環を含有し、海洋船及び深層オイルウェルズ用のケーブルを製造するために使用することができる。アラミド繊維の高温耐性と耐疲労性の特性を使用して、高級ラケット、釣竿、そり、スノーボード、スキーポール、弓と矢、漕艇、ゴルフクラブなど、それはまた、厳しいスポーツ条件のブーツ、ボクシンググローブ、レーシングヘルメット、レーシングボディなどで登山靴を作るために使用することができます。アスベストは人間の気道に深刻な有害なので、アラミド繊維は、ガスケットやガスケットのガスケットに使用される強化されたゴムのシールプレートなどのシールを作るためにアスベストを置き換えるために使用することができます。

現在，アラミド繊維を生産する国内外の企業は，主にデュポン，帝人，待金などを含む。

✪デュポン

デュポンは、1982年に設立され、科学的研究に基づいてグローバル企業です。その製品やサービスは、農業や食品、建築、建設、通信、交通、エネルギー、生物学的応用技術など、多くの分野をカバーしています。1972年には，デュポンはパラアラミド繊維の工業化を実現し，その世界市場シェアは75 %を超えた。2020年の終わりまでには、デュポンは、3200トンのパラアラミドとメタアラミドの22000トンの生産能力を持っていました。

✪ 帝人

帝人は、1918年に設立され、日本で最初のレーヨン会社です。1987年には，パラアラミド繊維の工業化を実現した。2020年の終わりまでに、テイジンは、パラアラミド繊維の32000トン、メタアラミド繊維5000トンの生産能力を有していた。

✪ 大河新素材

Taihe新材料は、1993年に設立され、国家のハイテク企業は、研究開発、生産、高性能繊維のアプリケーション開発を専門としています。それは私の国でスパンデックス、メタアラミドとパラアラミドの工業生産を実現する上でリードしてきた。それは国内の高性能繊維フィールドの多くの隙間を満たして、私の国のパラアラミド繊維産業の主要な企業です。2020年の終わりまでに、彼の新しい材料は、パラアラミドの4500トンとメタアラミドの11000トンの生産能力を持っていた。