Den mest använda, mest lovande högteknologiska specialfiber!

För närvarande är vissa företag på den internationella marknaden fortfarande angelägna om investeringar och expansion av aramidfiberprojekt. Till exempel meddelade DuPont i USA att utöka produktionskapaciteten för högpresterande para-aramidfiber. Den nya anläggningen vid företagets anläggningar i Cooper River kommer att utöka produktionskapaciteten för sitt högpresterande para-aramidfibermärke "KEVLAR". Para-aramid används främst inom industriella och militära områden. Till exempel används Yantai Spandex Co., Ltd., den största metaaramidfibertillverkaren och leverantören i Kina, för hög värmebeständighet såsom skyddskläder och filtrering, med en årlig produktion på 1500 ton metaaramidfiber. Kapacitetsexpansionsprojektet för Luns produktionslinje slutfördes framgångsrikt under andra halvåret 2008 och har satts i produktion. Expansionen och omvandlingen har ökat företagets totala produktionskapacitet för metaaramidfibrer till 4 300 ton per år.

Vad är aramidfiber? Aramid fiber är allmänt känd som aramid fiber. För att skilja alifatisk polyamid (allmänt känd som nylon) kallas aromatisk polyamid Aramid i USA, och fibren den tillverkar kallas aramidfiber. De viktigaste sorterna av aramidfibrer är: poly-m-fenylenisoftalamidfiber, kallad aramid 1313, även känd som meta-aramidfiber; poly-p-fenylentereftalamidfiber, kallad aramid 1414. Aramidfiber används i stor utsträckning inom informationsindustrin, civil konstruktion, tätning förpackning, strukturellt material av stora passagerarflygplan och flambeständiga och värmebeständiga skyddskläder, etc. Enligt statistik används aramidprodukter för närvarande för skottsäkra västar, hjälmar etc. svarar för cirka 7% ~ 8%, flyg- och rymdmaterial, sportmaterial svarar för cirka 40%, däckrammaterial, transportbandsmaterial etc. svarar för cirka 20%, höghållfasta rep etc. 13%. Som ett förstärkningsmaterial har aramidfiber sin oersättliga roll. Speciellt i den fantastiska högpresterande fiberfamiljen har aramid blivit ett avancerat skyddsmaterial och struktur på grund av dess utmärkta värmebeständighet, flamskyddsförmåga, elektrisk isolering och mekaniska egenskaper, liksom utmärkta sorter av ultrahög hållfasthet och hög modul. De viktiga grundläggande råvarorna i material visar inte bara sina talanger inom banbrytande områden som flyg, flyg, nationellt försvar och elektronik, utan öppnar också upp ett bredare civilt utrymme. De har blivit de mest använda, största och mest lovande högteknologiska specialfibrerna i världen idag.

Utvecklingshistorik för Aramid Fiber

Aramidfiber föddes i slutet av 1960-talet. Det användes ursprungligen som ett material för rymdutveckling och ett viktigt strategiskt material att hålla hemligt, vilket tillförde mycket mystik. Efter det kalla krigets slut användes aramidfiber, som ett högteknologiskt fibermaterial, i stor utsträckning inom människors försörjning, och det avslöjade gradvis sitt sanna ansikte. Aramid utvecklades och industrialiserades först framgångsrikt av DuPont i USA. Metaaramiden registrerades som Nomex och para-aramiden registrerades som Kevlar. Området aramidfiber intar en dominerande ställning. Exempelvis utvecklades brandbeständig fiber aramid 1313 först framgångsrikt av DuPont i USA, och industrialiserad produktion realiserades 1967, och produkten registrerades som Nomex. Detta är en mjuk, vit, smal, fluffig och glänsande fiber. Dess utseende är detsamma som vanliga kemiska fibrer, men det är en kombination av många talanger och har extraordinära "speciella funktioner". Nästan synkroniserat med uppfinningen av brandbeständig fiber aramid 1313 utvecklade amerikanska DuPont Company en annan högpresterande syntetfiber - skottsäker fiber aramid 1414 i slutet av 1960-talet. dra). Aramid 1414 är guldgul till utseende och ser ut som glänsande metalltrådar, men det är faktiskt en flytande kristallpolymer bestående av stela långa molekyler. Eftersom dess molekylära kedja är mycket orienterad längs längdriktningen och har stark bindning mellan kedjor, förser den fibern med oöverträffad hög hållfasthet, hög modul och hög temperaturbeständighet. Upptäckten av aramid 1414 anses vara en viktig milstolpe i utvecklingen av materialindustrin. Aramid 1414 har extremt hög hållfasthet, mer än 28 gram/denier, 5-6 gånger högre än högkvalitativt stål, 2-3 gånger högre än stål eller glasfiber, och 2 gånger högre än stål, medan vikten bara är 2-3 gånger högre än stål. 1/5. (Segheten hos aramid 1414 gör det också extremt svårt att skära och bearbeta, vilket kräver dyra specialverktyg). Under lång tid, på grund av höga investeringskostnader och tekniska svårigheter, har bara USA, Japan och före detta Sovjetunionen förmågan att producera. Processtekniken är topphemlig och produkterna betraktas som strategiska material och kontrolleras strikt. För närvarande är den globala aramidfibermarknaden huvudsakligen uppdelad av de tre stora aramidfiberleverantörerna av DuPont Corporation, Teijin Corporation of Japan och Yantai Spandex Co., Ltd.

 Klassificering, morfologi och egenskaper hos aramidfibrer

1. Klassificering av aramidfibrer

   Aramidfibrer kan delas in i två huvudtyper beroende på deras olika kemiska strukturer: en är metaaramidfiber som kännetecknas av värmebeständighet och flamskyddsförmåga, vars fullständiga namn är polymetafenylentereftalamid. Den engelska förkortningen är PMTA, det amerikanska handelsnamnet är Nomex, och mitt land heter aramid 1313; en klass av para-aramid kännetecknas av hög hållfasthet, hög elastisk modul och värmebeständighet, det fullständiga namnet är polytereftaloyl P-fenylendiamin, den engelska förkortningen är PPTA, handelsnamnet är Kevlar i USA, Technora i Japan, Twaron i Nederländerna, Tevlon i Ryssland och aramid 1414 i mitt land.

   
   

2. Aramidfiber är ett slags högtemperaturbeständig höghållfast och högelastisk fiber, som har både de mekaniska egenskaperna hos oorganiska fibrer och bearbetningsegenskaperna hos organiska fibrer, och dess densitet är likvärdig med polyesterfibrer. Samtidigt har den också utmärkt kemisk korrosionsbeständighet, strålningsbeständighet, trötthetsbeständighet, dimensionsstabilitet och andra utmärkta egenskaper, liksom vissa vidhäftningsegenskaper med gummihartser. För närvarande finns produkterna tillgängliga i massa- och fiberformer. Det har blivit ett nytt material inom olika områden som flyg, gummi, hartsindustrin, elektronisk och elektrisk utrustning, transportverktyg, sportutrustning och civil konstruktion. I synnerhet kan det högpresterande aramidpapperskompositmaterialet framställt av aramidfiber användas i stor utsträckning som avancerat elektrisk isoleringsmaterial, tryckt kretskort och elektromagnetisk vågskyddsmaterial, vilket har lockat mycket uppmärksamhet.

   
   

   Morfologi av aramidfibrer

   1414 fiber är ljusgul, 1313 fiber är ljusvit. Det finns två fiberformer, kort fiber (eller filament) och massafiber (eller fällande fiber). Filament används främst inom textil, gummi och andra områden, och korta fibrer och massafibrer används inom pappersindustrin.

   
   

3. Användningsegenskaper för aramid

3.1 Icke-ledande förmåga

I moderna projekt, såsom tunnelbana, tunnlar, elektrifierade järnvägar och industrianläggningar, etc., ställer alla höga krav på isolering. Vid förstärkning och förstärkning av dessa projekt har aramidfibrer en absolut fördel, och ger också en lösning för dessa områden. Den bästa chansen att välja.

3.2 God korrosionsbeständighet

I synnerhet är den starka alkaliska korrosionsbeständigheten ojämförlig med andra FRP kompositmaterial. På grund av den starka korrosiviteten hos betongstrukturen i havsvatten är huvudorsaken att det finns fler kloridjoner i det, vilket resulterar i karbonisering av betongen och korrosion och expansion av stålstången. Därför är aramidfiber det bästa valet i förstärkning och skydd av vissa hamnterminalprojekt.

3.3 God slagtålighet

Eftersom aramidfiberns elastiska modul är 118Gpa är dess duktilitet särskilt bra, och dess förlängningshastighet är 1,8%, så det användes ursprungligen som en militär produkt utomlands, såsom kroppsskydd. Det används för att förstärka vissa strukturer med stränga krav på påverkan, såsom bryggorna i huvudkanalen.

3.4 God anti-dynamisk belastning och anti-utmattning prestanda

Även om draghållfastheten hos kolfiber är mycket hög, eftersom det är ett sprött material, kan det bara motstå långvarig statisk belastning. Om den utsätts för dynamisk belastning under lång tid kan dess styrka inte garanteras. Aramidfiber omfattas inte av denna begränsning. Det används huvudsakligen i militära produkter och är det viktigaste materialet i kroppsrustning. På grund av sin goda seghet är dess motsvarande utmattningsmotstånd mycket bra. Dessutom är skjuvningsmotståndet hos aramidfiber också den starkaste bland alla FRP-material.

3.5 Konstruktion är lämpligt

De viktigaste stegen är följande: ytbehandling - borstning primer - bottenskikt impregnering harts - klistring aramidtyg - yttre skiktimpregnering harts - ytskydd, och operationen är mycket enkel. Det finns inget behov av storskaliga lyftmaskiner och utrustning, och i allmänhet krävs ingen avfasning. Avfasningen av en fyrkantig kolonn behöver bara vara 10 bagge, eftersom aramid är ett organiskt material, som har god vätbarhet med harts och en kort härdningstid. Under några timmar tar liknande andra fibrer en till två veckor.

Tillämpningsområdet för aramid tyg i strukturell förstärkning teknik

1. Stråla

   Främst för broar och civila byggnader eller industriella leveransrum inkluderar armeringsmetoderna böjmotstånd och skjuvmotstånd. När böjförstärkning utförs är fiberriktningen hos aramidtyget förenlig med balkens axiella riktning och den är vanligtvis fäst vid balkens spänningssida. Förbättra balkens bärförmåga. Enligt relevanta tester, så länge strålen inte är en överförstärkt stråle, kan ett lager AK-40 öka belastningen med cirka 30%, och två lager kan öka belastningen med cirka 40%. under skjuvningsförstärkning är fiberriktningen av aramidtyget densamma som balkaxeln är vertikal.

   
   

2. Pelare

   Aramid tyg är ett idealiskt pelarförstärkningsmaterial. För det första, eftersom den elastiska modulen i aramidfiber är 118Gpa, har den bättre duktilitet än kolfiber (elastisk mögel 230Gpa); För det andra krävs vanligtvis endast l0mm för kantslipning. Runt behöver vanligtvis inte poleras, och kolfiber behöver ca 30rnm. Aramid kan spara många arbetstimmar. Slutligen, eftersom aramidduk är en mjuk trasa, följer det mycket bra, särskilt för mössor med oregelbundna former, aramidduk är ett idealiskt förstärkningsmaterial.

   
   

3. Murverk, bräda

   Generellt är brädans förstärkningsfrigång relativt hög, och förstärkningen bör inte påverka dess utseende, så det är ett idealiskt val att använda ett tunt och mjukt FRP kompositmaterial för förstärkning.

   
   

4. Skorstenar, vattentorn

   På grund av de höga konstruktionerna som skorstensvattentorn är förstärkning och underhåll särskilt svårt. Traditionella metoder är i grunden svåra att lösa sådana problem. Aramidfibrer med låg vikt, hög hållfasthet, korrosionsbeständighet och hållbarhet är ett mycket bra val.
   

   
   

5. Tunnelbana

Eftersom tunnelbana och tunnlar är strukturer som arbetar under jorden skiljer sig deras krafter från dem på marken. Det finns markkrafter på toppen av grottan och i tunneltestet, och det har också frigöringskrav, så sprickor utförs. Vid reparation är den traditionella förstärkningsmetoden mycket osannolik. Förstärkning och underhåll med aramid tyg kan uppfylla sina olika krav, eftersom valv eller sidovägg sprickor i tunnelbana eller tunnlar i allmänhet är flerriktade och oregelbundna. Detta kräver att dess reparationsmaterial måste ha bra skjuvningsmotstånd, och aramid är ett icke-ledande FRP-material, så aramidtyg är det bästa valet inom tunneltågsteknik.

Utvecklingen av differentierade, funktionella och speciella högpresterande fibrer och specialfibrer är det huvudsakliga forskningsämnet under 2000-talet. Som en typisk högpresterande fiber kommer aramidfiber säkert att utvecklas på ett allsidigt sätt. Modernt nationellt försvar, brandskydd, kemisk industri, metallurgi, vattenkraft, geologi och gruvdrift, kärnindustri och andra industrier kräver speciella material med värmeisolering, ventilation, flamskyddsmedel, temperaturbeständighet och korrosionsbeständighet, vilket också kommer att skapa en potentiell enorm marknad. Genom modifiering, ny gjutteknik och differentierad forskning, ytterligare förbättra dess tryckhållfasthet, utmattningsstyrka, böjningsmodul, vatten- och ljusbeständighet och ytvidhäftning, förbättra dess prestanda, förbättra bearbetningsförhållanden och minska produktionskostnaderna, kan det förväntas. Med innovationen av aramidfiberproduktionsteknik och applikationsteknik kommer funktionella textilier relaterade till aramidfiber att användas mer allmänt. Särskilt med den snabba utvecklingen av mitt lands nationalekonomi kommer underhåll, förstärkning och omvandling av olika broar och byggnadsstrukturer att bli fokus för byggprojekt nu och under en lång tid i framtiden.

För närvarande omfattar de vanligaste armeringsmetoderna i Kina huvudsakligen följande metoder: fiberdukkompositmaterialförstärkning, bindning av stålplattor, extern förspänning och expanderande tvärsnitt metoder. Aramidfiberkompositmaterial har tydliga egenskaper, och på grund av dess uppenbara fördelar i kostnadsprestanda, tros det att det kommer att användas mer och mer allmänt och bli den mest använda nya tekniken för förstärkning av gamla farliga broar. Dessutom har efterfrågan på denna produkt inom militär- och försvarsområdet också ökat, vilket ytterligare har utökat forskning och utveckling av nya aramidfibrer av företag på den internationella marknaden. Aramidfiber KelarXP. KelarXP har förbättrat ballistiskt motstånd genom ny tygteknik och ny beläggningsteknik, och dess komfort som skyddande tyg är utmärkt. I testet av DuPont och dess oberoende organisation kan den skottsäkra väst som består av 11 lager KelarXP blockera kulor i det tredje lagret, och de återstående lagren används för att bufferta påverkan av kulor, vilket kan minska användarens trauma. KelarXP kan sprida 15% av kollisionen av kulor när den används med en 44 kaliber pistol, och vikten av västen är minst 10% lättare. Enligt DuPont hänvisar de lättviktsmaterial som för närvarande finns på marknaden vanligtvis till västar med 20-40 lager, som kräver minst 9 lager för att stoppa kulor.