เส้นใยประสิทธิภาพสูงที่สำคัญในประเทศจีน: เส้นใยอะรามิด!

ชื่อเต็มของเส้นใยอะรามิดคือ เส้นใยอะรามิด ในภาษาอังกฤษคือ เส้นใยอะรามิด ควบคู่ไปกับคาร์บอนไฟเบอร์เส้นใยโพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษเส้นใยหินบะซอลต์เป็นเส้นใยประสิทธิภาพสูงสี่อันดับแรกในประเทศของเรา

เส้นใยอะรามิดและไนลอนทั่วไปเป็นเส้นใยเอไมด์ซึ่งมีพันธะเอไมด์ในห่วงโซ่หลักโมเลกุลขนาดใหญ่ ความแตกต่างคือพันธะ amide ของไนลอนเชื่อมต่อกับกลุ่ม aliphatic ในขณะที่พันธะ amide ของ aramid เชื่อมต่อกับแหวนเบนซิน

ประเภทของเส้นใยอะรามิด

เส้นใยอะรามิดส่วนใหญ่ประกอบด้วยเส้นใยอะรามิดทั้งหมดและเส้นใยอะรามิดไฮโรซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นเส้นใยอะรามิดข้างเส้นใยพาราอะรามิด (PPTA) และเส้นใยอะรามิด (PMTA) ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประกอบด้วย meta-aramid และ para-aramid ความแตกต่างที่สำคัญของอะรามิดทั้งสองประเภทนี้คือความแตกต่างของตำแหน่งการเชื่อมต่อระหว่างพันธะเอไมด์กับอะตอม C บนแหวนเบนซิน

✪ พาราอะรามิด

เส้นใยพาราอะรามิด (Para-aramid fiber) ซึ่งเป็น poly-prophenylene diformamide (PPTA) เรียกว่า เส้นใยอะรามิด 1414 ในประเทศของเราเป็นพอลิเมอร์เชิงเส้นที่มีพันธะ amide มากกว่า 85% ในห่วงโซ่โมเลกุลยึดติดกับวงแหวนอะรามิดโดยตรง เป็นเส้นใยแรกของโลกที่ทำจากสารละลายโพลิเมอร์ปั่นคริสตัลเหลวผู้บุกเบิกยุคใหม่ของเส้นใยสังเคราะห์ประสิทธิภาพสูง

✪ อะรามิด Meta-aramid

เส้นใย Meta-aramid ซึ่งเป็น polyphenyl-isophenyldiamide (PMTA) หรือที่เรียกว่าเส้นใยอะรามิด 1313 ในประเทศจีน เส้นใย Meta-aramid เป็นเมล็ดคริสตัลที่เติบโตเร็วที่สุดในเส้นใยอินทรีย์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง โมเลกุลของเส้นใยประกอบด้วยกลุ่ม amide ซึ่งเชื่อมต่อกับฟีนิลระหว่าง ห่วงโซ่โมเลกุลเป็นเส้นตรงและหยัก มีความต้านทานเปลวไฟที่ดีเยี่ยมเสถียรภาพทางความร้อนความต้านทานรังสี ฯลฯ

คุณสมบัติที่ดีเยี่ยมของเส้นใยอะรามิด

มีความแข็งแรงสูงพิเศษโมดูลัสสูงทนต่ออุณหภูมิสูงทนต่อกรดและด่างน้ำหนักเบาฉนวนกันความร้อนต่อต้านริ้วรอยอายุการใช้งานยาวนานโครงสร้างทางเคมีที่มั่นคงไม่มีการเผาไหม้หยดละลายไม่มีก๊าซพิษและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ

เส้นใยพาราอะรามิดทนความร้อนได้สูงกว่าเส้นใยพาราอะรามิด ช่วงอุณหภูมิการใช้งานอย่างต่อเนื่องคือ -196 ถึง 204 ° C และจะไม่สลายตัวหรือละลายที่อุณหภูมิสูง 560 ° C คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของพาราอะรามิดคือความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษโมดูลัสสูงทนต่ออุณหภูมิสูงกรดและด่างน้ำหนักเบาและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ 3 เท่าของเส้นใยอุตสาหกรรมไนลอนความแข็งแรงสูง โมดูลัส 2 ถึง 3 เท่าของเหล็กคุณภาพสูงหรือไฟเบอร์กลาสและ 10 เท่าของเส้นด้ายอุตสาหกรรมไนลอนความแข็งแรงสูง ความเหนียวเป็นสองเท่าของลวดเหล็กน้ำหนักเพียงประมาณ 1/5 ของลวดเหล็กมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีและต่อต้านริ้วรอยอายุการใช้งานยาวนาน

✪ คุณสมบัติทางกลที่ดีของเส้นใยอะรามิด

Meta-aramid เป็นพอลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งมีความแข็งแรงในการทำลายสูงกว่าโพลีเอสเตอร์ผ้าฝ้ายไนลอน ฯลฯ มีการยืดตัวขนาดใหญ่รู้สึกนุ่มและสามารถปั่นได้ดี สามารถทำเป็นเส้นใยสั้นและเส้นใยที่มีจำนวนเดนเซอร์และความยาวที่แตกต่างกัน ในเครื่องจักรสิ่งทอทั่วไปนับเส้นด้ายที่แตกต่างกันจะทอเป็นผ้าและผ้าไม่ทอ หลังจากการตกแต่งสามารถตอบสนองความต้องการของเสื้อผ้าป้องกันในด้านต่างๆ

✪ เส้นใยอะรามิดทนต่อเปลวไฟและความร้อนได้ดีเยี่ยม

ดัชนีออกซิเจนสูงสุด (LOI) ของ Inter-aramide มีค่ามากกว่า 28 ดังนั้นจึงไม่เผาไหม้ต่อไปเมื่อออกจากเปลวไฟ คุณสมบัติทนไฟของเส้นใย Meta-aramid จะถูกกำหนดโดยโครงสร้างทางเคมีของตัวเองดังนั้นจึงเป็นเส้นใยหน่วงไฟถาวรและคุณสมบัติทนไฟจะไม่ลดลงหรือสูญเสียเนื่องจากเวลาในการใช้งานและจำนวนการซัก เส้นใย Meta-aramid มีความเสถียรทางความร้อนที่ดีสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 205 ° C และยังคงมีความแข็งแรงสูงภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 205 ° C เส้นใย Meta-aramid มีอุณหภูมิในการสลายตัวสูงและไม่ละลายหรือลดลงภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง คาร์บอนจะเริ่มเฉพาะเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 370 องศาเซลเซียส

✪ คุณสมบัติทางเคมีที่มีเสถียรภาพของเส้นใยอะรามิด

เส้นใย Meta-aramid มีความต้านทานต่อสารเคมีที่ดีเยี่ยมและสามารถต้านทานกรดอนินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูงได้ดีที่อุณหภูมิห้อง

✪ ความต้านทานรังสีของเส้นใยอะรามิด

ความต้านทานรังสีของ Meta-aramid ดีมาก ตัวอย่างเช่นความเข้มยังคงเหมือนเดิมภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต 1.2 × 10-2w / in2 และรังสีแกมมา 1.72 × 108 Rad เป็นเวลานาน

✪ ความทนทานของเส้นใยอะรามิด

เส้นใย Meta-aramid มีความต้านทานการสึกหรอและสารเคมีที่ดีเยี่ยม หลังจากการซัก 100 ครั้ง แรงฉีกขาดของผ้าหลังจากการประมวลผลเส้นใย Meta-aramid Newstar® ยังคงสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 85% ของความแข็งแรงเดิม

ฟิลด์แอ็พพลิเคชันของเส้นใยอะรามิด

✪ สาขาการบิน

เส้นใยอะรามิดมีความหนาแน่นต่ำมีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี มันสามารถใช้ในการผลิตเปลือกเครื่องยนต์จรวดของขีปนาวุธและวัสดุส่งคลื่นบรอดแบนด์เช่นลําตัวเครื่องบินปีกหลักและหางของเครื่องบินและยานอวกาศและชิ้นส่วนโครงสร้างที่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้ แผ่นโครงสร้างรังผึ้งหลายชั้นเป็นผ้าอะรามิดที่ชุบด้วยเรซินอีพ็อกซี่เพื่อสร้างอะรามิด prepreg และยึดติดกับโครงสร้างรังผึ้งหรือโฟมโดยตรงซึ่งมีความต้านทานต่อแรงกระแทกและการส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดีเยี่ยม แผ่นลามิเนตคอมโพสิตไฮบริดซุปเปอร์กดร้อนโดยเส้นใยอะรามิดทับซ้อนกับแผ่นอลูมิเนียมบางและอีพ็อกซี่ไม่มีผ้ามีโมดูลัสเฉพาะสูงมากและความแข็งแรงเฉพาะและอายุการใช้งานป้องกันความเมื่อยล้า 100 ถึง 1000 เท่าของแผ่นโลหะผสมอลูมิเนียม มันสามารถใช้ในลำตัวและชิ้นส่วนอื่น ๆ ของเครื่องบิน การใช้วัสดุคอมโพสิตเสริมแรงจากเรซินที่เตรียมจากเส้นใยอะรามิดในร่างกายของผู้โดยสารเครื่องบินสามารถลดน้ำหนักรวมของเครื่องบินได้อย่างมาก

✪ สนามทหาร

ด้วยการพัฒนาอาวุธทางทหารชนิดใหม่เช่นอาวุธเคมีอาวุธนิวเคลียร์ข้อกำหนดใหม่ ๆ เพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของชุดป้องกันทางทหาร: ทนทานน้ำหนักเบากระสุนสารหน่วงไฟและการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีและการพรางตัว เสื้อกั๊กกันกระสุนและหมวกกันกระสุนที่ทำจากเส้นใยอะรามิดสามารถแทนที่เสื้อกั๊กไนลอนและหมวกกันน็อกถังเก่า การเพิ่ม aramid ที่เหมาะสมในเสื้อกั๊ก bulletproof และหมวกกันน็อก ไม่เพียงแต่จะทำให้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา แต่ยัง เพิ่มประสิทธิภาพของ bulletproof 40% เสื้อกั๊ก bulletproof นุ่มที่ทำจากเกรดสูง bulletproof aramid ไม่ทอ และฟิล์ม polyethylene ประสิทธิภาพสูงมี bulletproof ดีกว่า และทนความร้อนกว่าเส้นใย polyethylene น้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ เส้นใยอะรามิดยังสามารถผสมกับวัสดุอื่น ๆ เช่นโลหะเซรามิคและอื่น ๆ เพื่อสร้างถังระเบิดที่มีความแข็งแรงสูงทนต่อแรงกระแทกโล่กระสุนและแผ่นเกราะกันกระสุน นอกจากนี้ผ้าใยอะรามิดถูกผูกมัดกับผนังด้านในของโครงสร้างซึ่งสามารถดูดซับคลื่นระเบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันความเสียหายต่อร่างกายมนุษย์จากเศษกระสุน

✪ สถานที่ก่อสร้าง

ผ้าใยอะรามิดมีความเหนียวดีกว่าคาร์บอนไฟเบอร์ วัสดุมีน้ำหนักเบาและยืดหยุ่น มันเป็นวัสดุเสริมแรงที่เหมาะสำหรับงานก่อสร้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเสริมสร้างองค์ประกอบที่มีรูปร่างผิดปกติ ไม่จำเป็นต้องทำการลบคม เส้นใยอะรามิดถูกนำมาทอเป็นรูปทรงเหล็กเส้น ซึ่งสามารถใช้เป็นโครงกระดูกเสริมซีเมนต์ของอาคารขนาดใหญ่ได้ นอกจากข้อดีของความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบาแล้วยังมีความต้านทานการกัดกร่อนและสามารถมีบทบาทที่ดีในการต่อต้านแรงเฉือน

✪ การขนส่ง

เนื่องจากความหนาแน่นของเส้นใยอะรามิดต่ำสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำยึดเกาะกับยางได้ดีและสามารถใช้เป็นสายยางสำหรับรถยนต์หรือเครื่องบิน ยางที่ทำจากเส้นใยอะรามิดมีน้ำหนักเบา, ยางบาง, ความต้านทานการกลิ้งต่ำ, แบริ่งยางสูง, ความต้านทานการสึกหรอ, ความต้านทานการตัด, ความต้านทานการเจาะที่ดี, จุดศูนย์ถ่วงของความดันพื้นดินขนาดเล็กเมื่อใช้ยาง, การเคลื่อนไหวขนาดเล็ก, ประสิทธิภาพการบังคับเลี้ยวที่ดี, ความร้อนง่ายต่อการกระจาย, ไม่ง่ายที่จะเปลี่ยนรูป, ปรับปรุงความสะดวกสบายของรถนั่ง, ยืดอายุการใช้งานของยางและสามารถตอบสนองความต้องการในการใช้ยางของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่ทันสมัย

✪ สาขาไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เส้นใยอะรามิดมีความแข็งแรงสูงโมดูลัสสูงค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นฉนวนต่ำและการส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี ภายใต้เงื่อนไขความแข็งเดียวกันความหนาของชั้นป้องกันเสาอากาศเรดาร์ที่ทำจากคอมโพสิตใยอะรามิดสามารถลดลง 30% เมื่อเทียบกับคอมโพสิตไฟเบอร์กลาส, การส่งผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 10%; สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเมทริกซ์คอมโพสิตที่ทำจากเส้นใยอะรามิดและเรซินและเซรามิกเช่นอีพ็อกซี่เรซินฟีนอลโพลีเอไมด์และเรซินอื่น ๆ มีการจับคู่สูงและไม่ได้รับผลกระทบจากการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวของความร้อน มันสามารถทำให้เกิดการแตกร้าวและสามารถนำมาใช้ในเทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิวในการผลิตแผงวงจรพิมพ์พิเศษที่เอื้อต่อการ miniaturization และน้ำหนักเบาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ด้วยคุณสมบัติความแข็งแรงสูงและทนต่ออุณหภูมิสูงของเส้นใยอะรามิดจึงใช้เป็น "สมาชิกที่ดึง" ในเส้นใยซึ่งสามารถป้องกันเส้นใยขนาดเล็กและเปราะบางจากการยืดและเปลี่ยนรูปภายใต้ความตึงเครียดและไม่ส่งผลกระทบต่อการส่งผ่านแสง ผลิตภัณฑ์คอมโพสิตของเส้นใยอะรามิดที่มีเส้นใยคาร์บอนมีความสามารถในการแปรรูปและกึ่งนำไฟฟ้าได้ดีสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตวัสดุที่ลดสนามไฟฟ้าในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง กระดาษอะรามิดหลังจากชุบด้วยสีฉนวนมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีรวมกับแผ่นไมกาธรรมชาติเป็นวัสดุฉนวนสำหรับมอเตอร์ทนความร้อน

✪ ฟิลด์อื่น ๆ

โมเลกุลของเส้นใยอะรามิดประกอบด้วยแหวนเบนซินจำนวนมากซึ่งมีความเสถียรทางเคมีที่ดีทนต่อการกัดกร่อนความแข็งแรงจำเพาะสูงน้ำหนักเบาความมั่นคงสามารถนำมาใช้ในการผลิตเรือและสายเคเบิลลึกได้ดี การใช้เส้นใยอะรามิดทนต่ออุณหภูมิสูงทนต่อความเหนื่อยล้าทำให้ไม้เกรดสูงคันเบ็ดเลื่อนสโนว์บอร์ดเสาสกีคันธนูและลูกศรเรือพายไม้กอล์ฟ ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการทำรองเท้าบู๊ตรองเท้าปีนเขาถุงมือมวยหมวกกันน็อกการแข่งขันร่างกายแข่ง ฯลฯ เนื่องจากแร่ใยหินเป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจของมนุษย์อย่างรุนแรงจึงสามารถใช้เส้นใยอะรามิดแทนแร่ใยหินเพื่อทำเป็นซีลเช่นแผ่นซีลยางเสริมปะเก็นและปะเก็นสำหรับเบรกรถยนต์

ปัจจุบัน บริษัท ที่ผลิตเส้นใยอะรามิดทั้งในประเทศและต่างประเทศส่วนใหญ่เป็นดูปองท์, เทยิน, ไทและวัสดุใหม่ ฯลฯ

✪ ดูปองท์

ดูปองท์ก่อตั้งขึ้นในปี 1982 เป็นองค์กรระดับโลกที่มีพื้นฐานมาจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ผลิตภัณฑ์และบริการของบริษัทครอบคลุมหลายสาขา เช่น การเกษตรและอาหาร การก่อสร้างและการก่อสร้าง การสื่อสารและการขนส่ง พลังงานและเทคโนโลยีชีวภาพประยุกต์ ในปีพ. ศ. 2515 ดูปองท์ได้บรรลุอุตสาหกรรมเส้นใยพาราอะรามิดโดยมีส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลกมากกว่า 75% ของเทยิน ณ สิ้นปี 2020 ดูปองท์มีกําลังการผลิตพาราอะรามิด 32,000 ตันและอะรามิด 22,000 ตัน

✪ เทยิน

Teikyo ก่อตั้งขึ้นในปี 1918 เป็น บริษัท ไหมแห่งแรกในญี่ปุ่น ในปี 1987 Dijing ตระหนักถึงอุตสาหกรรมของเส้นใยพาราอะรามิด ณ สิ้นปี 2020 เทยินมีกำลังการผลิตเส้นใยพาราอะรามิด 32,000 ตันและเส้นใยพาราอะรามิด 5,000 ตัน

✪ Taihe วัสดุใหม่

TAIHE NEW MATERIALS ก่อตั้งขึ้นในปี 1993 เป็นองค์กรที่มีเทคโนโลยีสูงแห่งชาติที่เชี่ยวชาญในการวิจัยและพัฒนาการผลิตและการพัฒนาเส้นใยที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นผู้นำในการผลิตอุตสาหกรรมของ spandex, meta-aramid, para-aramid ในประเทศจีน มันเติมเต็มช่องว่างจำนวนมากในด้านเส้นใยประสิทธิภาพสูงในประเทศและเป็นองค์กรชั้นนำในอุตสาหกรรมเส้นใยพาราอะรามิดในประเทศของเรา ณ สิ้นปี 2563 บริษัท ไทโฮ นิว แมททีเรียล จำกัด มีกำลังการผลิต พาราอะรามิด 4,500 ตัน และ พาราอะรามิด 11,000 ตัน