纱线知识
纤维界的“能力者”芳纶
芳纶纤维全称芳香族聚酰胺纤维,诞生于20世纪60年代末,是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的有机合成的高科技纤维,是当今世界三大高科技纤维之一。
【芳纶的分类】
据找纱网记者了解,芳纶主要分为两种,对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)。一是分子链排列呈直线状的对位芳纶纤维,我国称之为芳纶1414。一是分子链排列呈锯齿状的间位芳纶纤维,我国称之为芳纶1313。
一、对位芳酰胺纤维
对位芳纶的单体是对苯二甲酸和对苯二胺,聚合得到的链段比较规整,耐高温性能好,强度、高模量。
全球从事对位芳纶生产的主要厂家有美国杜邦、日本帝人公司、韩国可隆公司等。目前,国内有十多家企业正在进行对位芳纶产业化生产,包括中化晨光、泰和新材、苏州兆达特等。
二、间位芳纶纤维
间位芳纶的单体是间苯二甲酸和间苯二胺,单体的上的功能团为间位,聚合得到的链段呈锯齿型,耐高温,但强度模量都略低。
【芳纶的特点】
1、具有良好的力学性能
具有很高的比强度与比模量。伸长率较大,手感柔软,可纺性好,可制成不同纱支织成面料、无纺布,经过后整理,满足不同领域的防护服装的要求。其中,对位芳纶拉伸强度与碳纤维相当,约为玻璃纤维的1.5倍、钢的5倍~6倍;拉伸模量是钢丝和玻璃纤维的2倍~3倍;韧性是钢丝的2倍。
2、良好的热稳定性
在205℃的条件下可以连续使用,在大于205℃高温条件下仍能保持较高的强力,具有较高的分解温度,而且在高温条件下不会熔融、融滴。
3、化学性能稳定
可耐大多高浓无机酸及其他化学品的腐蚀,常温下耐碱性能好。
4、优异的阻燃性
芳纶的极限氧指数(LOI)大于28,因此当它离开火焰时不会继续燃烧。
5、耐磨性
芳纶纤维具有优良的耐磨性能,在摩擦过程中芳纶纤维起到提高摩擦系数稳定性、降低磨损的作用,还可降低摩擦对面材料的磨损。经过100次洗涤后,芳纶加工的布料撕破强力仍可以达到原强力的85%以上。
【芳纶的应用领域】
1、国防军工材料
芳纶复合材料广泛用于战斗机、防弹装甲车、轻型坦克、防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服、高强度降落伞等。
2、航空航天领域
芳纶除了应用于大型飞机的整流罩、机翼、应急出口系统构件、隔板、舱壁等,也应用于火箭固体发动机及战略导弹发动机的壳体,同时,高性能芳纶纤维的优良高低温性能和抗冲击性能使其成为舱外宇航服的主要材料。
3、体育用品领域
芳纶纤维用于制作高尔夫球杆、网球拍、弓箭、雪橇等体育用品,还可作为涂覆织物使用,如胶船、救生筏、软式飞艇、气球、特种服装等。
4、民用工业领域
轮胎、刹车片、离合器、汽车车身、高强度绳索等。
5、建筑领域
芳纶纤维可以取代石棉用于增强水泥,应用于轻结构、高强度构件,并防止水泥制品开裂,提高建筑物的抗震能力。
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