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芳纶纤维

芳纶(Nomex是芳纶一种,是间对苯二甲酰间苯二胺),是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能,广泛应用于复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域

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芳纶纤维

 

芳纶(Nomex是芳纶一种,是间对苯二甲酰间苯二胺),是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能,广泛应用于复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域。

 

一、芳纶纤维简介



芳纶全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber,是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍 ,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。



二、芳纶纤维特点



1、良好的机械特性


间位芳纶是一种柔性高分子,断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等,伸长率较大,手感柔软,可纺性好,可生产成不同纤度、长度的短纤维和长丝,在一般纺织机械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。



2、优异的阻燃、耐热性能


间位芳纶的极限氧指数(LOI)大于28,因此当它离开火焰时不会继续燃烧。纽士达®间位芳纶的阻燃特性是由其自身化学结构所决定的,因而是一种永久阻燃纤维,不会因使用时间和洗涤次数降低或丧失阻燃性能。纽士达®间位芳纶具有很好的热稳定性,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。纽士达®间位芳纶具有较高的分解温度,而且在高温条件下不会熔融、融滴,当温度大于370时才开始炭化。



3、稳定的化学性质

间位芳纶具有优异的耐大多数化学物质的性能,可耐大多数高浓度的无机酸,常温下耐碱性能好。

4、耐辐射性

间位芳纶的耐辐射性能十分优异。例如在1.2×10-2 w/in2紫外线和1.72×108radsγ射线的长时间照射下,其强度仍保持不变。



5、耐久性

间位芳纶优良的耐摩擦和耐化学品性能,经过100次洗涤后,用纽士达®间位芳纶加工的布料撕破强力仍可以达到原强力的85%以上。



三、芳纶纤维生产



生产需要三种工艺:聚合、长丝纺丝和丝束纺纱。

聚合

在第一阶段,先将单体纺成密实的细粒聚合物粉末。该物料具有对位芳纶的主要热性能和化学特性。然而,其不具备纱线或纸浆的强化特性。这种细粉末可用于增强塑料组分的特性。


 

纺丝

第二阶段将聚合物溶在硫酸中,生成一种液晶溶液。随后该溶液纺入细长丝中,每根丝的直径为12μm。丝的结构为100%亚晶状,分子链与纤维轴平行。正式这种高趋向性分布使Twaron长丝具有各种优异的特性。


短纤

为生产人造短纤维或短切纤维,现将纱线进行起皱处理,然后再利用整理剂进行处理。干燥后,将纤维切割成目标长度,然后包装。


 

纺成浆粕

为生产纸浆,首先切割纱线,然后使纱线悬浮在水中进行纤维化处理。然后直接包装并作为湿纸浆出售,或经过脱水干燥并作为干纸浆待售。

 


四、芳纶纤维应用



对位芳纶纤维是重要的国防军工材料,为了适应现代战争的需要,美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质,芳纶防弹衣、头盔的轻量化,有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中,美、法飞机大量使用了芳纶复合材料

除了军事上的应用外,现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面,芳纶由于质量轻而强度高,节省了大量的动力燃料,据国外资料显示,在宇宙飞船的发射过程中,每减轻1公斤的重量,意味着降低100万美元的成本。除此之外,科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。据报道,芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占78%,航空航天材料、体育用材料大约占40%轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右,还有高强绳索等方面大约占 13%。轮胎业也开始大量使用芳纶帘线来减轻重量,减少滚动阻力。

 



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