芳綸纖維簡介
芳綸纖維簡介
芳綸纖維全稱為"聚對苯二甲酰對苯二胺",英文為Aramidfiber(杜邦公司的商品名為Kevlar),是一種新型高科技合成纖維,具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能,其強(qiáng)度是鋼絲的5~6倍,模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍,韌性是鋼絲的2倍,而重量僅為鋼絲的1/5左右,在560度的溫度下,不分解,不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能,具有很長的生命周期。芳綸的發(fā)現(xiàn),被認(rèn)為是材料界一個非常重要的歷史進(jìn)程。
芳綸纖維是重要的國防軍工材料,為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,目前,美、英等發(fā)達(dá)國家的防彈衣均為芳綸材質(zhì),芳綸防彈衣、頭盔的輕量化,有效提高了軍隊(duì)的快速反應(yīng)能力和殺傷力。在海灣戰(zhàn)爭中,美、法飛機(jī)大量使用了芳綸復(fù)合材料。除了軍事上的應(yīng)用外,現(xiàn)已作為一種高技術(shù)含量的纖維材料被廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等國民經(jīng)濟(jì)的各個方面。在航空、航天方面,芳綸由于質(zhì)量輕而強(qiáng)度高,節(jié)省了大量的動力燃料,據(jù)國外資料顯示,在字宙飛船的發(fā)射過程中,每減輕1公斤的重量,意味著降低100萬美元的成本。除此之外,科技的迅猛發(fā)展正在為芳綸開辟著更多新的民用空間。據(jù)報道,目前,芳綸產(chǎn)品用于防彈衣、頭盔等約占7~8%,航空航天材料、體育用材料大約占40%;輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面大約占20%左右,還有高強(qiáng)繩索等方面大約占13%。
芳綸主要分為兩種,對位芳酰胺纖維(PPTA)和間位芳酰胺纖維(PMIA),自20世紀(jì)60年代由美國杜邦(DuPont)公司成功地開發(fā)出芳綸纖維并率先產(chǎn)業(yè)化后,在30多年的時間里,芳綸纖維走過了由軍用戰(zhàn)略物資向民用物資過渡的歷程,價格也降低了將近一半?,F(xiàn)在國外芳綸無論是研發(fā)水平還是規(guī)?;a(chǎn)都日趨成熟。在芳綸纖維生產(chǎn)領(lǐng)域,對位芳酰胺纖維發(fā)展快,產(chǎn)能主要集中在日本和美國、歐洲。如美國杜邦的Kevlar纖維,荷蘭阿克蘇諾貝爾(AkzoNobel)公司(已與帝人合并)的Twaron纖維,日本帝人公司的Technora纖維及俄羅斯的Terlon纖維等。間位芳酰胺纖維的品種有Nomex、Conex、Fenelon纖維等。美國的杜邦是芳綸開發(fā)的先驅(qū),他們無論在新產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)規(guī)摸上,還是在市場占有率上都是一流水平,僅他們生產(chǎn)的Kevlar纖維,目前就有Kevlar一49、Kevlar-29等十多個牌號,每個牌號又有數(shù)十種規(guī)格的產(chǎn)品。杜邦公司在去年宣布將擴(kuò)大Kevlar纖維的生產(chǎn)能力,該擴(kuò)建項(xiàng)目預(yù)計在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳綸生產(chǎn)的知名企業(yè)也不甘示弱,紛紛擴(kuò)產(chǎn)或聯(lián)合,并積極開拓市場,希望成為這個朝陽產(chǎn)業(yè)的生力軍。
德國Acordis公司近期開發(fā)出高性能超細(xì)對位芳綸(Twaron)產(chǎn)品,它既不燃,也不會熔融,還有很高強(qiáng)度和極大杭切割能力,主要可用于生產(chǎn)涂層及非涂層
織物、針織產(chǎn)品和針剌氈等既耐高溫又抗切割的各種紡織服裝裝備。Twaron超細(xì)長絲的細(xì)度僅為職業(yè)安全服常用對位芳綸的60%,用它織造手套·其抗切割能力提高l0%,用它生產(chǎn)梭織物和針織產(chǎn)品,其手感更柔和,使用更舒適。Twaron防切割手套主要用于汽車制造業(yè)、玻璃工業(yè)及金屬零部件生產(chǎn)廠,還能為森林工業(yè)生產(chǎn)護(hù)腿用品,為公共運(yùn)輸行業(yè)提供防破壞裝備等。利用Twaron的阻燃耐熱性,可為消防隊(duì)提供防護(hù)套裝和氈毯等裝備,以及為鑄造,爐窯、玻璃廠等高溫作業(yè)部門提供耐熱防火服,以及生產(chǎn)飛機(jī)座阻燃防火包覆材料。用這一高性能纖維還能創(chuàng)造汽車輪胎、冷卻軟管、V型皮帶等機(jī)件、光學(xué)纖維電纜和防彈背心等防護(hù)裝備,還能代替石棉做磨擦材料材抖和密封材料等。
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,芳綸纖維總需求量在2001年為36萬噸/年,而在2005年將達(dá)到50萬噸/年。對芳綸的需求呈現(xiàn)不斷增長的態(tài)勢,芳綸作為一種新興的高性能纖維進(jìn)入了飛速發(fā)展的時期。
與海外芳綸纖維產(chǎn)業(yè)的紅紅火火相比,芳綸的國產(chǎn)化才剛剛起步。由于芳綸纖維在我國的發(fā)展起步較晚,國外公司對核心技術(shù)的封鎖壟斷等原因,目前我國芳綸纖維的技術(shù)水平、產(chǎn)品檔次及生產(chǎn)能力都與國外發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距。據(jù)悉,近幾年,我國電子、建筑、輪胎工業(yè)迅速發(fā)展,使得我國芳綸用量迅猛增長。造成我國芳綸國產(chǎn)化如此艱難的原因主要有兩點(diǎn):一是生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸難以突破;二是大部分原料需要進(jìn)口,特別是國產(chǎn)的溶劑不能過關(guān)。但正是因?yàn)樗趪鴥?nèi)是新生事物,市場還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有飽和,才值得我們?nèi)リP(guān)注、去開發(fā)。目前我國芳綸生產(chǎn)的發(fā)展已提到了議事日程,芳綸被列入國家鼓勵發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)品目錄之中,政府也將"芳綸纖維在工程輪胎、同步帶中應(yīng)用技術(shù)開發(fā)"列為我國"十五"橡膠工業(yè)重大研究和產(chǎn)業(yè)化課題。特別是在間位生產(chǎn)線芳酰胺的開發(fā)和生產(chǎn)方面,我國取得了一定程度的進(jìn)步。UEEFnO
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