アラミド繊維は1960年代後半に誕生しました。 当初は宇宙開発の素材として、また重要な戦略的素材として秘密にされていたため、多くの謎が加わりました。 冷戦終結後、ハイテク繊維素材としてのアラミド繊維が民間分野で広く使用され、次第にその正体が明らかになりました。
The full name of aramid is "aramid fiber", which is a new type of special-purpose synthetic material. Because the long-chain polymer molecules that make up the fibers contain amide groups, they belong to polyamide fibers like nylon. But the difference is that the amide group is connected to the aliphatic chain in the macromolecule of the polyamide fiber, while the aromatic ring or the derivative of the aromatic ring is connected to the amide group in the aromatic polyamide fiber, so these fibers are collectively referred to as Aramid fiber, referred to as aramid.
芳香族基が脂肪族基に置き換わるため、分子鎖の柔軟性が低下し、剛性が向上し、繊維の特性に反映され、耐熱性と初期弾性率が大幅に向上するため、芳香族ポリアミド繊維が現在の有機高温耐性繊維。 の主なカテゴリ。 その中には、最も実用的な価値のある2つの種類があります。1つは、ジグザグの分子鎖配列を持つメタ-アラミド繊維です。これは、我が国ではアラミド1313と呼ばれています。 もう1つは、線形分子鎖配列を持つパラ-アラミド繊維です。 中国はそれをアラミド1414と名付けました。2つの化学構造は似ていますが、性能は大きく異なり、応用分野も異なります。アラミド1313は、優れた高温絶縁性を備えた高品質の機能性繊維になりました。一方、アラミド1414は優れた金属特性を備えています。 これは、高性能ファイバーの重要なコア位置を占めています。
耐火繊維-アラミド1313
Aramid 1313 was first successfully developed by DuPont in the United States, and industrialized production was realized in 1967, and the product was registered as Nomex. This is a soft, white, slender, fluffy and lustrous fiber. Its appearance is the same as that of ordinary chemical fibers, but it has extraordinary "special functions":
耐久性のある熱安定性。 アラミド1313の最大の特徴は、耐高温性であり、220度で経年劣化することなく長期間使用できます。 その電気的および機械的特性の有効性は10年間維持でき、その寸法安定性は優れています。 約1％の熱収縮率はわずか1％であり、300度の高温に短時間さらされても収縮、脆化、軟化、溶融することはありません。 、このような高い熱安定性は、現在の有機温度-耐性繊維の中でも独特です。
Outstanding flame retardancy. We know that the percentage of oxygen volume required for a material to burn in air is called the limiting oxygen index. The larger the limiting oxygen index, the better its flame retardant performance. Usually, the oxygen content in the air is 21 percent , and the limiting oxygen index of aramid 1313 is greater than 28 percent . This inherent characteristic derived from its own molecular structure makes aramid 1313 permanently flame retardant, so it has the reputation of "fireproof fiber".
Excellent electrical insulation. Aramid 1313 has a very low dielectric constant, and its inherent dielectric strength enables it to maintain excellent electrical insulation under high temperature, low temperature, and high humidity conditions. ㎜, is recognized as the best insulating material in the world.
優れた化学的安定性。 アラミド1313は、アリール基を接続するアミド結合で構成される線状高分子です。 その結晶では、水素結合が2つの平面に配置され、3つの-次元構造を形成しています。 この強力な水素結合により、化学構造が非常に安定し、最も高濃度の無機酸やその他の化学物質、加水分解、蒸気腐食に耐えることができます。
優れた機械的特性。 アラミド1313は、剛性が低く伸びが大きい柔軟な高分子材料であり、通常の繊維と同じ紡糸性を備えています。 従来の紡績機でさまざまな生地や非-織物に加工でき、耐摩耗性-、耐引裂性-です。 非常に広い。
Super radiation resistance. Aramid 1313 has excellent resistance to , , χ rays and ultraviolet radiation. With 50Kv X-ray radiation for 100 hours, the fiber strength remains 73 percent of the original, and the polyester or nylon at this time has already become powder. The unique and stable chemical structure endows aramid 1313 with excellent properties. Through the comprehensive utilization of these properties, a series of new functions and new products are continuously developed, and the application fields are getting wider and wider, and the popularity is getting higher and higher.
特別な保護服。 アラミド1313生地は、火災時に燃えたり、滴り落ちたり、溶けたり、煙が出たりすることはなく、優れた耐火効果があります。 特に900-1500度の高温に遭遇すると、布の表面は急速に炭化して厚くなり、着用者が逃げるのを防ぐための独自の断熱バリアを形成します。 少量の帯電防止繊維またはアラミド1414を添加すると、布地の破裂を効果的に防ぎ、雷アーク、電気アーク、静電気、炎などの危険を回避できます。 Aramid 1313の非-鉄繊維は、飛行服、化学薬品-耐性の戦闘服、消防服、炉のオーバーオール、電気溶接のオーバーオール、圧力均等化スーツ、放射線などのさまざまな特殊保護服の製造に使用できます。 -プルーフオーバーオール、化学防護服、高電圧シールドスーツなど。航空、航空宇宙、軍服、防火、石油化学、電気、ガス、冶金、レース、その他多くの分野。 さらに、先進国では、アラミド生地はホテルのテキスタイル、救命通路、家庭用防火-耐性装飾、アイロン台カバー、キッチングローブ、難燃性パジャマとしても広く使用されています。高齢者と子供たち。
高温フィルター材。 アラミド1313の高温耐性、寸法安定性、および耐薬品性により、高温濾材の分野で優位に立っています。 アラミド濾材は、化学プラント、火力発電所、カーボンブラックプラント、セメントプラント、石灰プラント、コークス化プラント、製錬所、アスファルトプラント、塗料プラント、および高温の煙道と熱風で広く使用されています。電気アーク炉、石油ボイラー、焼却炉ろ過は、ほこりを効果的に除去するだけでなく、有害な煙の化学的攻撃に抵抗すると同時に、貴金属の回収を促進します。
ハニカム建材。 アラミド1313構造材料紙は、優れた強度/重量比と剛性/重量比（鋼の約9倍）、軽量、耐衝撃性、炎を備えた生体模倣多層ハニカム構造ボードの製造に使用できます。抵抗、絶縁、および耐久性。 耐食性、耐老化性、電磁波透過性に優れています。 航空機、ミサイル、衛星（翼、フェアリング、キャビンライニング、ドアなど）での広帯域波-送信材料および大型の剛性二次応力構造コンポーネントの製造に適しています。 床、貨物倉、仕切り壁など）、ヨット、レーシングボート、高速列車、その他の高性能サンドイッチ構造の製造にも適しています。
2、防弾繊維-アラミド1414
アラミド1313の発明とほぼ同時に、デュポンは1960年代後半に別の高性能合成繊維アラミド1414を開発し、その商用製品は1972年にケブラーという名前で最初に導入されました。
アラミド1414は、外観が黄金色で、光沢のある金属糸のように見えますが、実際には、硬い長い分子で構成された液晶ポリマーです。 その分子鎖は長さ方向に沿って高度に配向されており、-鎖間結合が強いため、これまでにない高強度、高弾性率、高温耐性を繊維に与えます。
アラミド1414の発見は、材料産業の発展における重要なマイルストーンであると考えられています。 アラミド1414は非常に高い強度を持ち、1デニールあたり28グラムを超え、高品質の鋼の5〜6倍、鋼またはガラス繊維の2〜3倍の弾性率、および鋼の2倍の靭性を備えています。重量は鋼の2〜3倍です。 1/5。 （アラミド1414の靭性により、切断と加工が非常に困難になり、高価な特殊工具が必要になります）。
The continuous use temperature range of aramid 1414 is extremely wide, and it can operate normally for a long time in the range of -196 degree to 204 degree . The shrinkage rate at 150 degree is 0, it does not decompose or melt at a high temperature of 560 degree , its heat resistance is better than aramid 1313, and it has good insulation and corrosion resistance, and has a long life cycle. Synthetic steel wire".
Aramid 1414 was first used in cutting-edge fields such as national defense and military industry. In order to meet the needs of modern warfare and anti-terrorism, the military and police of the United States, Russia, Britain, Germany, France, Israel, Italy and many other countries have bulletproof vests, bulletproof helmets, stab-proof and anti-cutting suits, EOD suits, high-strength parachutes, and bulletproof vehicles. Aramid 1414 is widely used in the body, armor plate, etc. In the body armor, due to the high strength, toughness and good weaving of aramid fiber, it can absorb and disperse the energy of bullet impact to other fibers of the braid to avoid "blunt trauma", so the protective effect is remarkable. The lightweight of aramid body armor and helmets effectively improves the army's rapid response and protection capabilities.
現在、軍事分野に加えて、アラミド1414は、航空宇宙、電気機械、建設、自動車、海洋水産物、スポーツ用品など、国民経済のさまざまな側面でハイテク繊維材料として広く使用されています。 。
航空宇宙では、アラミド繊維樹脂マトリックス強化複合材料が航空宇宙、ロケット、航空機の構造材料として使用されており、重量を減らし、ペイロードを増やし、大量の燃料を節約できます。 たとえば、ボーイング航空機のシェル、内装トリム、およびシートは、アラミド1414材料の使用に成功し、重量を30％削減しました。
Aramid 1414 is the most ideal cord fiber because of its small specific gravity, high strength, good heat resistance, and good adhesion to rubber. The aramid cord can reduce the thickness of the tire, reduce the weight, easily dissipate heat, reduce deformation, reduce rolling resistance, improve high-speed running performance, prolong the service life of the tire, and greatly improve the puncture resistance. The characteristic allows the tire to be driven to the garage after a flat tire without damaging the side of the tire. Aramid 1414 is especially suitable for use as reinforced tire cords for automobiles and aircrafts with high speed or heavy load, and has great development prospects. At present, the world's major tire giants Michelin, Goodyear, Pirelli and other companies have adopted aramid 1414 as tire cord, which is widely used in the field of high-end cars.
土木および構造工学では、aramid 1414は、軽量、高強度、高弾性率、耐食性、非{ {1}}導電性と耐衝撃性埠頭は修理および補強されており、特にコンクリート構造物の補強および修理に適しています。
さらに、aramid 1414は、インフレータブルゴム製品（インフレータブルライフラフト、インフレータブルボートブリッジなど）、耐腐食性容器、軽油タンク、大型{{2}のスケルトン材料としても使用できます。 }直径の原油吸引パイプ; -耐性のある保護手袋をカットします。 自己潤滑性、耐熱性、靭性を利用して、アスベストを発がん性物質に置き換え、断熱シールド、保護服、シーリング材を作ることができます。 また、アスベストやガラス繊維に取って代わり、摩擦-耐性、熱および電気絶縁材料として使用される樹脂を強化することもできます。 船のロープ、海底ケーブル、レーダーブイシステム、光ファイバー強化ロープの製造。 スキー、手漕ぎボート、カヤックなどの高-強度、低-重量のスポーツ用品の製造。つまり、高強度、引張抵抗、引き裂き抵抗、耐パンク性、高強度を必要とするすべての機会耐熱性は、アラミド1414がその才能を発揮し、かけがえのない利点を持っている分野です。