合成纖維之芳綸
合成纖維之芳綸今天帶大家了解一款在材料界具有里程碑意義的產(chǎn)品。它在我國(guó)航空航天、汽車、機(jī)電、建筑、體育等諸多領(lǐng)域運(yùn)用廣泛，是未來(lái)生活中不可或缺的材料之一。
小小纖維能耐大，挫骨揚(yáng)灰重塑身。
揀絲練線針花繡，也能柔軟也能剛。
是的，它就是具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長(zhǎng)、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、燃燒無(wú)熔滴、不產(chǎn)生毒氣等優(yōu)良性能的新型高科技合成纖維——芳綸。
一、運(yùn)用價(jià)值
芳綸纖維是重要的國(guó)防軍工材料，為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，美、英等發(fā)達(dá)國(guó)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(zhēng)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)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(dòng)力燃料，據(jù)國(guó)外資料顯示，在宇宙飛船的發(fā)射過(guò)程中，每減輕1公斤的重量，意味著降低100萬(wàn)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(bào)道，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%。輪胎業(yè)也開始大量使用芳綸簾線來(lái)減輕重量、減少滾動(dòng)阻力。
芳綸之所以能夠產(chǎn)生如此可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，主要是因?yàn)槠洳豢商娲臋C(jī)械強(qiáng)度與耐熱性等特點(diǎn)決定的。芳綸漿粕是對(duì)芳綸纖維進(jìn)行表面原纖化處理之后便得到的，其獨(dú)特的表面結(jié)構(gòu)極大地提高了混合物的抓附力，因此非常適合作為一種增強(qiáng)纖維應(yīng)用于摩擦及密封產(chǎn)品中。
二、芳綸特性
① 良好的機(jī)械特性 間位芳綸是一種柔性高分子，斷裂強(qiáng)度高于普通滌綸、棉、尼龍等，伸長(zhǎng)率較大，手感柔軟，可紡性好，可生產(chǎn)成不同纖度、長(zhǎng)度的短纖維和長(zhǎng)絲，在一般紡織機(jī)械制成不同紗支織成面料、無(wú)紡布，經(jīng)過(guò)后整理，滿足不同領(lǐng)域的防護(hù)服裝的要求。
② 優(yōu)異的阻燃、耐熱性能 間位芳綸的極限氧指數(shù)(LOI)大于28，因此當(dāng)它離開火焰時(shí)不會(huì)繼續(xù)燃燒。紐士達(dá)®間位芳綸的阻燃特性是由其自身化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定的，因而是一種永久阻燃纖維，不會(huì)因使用時(shí)間和洗滌次數(shù)降低或喪失阻燃性能。紐士達(dá)®間位芳綸具有很好的熱穩(wěn)定性，在205℃的條件下可以連續(xù)使用，在大于205℃高溫條件下仍能保持較高的強(qiáng)力。紐士達(dá)®間位芳綸具有較高的分解溫度，而且在高溫條件下不會(huì)熔融、融滴，當(dāng)溫度大于370℃時(shí)才開始炭化。
③ 穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì) 間位芳綸具有優(yōu)異的耐大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的性能，可耐大多數(shù)高濃度的無(wú)機(jī)酸，常溫下耐堿性能好。
④ 耐輻射性 間位芳綸的耐輻射性能十分優(yōu)異。例如在1.2×10-2 w/in2紫外線和1.72×108rads的γ射線的長(zhǎng)時(shí)間照射下，其強(qiáng)度仍保持不變。
⑤ 耐久性 間位芳綸優(yōu)良的耐摩擦和耐化學(xué)品性能，經(jīng)過(guò)100次洗滌后，用紐士達(dá)®間位芳綸加工的布料撕破強(qiáng)力仍可以達(dá)到原強(qiáng)力的85%以上。
對(duì)位芳綸的耐溫性能要高于間位芳綸，連續(xù)使用溫度范圍為-196 ℃ ～ 204 ℃，在560℃高溫下不分解、不熔化。對(duì)位芳綸顯著的特性是高強(qiáng)度、高模量，其強(qiáng)度大于25克/旦，是優(yōu)質(zhì)鋼材的5～6倍、玻纖的3倍、高強(qiáng)尼龍工業(yè)絲的2倍；模量是優(yōu)質(zhì)鋼材或玻璃纖維的2～3倍、高強(qiáng)尼龍工業(yè)絲的10倍。
三、發(fā)展前景
近年來(lái)，芳綸纖維產(chǎn)量幾乎以年均10%的速度遞增。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展及市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，全球芳綸纖維（主要指間位芳綸和對(duì)位芳綸）產(chǎn)量已超過(guò)8.0萬(wàn)t/a.芳綸1414纖維是迄今高性能纖維中產(chǎn)量大、用途廣的纖維。目前芳綸纖維的總生產(chǎn)能力已達(dá)到8.2萬(wàn)t，其中芳綸1414纖維總產(chǎn)能達(dá)到5.5萬(wàn)t/a，芳綸1313纖維達(dá)到2.3萬(wàn)t/a。
我國(guó)芳綸纖維產(chǎn)量很少。目前，國(guó)內(nèi)需求主要依賴進(jìn)口，并且受到諸多限制。美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的Kevlar短纖維在我國(guó)市場(chǎng)的售價(jià)為250～290元/kg(2.2dtex 38～51mm)，長(zhǎng)絲價(jià)格為620～700元/kg
(440dex)。從全球看，隨著技術(shù)進(jìn)步及生產(chǎn)廠家的擴(kuò)大，特別是隨著人們安全意識(shí)的日益提高，芳綸纖維必將顯示出更大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
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