聚乳酸纤维的结构与性能 一、概述 聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维，它可从谷物中取得。其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水，燃烧时，不会散发毒气，不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维。” 1.乳酸纤维的发展概况 聚乳酸纤维的研究历史可追溯到上世纪30年代，其发明报道可追溯到50年代，杜帮公司最早测定了聚乳酸酯的分子量，60年代以后，各国科技工作者对此作了广泛的研究，日本以玉米为原料开发了新型聚乳酸纤维，90年代后期，美国两家大公司联合开发了聚乳酸纤维，它们以玉米为原料，首先建设了生产能力很大的试验工厂，完善了现代化生产高分子聚乳酸的生产工艺，开创了聚乳酸酯的工业化发展阶段。日本钟纺、仓敷公司、香港的福田实业公司、日本的东丽公司和台湾的远纺公司等先后开发研制了聚乳酸纤维。2002年上海华源股份有限公司开始与美国CDP公司合作，成为国内第一家实现工业化开发聚乳酸产品的化纤企业。 二、聚乳酸（P LA）纤维制备 <1> 乳酸的制取 合成聚乳酸的单体是乳酸，乳酸的生产可分为： 1发酵法是采用玉米、小麦、稻谷和木薯等含淀粉农作物为
原料，从原料中提取淀粉，经淀粉酶分解得到葡萄糖等单糖，再加入纯乳酸菌和碳酸钙进行发酵。发酵液用石灰乳中和至微碱性，煮沸杀菌，冷却后过滤，用热水重结晶。再加入50％的硫酸分解出乳酸和硫酸钙沉淀。滤出硫酸钙，滤液在减压下蒸发浓缩，即得到工业用乳酸。 2.石油合成法 由于发酵法原料来源广泛，原料的利用率和转化率较高，大多数生产商采用此法进行生产。 <2> 聚乳酸树脂的制取 乳酸的聚合是PLA 生产的一项核心技术。近年来国内外对乳酸的聚合工艺作了不少研究，目前聚乳酸的制造方法有两种：一种是直接聚合，即在高真空和高温条件下用溶剂去除凝结水，将精制的乳酸直接聚合（缩合）成聚乳酸树脂，可以生产较低分子量的聚合体。此方法工艺流程短，成本低，对环境污染小，但制得的PLA 平均分子量较小，强度低，不能用作塑料和纤维加工，用途不广，不适合大规模工业化生产。 直接聚合示例（见图1）
芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用 摘要：本文对芳纶的品种、合成及加工方法、应用做了一个简要的介绍，并对不同品种的芳纶、及芳纶的不同合成及加工方法做了一个简单的对比。对芳纶的加工类型提出一种分级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行描述及分析。 关键词：芳纶、液晶、合成、加工、分级理论、应用 Aramid and its Synthesis、Process、Application Abstract：This paper introduces several kind of aramids,and their synthesis and processing methods. To study process of aramid better, A theory of classification is put forward.Process type of aramid is divided three kinds.By this method,we also introduce the application of aramid. Keyword：Aramid、Liquid Crystal、Synthesis、Process、A Theory of Classification、Application 前言 芳纶是一种新型高科技合成材料，是芳香族聚酰胺的统称。相对于尼龙6、尼龙66等普通聚酰胺材料，因为分子链上相对较为柔软的碳链为刚性的苯环结构所代替。芳香族聚酰材料其结构的特性，呈现溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶，因此芳纶具有超高强度、高模量和耐高温等优良性能。芳纶目前已被广泛应用于国防军工、及航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。如芳纶防弹衣、头盔，宇宙飞船、飞机等基体材料等等。据估计，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7～8%，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%。 一、芳纶的命名 自20世纪60年代后期以来，已经有多种芳纶问世，并工业化生产。芳纶种类比较多，其划分的方法也有多种。 第一种命名方法根据结构划分，分为对位芳纶、间位芳纶和邻位芳纶。对位芳纶的单体是对苯二甲酸和对苯二胺，单体的上的功能团为对位，聚合得到的链段比较规整，耐高温性能好，强度、高模量。对位芳纶主要有以杜邦的Kevlar系列产品为代表。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，但强度模量都比较低。间位芳纶主要有以杜邦的Nomex系列产品为代表。邻位芳纶的单体是邻苯二甲酸和邻苯二胺，单体的上的功能团为邻位。邻位芳纶主要有以杜邦的Korex系列产品为代表。 第二种命名方法根据结构划分，如对位就是苯环上的14位置，间位就是苯环上的13位置，如芳纶14的聚合单体就是对氨基苯甲酸，芳纶1414就是前面所说的对位芳纶，芳纶1313就是前面所说的间位芳纶。
芳纶布参数及加固施工步骤 .、八、- 一. 刖言 芳纶布是新一代混凝土结构加固增强纤维材料，由于芳纶布具有高强度?高弹模.抗冲击性?抗动载疲劳性?耐腐蚀?耐久性.不导电等优越特性，在土木工程建设.加固工程等领域得到越来越广泛地应用. 二. 芳纶布参数 1、卡本芳纶纤维布电学性能指标 2.卡本芳纶纤维布力学性能指标 3.卡本芳纶纤维布配套树脂性能标准
三.芳纶布加固施工步骤 （一）施工准备 拟定施工方案和施工计划，对所使用地芳纶布.配套树脂.机具等做好施工前地准备工作. （二）混凝土构件表面处理 1.用角磨机打磨混凝土表面，露出混凝土新地结构层. 2.用吹风机将混凝土表面浮尘吹掉. （三）配制并涂刷底层树脂 1.严格按照配套树脂地主剂.固化剂所规定地比例2:1称量准确，装入容器, 用搅拌器均匀搅拌
2.一次调和量不应过多, 以在可使用时间内用完为准,避免不必要地浪费.如一次未用完, 应重新密封包装贮存. 3.将底层树脂均匀地涂抹于混凝土结构表面, 在树脂表面干燥后进入下一步工序. （四）配制找平树脂, 对混凝土表面不平整处进行找平对构件表面凹陷部位用环氧腻子填平, 修复至表面平整. 在残缺修补中使用 环氧腻子时,要在气温-5C以上,相对湿度小于85%地条件下施工.腻子涂刮后,表面仍存在地凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整,,转角处修补为半径不小于30mm圆弧. （五）粘贴芳纶纤维布 1.粘贴芳纶布之前，首先应确认粘贴表面干燥.气温在-10C以下，相对湿度RH>85时,如无有效措施不得施工. 2.按照设计要求用钢直尺与壁纸刀裁剪芳纶布, 材料地裁切数量应按当天地用量裁切为准. 3.配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴构件,抹胶厚度1?3伽,中间厚,边缘薄. 4.沿纤维方向多次滚压, 挤出气泡, 使浸渍树脂完全浸透芳纶布. 5.芳纶布地表面均匀涂抹浸渍树脂. （六）表面防护按有关规范地规定处理, 并保证防护材料与芳纶布之间有可靠地粘结. 四. 芳纶布施工安全及注意事项 1.施工过程中应避免芳纶布地弯折. 2.配套树脂地甲. 乙两组份应密封贮存, 远离火源, 避免阳光直接照射. 3.施工场所保持通风. 4.操作人员应穿工作服, 戴好防护口罩. 5.施工场所应配备各种必要地灭火器, 以备救护.
芳纶纤维材料及其应用 摘要：本文对芳纶纤维的发展概况，结构性能以及主要应用领域作简单介绍。最后分析一下芳纶纤维的发展前景。 关键词：芳纶纤维材料；芳纶1313；芳纶1414；结构性能；应用；发展前景 Aramid fiber material and its application Abstract：In this paper, the general development of aramid fiber, structure, performance and main application field are introduced.Finally, analysis of the development of the aramid fiber Key words:Aramid fiber material;Aramid 1313; Aramid 1414;Structure performance; Application; Future development 1 芳纶纤维概况 芳纶纤维即芳香族聚酞胺纤维，是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维。芳香族聚酰胺纤维首先是由美国杜邦公司于1965年引入市场的。这种间位取向的芳香族聚酰胺纤维称作Nomex。上世纪70年代早期，杜邦公司开发了第二种产品即对位芳香族聚酰胺纤维Kevlar，并且此后一直占据芳纶的首要地位，直到1986年荷兰Akzo公司的Twaron、1987年日本帝人公司的Technora及俄罗斯的ARMOC纤维的出现，才使Kevlar独占体系崩溃。[1] 芳纶纤维工业化的产品有两种：芳纶1313（全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维）和芳纶1414（全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）。芳纶纤维具有良好的抗冲击和耐疲劳性能，有良好的介电性和化学稳定性，耐有机溶剂、燃料、有机酸及稀浓度的强酸、强碱，耐屈折性和加工性能好。它可用普通织机编织成织物，编织后其强度不低于原纤维强度的90%[2]。 2 芳纶1313 2.1发展情况 芳纶1313最早由美国杜邦公司研制成功并实现工业化生产，产品注册为Nomex（诺美克斯）。1967年正式工业化生产。是一种耐高温纤维，由聚间苯二甲酰间苯二胺构成，是目前所有耐高温纤维中产量最大，应用最广的一个品种。日本Teijin公司于1974年也成功实现商业化，商品名为Conex ，其主要侧重纤维的开发，除常规纤维品种外，还有染色纤维、高度阻燃稳定纤维Conex FR和耐候性极好的Conex L。另外，还有日本Unitika公司的
芳纶 芳纶(芳族聚酰胺纤维)可能是最知名的特种纤维，由尼龙而来，且与尼龙极其类似。芳纶中含5％直接与两个芳香环相连的酰胺键。著名的品牌，包括杜邦的Nomex和Kevl~，以及日本帝人公司与Kevl~非常相似的Twaron纤维。Kevl~的强度和模量比传统的高强尼龙纤维，分别高2倍和9倍。 Kevlar能够应用于如下领域：防弹材料、复合材料支撑物，振动延续阻滞物、轮胎增强材料，高应力作业下的机械橡胶布、高强低延伸的绳索。Nomex与Kevlar在化学组成上不同，它用异酞酰胺取代对酞酰胺，从而获得有优异耐热性的纤维，在高温条件下有优异的性能。 随着芳纶在安全和强力市场领域应用的深入，市场应用将会缓慢增加，但其量不会显著扩大，问题在于产量／价格／利润之间的相互关系。从Spandex大量上市导致价格下降的经验来看，如果纤维价格下跌20％-50％，纤维的产量将会急剧增加芳纶纤维全称为"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。 芳纶的发明:20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发并率先产业化; 芳纶的发展: 在30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，价格也降低了将近一半。现在国外芳纶无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国、欧洲。如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）公司（已与帝人合并）的Twaron 纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。间位芳酰胺纤维的品种有Nomex、Conex、Fenelon纤维等。美国杜邦生产的Kevlar纤维，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多个牌号，每个牌号又有数十种规格的产品。杜邦公司在去年宣布将扩大Kevlar纤维的生产能力，该扩建项目预计在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳纶生产的知名企业也不甘示弱，纷纷扩产或联合，并积极开拓市场，希望成为这个朝阳产业的生力军 芳纶纤维在高性能纤维世界中有独特地位。它是强度很高的纤维——以相同重量为基础，是钢材强度的5倍；其另一种卓越性能是极高的比张力模量（抗拉伸）——其韧度是最常用的增强纤维E-玻璃纤维的三倍。 它具有固有的不可燃性，连续使用温度范围极宽，由﹣320。F（﹣196。C）到400。F（204℃）。可耐受超过1000°F（538℃）的材料作有限度接触。 芳纶KEVLAR是杜邦公司独一无二的aramid纤维系列的注册商标，有四种类型的产品出售——芳纶KEVLAR 29、KEVLAR129、KEVLAR 49、KEVLAR 149。 芳纶是用于增强子午线轮胎及其机械用橡胶制品，如软管、输送带及动力传送皮带而专门设计制造的品种。芳纶的工业专门用途，例如绳索、缆绳、防弹织物、涂层织物、
聚乳酸生物分解性纤维(PLA) 谢绍铨 近来，不少刊物报导日本、美国研制生物分解性聚乳酸纤维的消息，今年二月，美国中部Cagill Dow合资公司宣布，要投资三亿美元在偏远的Blair，Nebraska建一座大型年产14万吨的聚乳酸PLA(Polylactic Acid)工厂，预定2001年完成，此一新厂比该公司现有的4千吨小型工厂或日本钟纺(Kanebo)公司的试验工厂大很多。由于聚乳酸具有环保、易分解等一系列的优点，可开发成聚乳酸纤维、不织布和薄膜等产品。 现有的四大项合成纤维，聚酯(PET)、尼龙(Nylon)、亚克力(Acrylics)、聚丙烯(PP)等都是以石油化工产品为基本原料所合成的，其物理、化学性质稳定，但存在着使用后废弃物无法分解的问题，棉、毛、麻、丝等天然纤维又缺乏上述合纤特有的性能。聚乳酸纤维兼具两者纤维的优点，其原料乳酸可以玉米之类的植物中取得，其成品聚乳酸可在一定的温度、PH值和水份的条件下，会被分解成水和二氧化碳。 聚乳酸融点约为175 度C，比PET、Nylon低，与PP相近，具备实用的耐热性，所抽成丝的纤维强度等物性，具有与聚酯纤维一般相近的性能。聚乳酸可以采用融熔纺丝装置抽丝，即先将它以融点以上的温度熔化，由纺嘴中压出，经冷却、固化、牵伸成丝。可先生产POY丝，卷绕之后再在另外设备上加工成成品丝，也可以直接经热牵伸一步完成。若生产短纤维产品，需经卷曲，卷曲数为10-15个/20毫米。乳酸本身有不同的光学异构体，即L体(左旋)和D体(右旋)，原料中不同的D和L体含量，可使聚乳酸的融点不同。因此，原料光学异构体的纯化是以生物技术天然方法最关键的技术，也是Cargill专利技术及商标权”NatureWorks”technology的重点。调整聚乳酸纤维表层和芯层的DL体含量比例，使皮比芯层的融点低，利用这般不同的融点，可容易地生产出热粘着型的不织布产品，且产品十分柔软。聚乳酸纤维具有优良的耐气候性。经科学试验，此种纤维具有超强的紫外线(UV)抵抗力，经日晒500小时后，仍然保持90%的强力，而一般聚酯纤维200小时后，强力便降至60%左右。聚乳酸纤维内部结构存在着大量非结晶部分，在水、细菌和氧气存在下，可进行较快的分解。经土壤掩埋试验，经过一年半之后，纤维强度降至60%左右，系因相对粘度对应降低所致。聚乳酸纤维可使之堆肥化，这样更能显出它与传统合成纤维的优势，废弃物堆肥化，回归自然，绿色再生。 除了上述纤维基本性质之外，聚乳酸纤维加工性良好，很容易可以制成超细(microdeniers)纤维；快干、不缩，介于棉与丝之间的性质，适合于制作衣裤等；又耐光线、低燃性，燃烧时低烟、低放热等性质，是有防火概念的家饰品及窗帘等最好的材料。目前美国尖端的纤维业者如Unifi、Fiber Innovation、Parkdale及下游纺织业者如
高性能增强材料——芳纶纤维 安源 摘要: 芳族聚酰胺纤维由美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发并最早实现工业化生产。该产品可以用做增强材料。介绍芳族聚酰胺纤维的发展、性能、制备及其应用。 关键词：芳纶；性能；制备；应用 1 概述 增强材料就像树木中的纤维，混凝土中的钢筋一样，是复合材料的重要组成部分，并起到非常重要的作用。它不仅能使材料显示出较高的抗张强度和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能、含量及使用状态。例如在纤维增强复合材料中，纤维是承受载荷的组元，纤维的力学性能决定了复合材料的性能。 芳纶是芳族聚酰胺纤维的通称,主要分为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)纤维(芳纶1313)。美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发出芳纶1313和芳纶1414 ,并最早实现工业化生产(商品名分别为Nomex和Kevlar)。1987年推出了KevlarHT、Kevlar68和Kevlar149。1986年荷兰阿克苏(Akzo)公司生产出Twaron纤维; 1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。而中国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的践定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。 2 全球芳纶纤维的发展概况 全球芳纶纤维产能主要集中在日本、美国和欧洲，生产芳纶纤维的公司也较为集中，目前全球从事芳纶纤维生产的厂家主要有５个：美国杜邦公司（Kevlar）、日本帝人公司（Twaron、Technora）、俄罗斯卡明斯克化纤股份公司（SVM、Apmoc、Rusar）和特威尔化纤股份公司（SVM、Apmoc）、韩国科隆公司（Kolon），其他国家或公司仅有少量生产。 2009年，全球芳纶纤维生产能力约9.51万t／a，其中对位芳纶纤维产能约6.61万t／ａ，杜邦和帝人二家公司产能合计6.15万t／ａ，占对位芳纶纤维产能的93%；间位芳纶纤维的产能约为2.9万t／ａ，主要的生产公司仍为杜邦公司，产能为全球总产能的75%以上。预测到2015年全球对位芳纶纤维产能可达11.0万t／ａ，问位芳纶的产能为5.2万t／ａ。 2009年全球芳纶纤维的消费量约为7.5万t，其中对位芳纶纤维5.2万t，间位芳纶纤维2.3万t。芳纶纤维的消费区域主要也集中在美国、欧洲和日本。欧洲是世界芳纶纤维的最大消费市场，其消费量占全球总消费量的48%，约为3.6万t；美国消费量占全球36，约2.7万t；日本消费量约占全球11%，约0.8万t；其他地区约0.4万t。随着生产技术的发展以及生产成本的逐步降低，芳纶纤维的消费领域已经逐步从应用于军工和航天领域的特殊材料，发展成为在工业和民用领域有着广泛应用的高性能材料。 3 我国芳纶纤维的基本概况
聚乳酸与聚乳酸纤维特点及生产应用研究 摘要：聚乳酸（PLA）纤维具有很好的生物降解性和生物相容性，由它织成的织物具有丝绸般的光泽和舒适的肌肤触感，快干且抗皱，因此该纤维具有较广阔的发展前景。由于聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维，因此是一种可持续发展的生态纤维。 关键词：聚乳酸；聚乳酸纤维；特性 一、聚乳酸与聚乳酸纤维 聚乳酸纤维（简称PLA纤维）是以由谷物、甜菜等天然糖类得到的聚乳酸酯为原料，经溶液纺丝或熔融纺丝制得的聚酯合成纤维.目前，商业化生产的PLA 纤维以玉米淀粉发酵而成的乳酸为原料，经脱水聚合反应制成的聚乳酸酯溶液为纺丝液，再进行纺丝加工而成.聚乳酸纤维兼有天然纤维和合成纤维的特点，吸湿排汗均匀、回弹性好，所制成的成衣穿着舒适，并具有抗皱抗紫外等性能，其制品废弃后，在土壤或水中微生物的作用下分解成二氧化碳和水，随后在太阳光合作用下，又会成为淀粉的起始原料。由于这是一个循环过程，因此可减少纤维工业对石油资源的依赖
性，所以PLA纤维又被称为21世纪的环境循环材料。聚乳酸纤维（PLA）的生产原料乳酸是从玉米淀粉中制得，所以也将这种纤维称为玉米纤维。 二、聚乳酸与聚乳酸纤维的生产 （一）聚乳酸的生产 1.聚乳酸的生产原料 聚乳酸的生产原料是乳酸，即-羟基丙酸、2-羟基丙酸。由于乳酸分子中有一个不对称碳原子，所以具有d-型（右旋光）和L-型（左旋光）两种对映体，等量的L-乳酸和d-乳酸混合而成的dL-乳酸不具旋光性。成纤聚乳酸以L-乳酸为单体。 2.聚乳酸的聚合 聚乳酸的聚合方法有两种，一种是减压在溶剂中由乳酸直接聚合的方法，即：乳酸→预聚体→聚乳酸；另一种方法是常压下以环状二聚乳酸为原料聚合得到，即：乳酸→预聚体→环状二聚体→聚乳酸。 3.聚乳酸的合成 聚乳酸有两种合成方法，即丙交酯（乳酸的环状二聚体）的开环聚合和乳酸的直接聚合。丙交酯开环聚合生产工序为：先将乳酸脱水环化制成丙交酯；再将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。其中乳酸的环化和提纯是制备丙交酯的难点和关键，这种方法可制得高分
芳纶混纺纱的工艺实践与探讨 袁秋梅 （汶上如意天容纺织有限公司） 摘要：本文介绍了芳纶纤维和阻燃粘胶的特性及用途，探讨了纺纱过程中静电缠绕等问题，并提出了解决这些技术难点的技术措施。 关键词：芳纶纤维；阻燃粘胶；载体染色法；功能；短流程 随着生活水平的不断提高，人们对服装的要求也越来越趋向于多元化。我公司利用芳纶纤维与阻燃粘胶生产30支混纺纱，得到了客户认可。 1 纤维特点及用途 1.1 芳纶纤维特点 1.1.1 良好的机械特性 芳纶是柔性高分子材料，低刚度高伸长特性使之具备与普通纤维相同的可纺性，可用常规纺机加工成各种织物或无纺布，而且芳纶面料耐磨、抗撕裂，可广泛使用在劳动保护，军品生产等特殊领域。 1.1.2 优异的阻燃、耐热性能 芳纶纤维是一种阻燃纤维，其极限氧指数LOI值≥28%，属于难燃纤维，所以芳纶面料不会在空气中燃烧、熔化或产生熔滴，不散发有害气体，也不助燃，有自熄性。 1.1.3 稳定的化学性质 芳纶纤维可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳。 1.1.4 耐辐射性 芳纶纤维耐α、β射线以及紫外光线的辐射性能十分优异。例如在β射线辐射量累积到1000Mrad时，其强度仍基本保持不变。 1.1.5 芳纶纤维的用途 芳纶纤维可应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面，主要用于劳动保护（消防服、消防靴、消防包等）、特种装备战斗服（飞行服，防辐射服、防化作战服等高性能军队服装）等行业，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、重量轻等特点。芳纶纤维的形态结构见图1。 图1芳纶纤维的形态结构 1.2 阻燃粘胶纤维的性能 1.2.1 永久阻燃性能 阻燃粘胶纤维燃烧时几乎没有火焰，在很短的时间内就熄灭了，既不会续燃，也不会阴燃。 1.2.2 优异的隔热性能
芳纶纤维布力学性能 一、芳纶纤维布加固修复混凝土结构概述 芳纶纤维复合材料加固混凝土工法是指使用芳纶布配套树脂把芳纶布粘贴在混凝土结构表面与原有构件共同受力的加固方法。芳纶布与混凝土的粘结程度将直接影响加固效果。 芳纶布加固方法主要有三种基本方法，抗剪加固、延性加固和抗弯加固。抗剪加固和延性加固是将芳纶布沿与构件轴线垂直的方向粘贴在构件表面，与构件内的钢筋共同承担剪力，提高构件的抗剪能力和延性;抗弯加固，是将芳纶布沿与构件轴线平行的方向粘贴在构件表面，与构件内的钢筋共同承受拉力，提高整个构件的抗弯能力。 芳纶布加固主要材料为芳纶布及配套环氧树脂。 二、卡本芳纶纤维布加固优点 1、抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110GPa，具有良好的延性，延伸率为 2.0%。它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 2、抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但由于它是一种脆性材料，只能承受长期的静荷载。而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。 3、耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸、耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。 4、不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在对绝缘性要求很高的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。 三、芳纶纤维布特点 1、外观均一整齐，无夹杂，无破洞。 2、无缺纬、脱纬，无断经现象。 3、纤维排列平直均匀，无歪斜、起皱现象。
高性能纤维及制品 ——芳纶 班级：纺贸0902班 姓名：陈媛 学号：090400618
芳纶纤维 一、芳纶的简介 芳纶的全称为芳香族聚酰胺纤维，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。 表1 芳纶与其它几种工业丝性能对比 二、芳纶纤维的历史背景 芳纶纤维的历史很短，发展很快。由美国杜邦公司首先发明和实现工业化，20世纪60年代，美国杜邦公司首先开发出具有优良热稳定性的间位芳纶，即Nomex纤维；1966年，公司又生产出了对位芳纶，即Kevlar纤维；1972年日本帝人公司生产对位芳纶Conex纤维；1986年荷兰Akzo公司生产出Twaron纤维；1987年日本帝人公司生产出Technora纤维，而我国于1972年开始进行芳纶的研制工作，并于1981年通过芳纶14的鉴定，1985年又通过芳纶1414的鉴定，它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。1986-1990年中国发展国民经济第七个五年计划期间，北京橡胶工业研究设计院、西安交通大学、晨光化工研究院、南通合成树脂厂和上海合成纤维研究所共同承担了国家关于芳族聚酰胺树脂合成、纺丝技术开发和在橡胶工业中应用的系列科研课题，并且都完成了相应的产品开发和研制工作。在20世纪90年代，晨光化工研究院、上海合成
芳纶布的种类及特性 芳纶布，即凯芙拉布，芳纶纤维布，芳纶织物。 主要有以下几种 1、芳纶纤维无捻粗纱织物，主要用芳纶1414长丝，无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。生产粗纱所用芳纶纤维的单丝直径从5～15μm不等。无捻粗纱的号数从100号到8000号（tex）。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中，如特种纺织、片材预浸、管道缠绕、型材拉挤等工艺，无捻度的纱线因其张力均匀，可织成无捻粗纱布和特种芳纶织物，用于航天、国防、军工等特种行业。 2、芳纶无纺布，毡片，芳纶纸，用于绝缘保温 3、芳纶纤维加捻细纱布，芳纶织物，芳纶面料，主要用芳纶1313或少量1414短纤 （1）芳纶纤维加捻细纱布主要是指用芳纶1313或少量1414短纤维纱线加捻后织造的各种织物。主要用于防火阻燃等领域。织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密加上纱结构，就决定了织物的物理性质，如重量、厚度和断裂强度等。有五种基本的织纹：平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹。 （2）芳纶加捻织带，分为有织边带(光边带)和无织边带（毛边带）主要织法是平纹。用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件以及汽车胶管等。 （3）芳纶帘子布，即加捻的芳纶单向织物浸胶而成,其特点是在经纱0度或者纬纱90度方向上具有高强度。其中经向单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物，用于飞机轮胎和高级汽车轮胎。 （4）立体织，立体织物是相对平面织物而言，其结构特征从一维二维发展到了三维，从而使以此为增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。它是随着航天、航空、兵器、船舶等部门的特殊需求发展起来的，目前其应用已拓展至汽车、体育运动器材、医疗器械等部门。主要有五类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物和其它形式的三维织物。立体织物的形状有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。 （5）异形织物，异形织物的形状和它所要增强的制品的形状非常相似，必须在专用的织机上织造。对称形状的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等，还可以制成箱、船壳等不对称形状。 （6）槽芯织物，槽芯织物是由两层平行的织物，用纵向的竖条连接起来所组成的织物，其横截面形状可以是三角形或矩形。 （7）缝编织物，亦称为针织毡或编织毡，它既不同于普通的织物，也不同于通常意义的毡。最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通过缝编将经纱与纬纱编织在一起成为织物。 3、组合芳纶布 即把芳纶毡、芳纶无捻粗纱织物和芳纶无捻粗纱等，按一定的顺序组合起来的芳纶复合布。 青岛新天成纺织有限公司创立于1976年（原青岛第十三棉纺织厂）至今已有37年历史。公司占地60余亩，职工300多名，拥有纱锭37000枚，倍捻锭2000枚，织布机100台，主要生产各种规格芳纶线，阻燃线，芳纶缝纫线，芳纶布，纱线，丙纶纱线和面料，阻燃缝纫线，芳纶纱线和面料，及其它芳纶类产品下面就由青岛新天成纺织来给大家介绍下苏伦布的特性。 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。
聚乳酸纤维的特性和用途 众所周知，谈及纤维素材（天然纤维、人造纤维、合成纤维）及其原料高分子物质的安全性时，不能单纯地停留在对人直接的安全性上，还要考虑我们居住的地球生态系统的安全性，也就是对地球环境负荷的抑制和减少。近年来成为问题的地球温暖化气体不断增加，影响了地球环境，所以不能只从对人和自然环境安全性的局部观点看，还要依时间、空间从整个环球环境的观点考虑。 另外，纤维产品在其制造、加工过程中，使用各种各样的化学物质（溶剂、凝固剂、油剂、抗菌剂、耐候剂、防火·阻燃剂、防污剂、染料、加工整理剂）和能源，这些化学物质也必须以同样的观点考虑，所使用的能源也要从环境负荷减少的观点考虑，要求尽量节能。 合成纤维聚乳酸纤维及其原料不仅具有对人和自然环境的安全性。而且还具有没有添加一切有害化学物质的固有抗菌性和防火性、耐气侯性等。 环境负荷的评价 在与传统纤维素材对比中，采用生命周期评价（LCA）将聚乳酸纤维的环境负荷客观·定量地进行了评价。也就是定量地评价从聚乳酸的原料采集经过乳酸发酵、聚合、纤维化（制造·加工过程）到使用后的废弃物处理（即从摇篮到墓场）的二氧化碳排放量。 相当从聚乳酸的原料采集（对玉米地的播种、施肥和撒药、收获），经过淀粉制取、糖化、乳酸发酵，到制造出聚乳酸树脂（切片）的每1吨树脂的二氧化碳排放量，由美国Nature Works发表。其次，从树脂切片采用熔融纺丝进行纤维化过程中的二氧化碳排放量，已有的合成纤维也没有正式数据，但一般在整个工艺中所占的比例很低，尤其是聚乳酸特别不要高能量，在素材间没有大的差别（相同）。最后，考虑关于燃烧废弃时或再资源化时的二氧化碳排放量（生物降解中进行生物氧化，也转换成二氧化碳），这种场合的排放量可以从化学结构进行理论上的预测。 按照各素材将这些数值加起来，采用传统粘胶法的再生纤维素纤维粘胶丝为14680CO2Kg／t、代表性合成纤维的聚酯纤维为6443 CO2Kg／t，而聚乳酸纤维只不过3650 CO2Kg／t，其环境负荷特性显著（表1）。纤维素粘胶是植物由来，为生物降解性纤维，原料本身不含1滴石油，但因为在其纤维化的制造·加工过程中使用大量能源（石油），所以释放出石油系以上的二氧化碳。另外，由于在其制造过程中还放出二氧化碳以外对人和环境有害的化学物质，所以近年来退出的企业不断。 聚乳酸及其构成单体乳酸的安全性 乳酸的基本特性和安全性 聚乳酸因为在使用中或使用后在人体内和自然环境中降解，最终分解为作为其构成单位的乳酸，所以首先必须了解乳酸及其安全性。 人类在大约1万年前在从打猎生活向农耕牧畜生活变更生活方式的过程中学会了采用发酵保存食品的技术，乳酸是从很久以来就与人类共存在的天然有机化合物。但是，它作为乳酸第1次被发现是在18世纪后半期。
芳纶纤维布加固系统 卡本?芳纶纤维布采用杜邦凯夫拉1414芳纶纤维开发，经国家权威检验单位检测，性能超过国标GB/T 21491-2008要求，专门用于结构加固修复的芳纶纤维布。卡本?芳纶纤维布配套树脂以环氧树脂配为主料，增加有利于提高树脂耐提高材料延性、改善脆性的改性树脂生产而成，比普通结构胶强度和伸长率更高。 一、卡本?芳纶纤维布加固技术特点 抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110Gp，具有良好的延性延。伸率为2.0，芳纶材料首先通过形变吸收大量能量，它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但碳纤维的破坏形式为脆性破坏只能承受长期的静荷载性能，而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。因此，在进行结构加固应注意根据结构加固部位应力分布的特点，考虑采用芳纶纤维还是碳纤维进行加固。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。 耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。 不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在诸如地铁、高铁、仪器房和医院以及一些特殊工业厂房等工程，对绝缘性要求很高，在这些领域的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。 二、卡本?芳纶纤维布加固应用范围 1、混凝土梁、板和柱等建筑结构的抗剪、抗弯、延性和抗震加固补强; 2、地铁隧道、车站、电气铁路的隧道，电脑房等需要绝缘的建筑物; 3、交通、水利、核电和能源等基础设施的结构加固修复。 三、卡本?芳纶纤维布电学性能指标
芳纶纤维 摘要：芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，是由美国杜邦公司在2O世纪60年代成功开发并率先产业化的纤维产品。芳纶纤维的问世被认为是材料界发展的一个重要里程碑。由于芳纶纤维具有优良的性能，在我国的航空航天，体育用材料，轮胎，高强绳索等材料中有广泛的应用，因此受到了普遍的关注。本文介绍了芳纶纤维的结构、性能、用途及生产方法,分析了芳纶纤维的国内外发展现状,并对我国发展高性能芳纶纤维提出了几点建议。 关键词:芳纶纤维;结构;性能;用途;生产技术;发展建议 芳纶纤维主要分为对位芳纶纤维(芳纶1414)和间位芳纶纤维(芳纶1313)。芳纶纤维是一种高性能合成纤维，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0．2倍左右。此外，芳纶纤维还具有良好的绝缘性和抗老化性能，其应用领域十分广泛。对位芳纶纤维主要用于橡胶增强制品、防弹织物、复合结构材料、线缆材料、隔热隔声、防辐射结构板等。间位芳纶纤维主要用于电器绝缘纸、阻燃织物、隔热隔声、防辐射结构板、飞行器承力结构材料、烟尘过滤袋等。 1、芳纶纤维结构 芳纶纤维的全称是芳香族聚酰胺纤维, 是一种高强度、高模量、低密度和高耐磨性的有机合成纤维。芳纶分为对位芳纶纤维(PPTA)和间位芳纶纤维( PMIA)两种。聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是PPTA最有代表性的一种, 英文全称 AramidFiber ,其化学结构式如下图： 关于芳纶纤维的微观结构,颇具代表性的主要有皮、芯层结构模型,Morgan 等人认为,每一根单纤均具有可区分的皮、芯特征,皮层和芯层具有不同的结构和性能。皮层厚度在0.1-lμm,且表现出类似小云母片的结构形态,在长度方向上则保持结构一致性,而芯层却没有这种结构。阿克苏·诺贝尔公司的科学家van A
芳纶概论 一，简述 凯芙拉，英文原名KEVLAR，也译作克维拉。是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的胺基团为对位结构（间位结构为另一项商标名为Nomex的产品，俗称防火纤维） 在上世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料----芳纶1414，此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。型号分为K29，K49，K49AP等。 由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，其强度为同等质量钢铁的5倍,但密度仅为钢铁的五分之一(Kevlar密度为每立方厘米1.44克,钢铁密度为每立方厘米7.859克),而受到人们的重视。由于凯夫拉品牌产品材料坚韧耐磨、刚柔相济，具有刀枪不入的特殊本领。在军事上被称之为"装甲卫士 "。 二，应用 反坦克武器的出现，又促使人们改进坦克、装甲车的装甲性能。通常要提高坦克、装甲车的防护性能，就要增加金属装甲的厚度，这样势必影响它的灵活机动性能。"凯夫拉"材料的出现使这个问题迎刃而解，坦克、装甲车的防护性能提高到了一个崭新的阶段。与玻璃钢相比，在相同的防护情况下，用"凯夫拉" 材料时重量可以减少一半，并且"凯夫拉"层压薄板的韧性是钢的3倍，经得起反复撞击。"凯夫拉"薄板与钢装甲结合使用更是威力无比。如果采用"钢枣芳纶枣钢"型复合装甲，能防穿甲厚度为700毫米的反坦克导弹，还可防中子弹。 目前，“凯夫拉”层压薄板与钢、铝板的复合装甲，不仅已广泛应用于坦克、装甲车，而且用于核动力航空母舰及导弹驱逐舰，使上述兵器的防护性能及机动性能均大为改观。 "凯夫拉"与碳化硼等陶瓷的复合材料是制造直升飞机驾驶舱和驾驶座的理想材料。据试验，它抵御穿甲子弹的能力比玻璃钢和钢装甲好得多。为了提高战场人员的生存能力，人们对避弹衣的研制越来越重视。"凯夫拉"材料还是制造避弹衣的理想材料。据报道，用"凯夫拉"材料代替尼龙和玻璃纤维，在
新型聚乳酸纤维材料简介及应用 内容摘要 近年来，随着以石油为原料的塑料、橡胶及纤维工业的迅速发展，地球上能源存储量日趋减少、环境污染问题愈来愈严重，各国都在考虑可持续发展和环境保护问题。如何解决这些污染并开发出可自然降解的新型材料已经成为近年来世界各国的重要研究目标。目前环保行业的明星是利用乳酸生产的新型聚酯材料——聚乳酸（PLA）。其中，以聚乳酸为原料加工而成的可降解纤维材料尤其引人关注。本文主要讲诉聚乳酸纤维的性能，合成及研究现状。 关键词：聚乳酸纤维，聚乳酸纤维研究现状，聚乳酸纤维性能。 新型聚乳酸纤维材料简介及应用 一、聚乳酸纤维简介 （一）聚乳酸纤维简介 聚乳酸纤维又称玉米纤维，它是由玉米等谷物原料经过发酵、聚合、纺丝制成的。在其生产过程中，首先将玉米中的淀粉提炼成植物糖，再将植物糖经过发酵形成乳酸，乳酸再经过聚合生成高性能的乳酸聚合物，最后将这种聚合物经过熔体纺丝等纺丝方法制成聚乳酸纤维。 聚乳酸( Polylactic Acid)，简称PLA，化学结构式为： 聚乳酸(PLA) 它是一种以乳酸为主要原料的高分子聚合物。聚乳酸由乳酸合成，而乳酸的原料是所有碳水化合物富集的物质，如粮食(玉米、甜菜、土豆、山芋等)以及有机废弃物(玉米芯或其他农作物的根、茎、叶、皮、城市有机废物和工业下脚料等)。以涤纶为代表的合成纤维自问世以来，得到了快速的发展。然而，随着以石油为原料的合成纤维产量的快速增长，石油过度开采引起的能源枯竭，以及石油制品废弃物的不可自然降解性对环境造成了极大的威胁。从环保的观点出发，
对生物可降解材料的研究和开发己变得非常迫切。聚乳酸纤维是一种性能较好的可生物降解纤维。在微生物的作用下，其废弃物会分解生成碳酸气体和水，它们在阳光下通过光合作用又会生成起始原料淀粉，而淀粉又是聚乳酸的原料（如图2-10），这实现了资源的可持续利用。用玉米等谷物原料加工聚乳酸产品对综合利用资源，减少环境污染具有重要的意义和价值。 图2-10 聚乳酸纤维的可持续应用 （二）聚乳酸纤维的形态结构 图2-11和图2-12为聚乳酸纤维的横截面形态和纵向表面形态。聚乳酸纤维横截面为近似圆形且表面存有斑点，而聚乳酸纤维纵面存在无规律的斑点及不连续性条纹，这些无规律的斑点及不连续性条纹形成的原因主要是由于聚乳酸存在着大量的非结晶部分，在水、细菌、氧气的存在下，可以进行较快的分解而形成的。 图2-11 聚乳酸纤维的横截面图2-12 聚乳酸纤维的纵向 （三）聚乳酸纤维生产工艺 乳酸经聚合反应得到聚乳酸，聚乳酸再经纺丝加工生成聚乳酸纤维。 （1）乳酸的合成
卡本芳纶纤维布采用杜邦凯夫拉1414芳纶纤维开发，经国家权威检验单位检测，性能超过国标GB/T 21491-2008要求，专门用于结构加固修复的芳纶纤维布。卡本芳纶纤维布配套树脂以环氧树脂配为主料，增加有利于提高树脂耐提高材料延性、改善脆性的改性树脂生产而成，比普通结构胶强度和伸长率更高。 一、芳纶纤维布加固修复混凝土结构概述 芳纶纤维复合材料加固方法是把芳纶纤维布渗透树脂之后粘贴在混凝土构件外表，以达到与构件一起受力的加固方法。芳纶布加固方法主要有三种基本方法，抗剪加固、延性加固和抗弯加固。抗剪加固，是将芳纶纤维布沿与构件轴线笔直的方向张贴在构件外表，与构件内的钢筋一起承当剪力，提高了构件的抗剪切性能和延展性，然后起到加固的效果。抗弯加固，是将芳纶纤维布沿与构件轴线平行的方向张贴在构件外表，与构件内的钢筋一起承担拉力，进一步提高整个构件的抗弯才能。 二、卡本芳纶纤维布加固技术优点 抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110GPa，具有良好的延性，延伸率为2.0%。它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。 抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但由于它是一种脆性材料，只能承受长期的静荷载。而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。 耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸、耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。 不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在对绝缘性要求很高的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。 三、芳纶纤维布电学性能 项目性能指标体积电阻率（纤维体积含量48﹪）（Ω.cm）5×1015 介电强度（纤维体积含量48﹪）（V/mm）24.4 介电常数（纤维体积含量58﹪） 3.3