芳纶简介
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芳纶合成工艺及应用【摘要】芳纶是一种高强度,高模量,耐高温,低密度,耐磨性好和的有机合成的高科技纤维,并且其化学稳定性好,对橡胶有良好的粘着力。
是20世纪六、七十年代开发出的重要材料。
它是在聚酰胺的基础上开发出来的一类产品,为了提高尼龙的耐热性,就要导入芳香环,这一点人们早就熟知了,于是就出现了芳香族聚酰胺,芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。
芳纶主要分为邻位、间位、对位三种,而邻位无商业价值,已工业化的芳纶主要是芳纶1313(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶l414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)两大类。
本文将简单的介绍一下芳纶的国内外的发展状况,着重介绍芳纶的制备、性能和芳纶在各个方面的应用,并简要的分析了目前芳纶存在的问题。
【关键词】芳纶;发展状况;制备;性能;应用1芳纶简介及国内外发展状况1.1简介芳纶性能优良,应用广泛,可应用于航空航天工业、IT产业、国防工业、汽车工业、耐热及防护服装、增强混凝土及复合材料、运动器材等。
由于其质量轻、强度高、耐热耐腐蚀性好,具有广阔的发展前景。
芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。
1974 年,美国贸易联合会(FTC. 为U.S.Federal Trade Commission 的缩写)将他们命名为“Aramid fibers”,我国称为芳纶。
其定义是:至少有 85 % 的酰胺链(-CONH-)直接与两苯环相连接。
根据此定义,可把主要化学链和环链脂肪基的一般聚酰胺聚合物和其清楚的分开。
[1]它有一些列的产品。
在美国,开发芳香族聚酰胺的背景是宇宙开发和军事用途的需要,特别是对耐热性纤维的需求不断高涨。
因此,芳香族聚酰胺的主要用途几乎都是纤维,非纤维的用途很少。
1.2国外发展概况与尼龙的问世一样,芳香族聚酰胺的问世也是美国杜邦公司研究的成果。
利用酰氯与胺类反应,通过界面缩聚反应制取聚酰胺,这是早为人们熟知的。
但是1951年,杜邦公司的Flory,Morgan等人发现用低温溶液聚合法有可能制备聚酰胺,这就为芳香族聚酰胺的诞生打下了基础,然后于1953年首次合成了芳香族聚酰胺“Aramid”。
材料委好文:一文读懂芳纶纤维及其复合材料芳纶全称为“芳香族聚酰胺纤维”,是一种高性能合成纤维。
芳纶主要分为间位芳酰胺纤维(PMIA)、对位芳酰胺纤维(PPTA)和三元共聚杂环芳酰胺纤维三大类,三类芳纶纤维的化学结构有相似之处,但性能差异较大,分别应用于不同的领域。
由于芳纶纤维具有多种独特的优异性能,近年来国内外对芳纶纤维及其复合材料进行了广泛的研究,芳纶纤维制备与应用技术的难题不断被攻克,其复合材料的应用也越来越广泛。
芳纶纤维及其复合材料已成为各国国防军工的关键战略物资。
近年来,芳纶复合材料的发展越来越趋向于结构功能一体化,即在满足结构承载的同时还需满足诸如阻尼减振、吸/透波、防热、抗弹、隐身等多功能要求。
目前,芳纶纤维增强抗弹复合材料在美国M1系列、俄罗斯T-72、T-80、日本 90式坦克中均被制成重要材料部件。
除军事领域的应用外,芳纶纤维及其复合材料在航空航天、通讯、建筑、汽车、体育用品等国民经济方面的应用市场也已形成规模化,科技的迅猛发展正在为芳纶纤维开辟更多新的民用空间。
杜邦和帝人是全球芳纶纤维市场的两大巨头。
杜邦无论是在PMIA 纤维还是PPTA 纤维领域,都是世界芳纶企业中的佼佼者。
日本帝人是紧随杜邦之后的芳纶纤维巨头,荷兰帝人芳纶公司是日本帝人集团的子公司,主要产品包括PPTA(Twaron®、Technora®)和PMIA(Teijinconex®)。
2017 年7 月,帝人芳纶宣布扩大其Twaron 芳纶纤维的产能;10 月,帝人芳纶宣布位于日本松山的一条全新的Technora 生产线已经建成投产;同时,其位于荷兰埃门的Twaron 工厂新投资的产能于 2019 年第一季度建成投产;2017 年 12 月 20 日帝人芳纶宣布在未来五年内将 Twaron 芳纶纤维产能提高 25%以上。
与众多国外巨头企业相比,我国芳纶纤维发展起步较晚,而且多数国家把芳纶纤维作为战略物资在技术等方面进行严格的管制,我国芳纶产业的发展经过了漫长的技术突破期,尤其是PPTA纤维和杂环芳纶。
芳纶纤维的分子式一、芳纶纤维简介芳纶纤维是一种聚合物纤维,它具有极高的强度、耐热性和耐化学腐蚀性。
它是由芳香环和酰亚胺基团组成的。
芳纶纤维的分子式是(C14H10N2O2)n,其中n代表重复单元的数量。
二、芳纶纤维的分子式解析分子式 (C14H10N2O2)n 可以分解为四个组成部分,分别是C14H10、N2、O2和n。
下面将对这四个部分进行解析。
1. C14H10C14H10代表芳纶纤维分子中含有14个碳原子和10个氢原子。
C14H10是一个芳香环,由苯环和取代基组成。
苯环是由6个碳原子和 6 个氢原子构成的环状结构。
芳纶纤维中的苯环通过共价键连接在一起,形成一个长链。
2. N2N2代表芳纶纤维分子中含有2个氮原子。
氮原子是芳纶纤维中的酰亚胺基团的组成部分。
酰亚胺基团是由一个碳原子、两个氮原子和一个氧原子构成的。
3. O2O2代表芳纶纤维分子中含有2个氧原子。
氧原子与碳原子和氮原子形成键连接,稳定纤维结构。
4. nn代表芳纶纤维分子中重复单元的数量。
芳纶纤维通过聚合反应形成高分子链,重复单元不断重复连接形成长链结构。
重复单元的数量n决定了芳纶纤维的长度。
三、芳纶纤维的结构与性质芳纶纤维的分子式确定了其特殊的结构和优秀的性质。
芳纶纤维中的芳香环使其具有较高的强度和刚性,适用于许多高强度应用。
酰亚胺基团的存在使芳纶纤维具有良好的耐热性和耐化学腐蚀性。
芳纶纤维的结构和性质主要有以下几个方面:1. 高强度和刚性芳纶纤维由于芳香环的存在,具有较高的强度和刚性。
其强度比钢高5倍,模量比钢高2倍,是一种理想的高强度纤维材料。
芳纶纤维在应用中被广泛用于制造高强度的复合材料,如航空航天领域的复合材料结构件。
2. 耐热性芳纶纤维在高温下仍能保持良好的性能。
其可以在500℃的温度下长时间使用而不熔化,不发生脆性断裂。
这使得芳纶纤维广泛应用于高温环境中,如航空发动机部件、阻燃服装等领域。
3. 耐化学腐蚀性芳纶纤维对酸、碱和有机溶剂等化学物质具有良好的耐腐蚀性。
芳纶的合成加工应用芳纶是一种由芳族聚酯合成的合成纤维,也被称为亚光纤。
芳纶具有优异的性能特点,如高强度、高模量、耐磨性、优异的耐高温性能和化学稳定性等,使其在众多领域得到广泛应用。
下面将对芳纶的合成、加工和应用进行详细介绍。
首先是芳纶的合成。
芳纶的合成是通过聚酯交缩聚合的方法进行的。
聚酯交缩聚合是指将对苯二甲酸与对苯二酚进行酯交缩聚反应,生成聚酯树脂。
然后,通过化学处理将聚酯树脂分子中的酯键断裂,形成芳香环结构,从而得到芳纶。
芳纶的合成过程需要严格控制反应条件,以确保分子结构的稳定性和纤维性能的优良性。
其次是芳纶的加工。
芳纶在加工过程中需要经过纤维拉伸、切割、热固化等工艺步骤。
纤维拉伸是将聚酯树脂加热至玻璃化转变温度以上,然后通过拉伸使纤维变细、延伸,从而增加纤维的强度和模量。
切割是将拉伸后的纤维切断成适当长度的纤维段。
热固化是通过加热将纤维内部的双缩脱水酸结构交联,使纤维的热稳定性和耐用性得到提高。
芳纶的加工过程需要严格控制温度、拉伸和切割速度等参数,以确保纤维的均匀性和优异性能。
最后是芳纶的应用。
芳纶具有优异的性能特点,使其在多个领域得到广泛应用。
在航空航天领域,芳纶纤维被广泛应用于制备高性能复合材料,用于制造飞机、火箭等载具的结构件,以提高载具的强度、刚度和耐高温性能。
在汽车领域,芳纶纤维被用作增强材料,在汽车的车身、底盘和发动机等部位起到增强结构、降低重量的作用。
在防护领域,芳纶纤维被用于制备防弹材料,用于制作防弹衣、防弹盾等,其高强度和耐磨性能可以有效保护人身安全。
此外,芳纶纤维还被应用于船舶、电子器件、体育用品等领域,为这些领域的产品提供增强性能。
综上所述,芳纶的合成、加工和应用具有重要意义,芳纶作为一种高性能合成纤维,可以广泛应用于多个领域,为相关产品提供优异的性能。
随着科学技术的不断进步,相信芳纶纤维的合成、加工和应用将会得到进一步改进和扩展,为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
芳纶纤维规格芳纶纤维是一种具有优异性能和广泛应用领域的高性能合成纤维。
本文将从芳纶纤维的定义、特点、制造工艺和应用等方面进行详细介绍。
一、芳纶纤维的定义芳纶纤维是一种由芳香族聚合物制成的合成纤维。
它的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯,具有高强度、高模量、耐热、耐腐蚀等特点,常用于制作防弹衣、防护服、高温过滤材料等。
二、芳纶纤维的特点1. 高强度:芳纶纤维的强度比钢铁还要高,是一种非常强硬的纤维材料。
2. 高模量:芳纶纤维的模量也很高,具有较好的抗变形能力。
3. 耐热性:芳纶纤维能够在高温环境下保持良好的性能,其熔点高达400℃以上。
4. 耐腐蚀性:芳纶纤维对酸、碱、有机溶剂等具有较好的耐腐蚀性能。
5. 低热收缩性:芳纶纤维具有较低的热收缩率,能够在高温下保持良好的尺寸稳定性。
三、芳纶纤维的制造工艺芳纶纤维的制造工艺主要包括聚合物合成、纺丝、拉伸、热定型等步骤。
1. 聚合物合成:芳纶纤维的制造首先需要合成聚对苯二甲酸乙二醇酯。
这一步骤一般通过聚酯交换反应来完成。
2. 纺丝:将聚合物熔融后通过纺丝机进行纺丝,形成连续的纤维。
3. 拉伸:纺丝后的芳纶纤维需要经过拉伸处理,以提高其强度和模量。
4. 热定型:拉伸后的芳纶纤维需要通过热定型来固定其形态和性能。
四、芳纶纤维的应用1. 防弹衣:芳纶纤维具有高强度和耐热性,常被用于制作防弹衣,能够提供有效的身体防护。
2. 防护服:芳纶纤维具有耐腐蚀性和阻燃性,常被用于制作化学品防护服、火焰防护服等。
3. 高温过滤材料:芳纶纤维能够在高温环境下保持良好的性能,常被用于制作高温过滤材料。
4. 航空航天领域:芳纶纤维具有轻质高强度的特点,被广泛应用于航空航天领域,如制作飞机零部件、航天器热防护材料等。
5. 汽车工业:芳纶纤维的高强度和耐热性使其成为汽车制造中的重要材料,常用于制作发动机零部件、制动系统等。
6. 体育用品:芳纶纤维的高强度和耐磨性使其成为制作体育用品的理想材料,如网球拍、高尔夫球杆等。
芳纶及其复合材料产品在体育器材上的应用
芳纶是一种高性能合成纤维,由芳香环类聚合物构成,具有很高的强度和刚度。
它具
有优异的耐热性、耐化学品性能和抗疲劳性能,广泛应用于体育器材领域。
芳纶及其复合材料产品在体育器材上的应用之一是制作轻量化的器材。
芳纶具有很高
的强度和刚度,比重却比大多数金属轻,因此可以用来制作轻量化的器材,如自行车车架、滑雪板、高尔夫球杆等。
轻量化的器材可以减轻运动员的负担,提高运动的效果。
芳纶及其复合材料产品在体育器材上的应用之二是增加器材的耐用性。
芳纶具有良好
的耐磨损性和抗疲劳性能,可以抵抗重复使用和长时间的运动所带来的损坏。
它可以用来
增强器材的耐用性,延长器材的使用寿命,减少更换器材的频率和费用。
芳纶及其复合材料产品在体育器材上的应用还涉及提高器材的性能。
在高尔夫球杆的
制作中,可以使用芳纶复合材料来加强球杆的强度和稳定性,提高球杆的挥杆效果。
在滑
雪板制作中,芳纶复合材料可以提供更好的弹性和抗冲击性能,提高滑雪板的性能和控制性。
芳纶及其复合材料产品在体育器材上有着广泛的应用。
它们可以用来制作轻量化的器材、增加器材的耐用性、提高器材的安全性和性能。
随着科技的不断进步和材料的不断创新,相信芳纶及其复合材料产品在体育器材领域将有更多的应用和发展。
芳纶纤维的结构、制备及应用综述摘要:芳纶是一种高科技特种纤维,它具有优良的力学性能,稳定的化学性质和理想的机械性质。
它的全称为“芳香族聚酰胺纤维”,1974年,美国贸易联合会将它们命名为“aramidfibers”,其定义是:至少有85%的酰胺链(—CONH—)直接与两个苯环相连接。
我国则将它们命名为芳纶,其全称也可简化为“芳酰胺纤维”。
它有一系列的产品,可用于航空航天工业、IT(信息技术)产业、国防工业、汽车工业等。
关键词:芳纶1313,芳纶1414,芳纶纤维结构,芳纶纤维应用、发展及制备一、芳纶纤维的简介芳纶全称芳香族聚酰胺纤维,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、耐酸碱、重量轻等优良性能,还具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。
二、芳纶的结构和性能芳纶可分为邻位、对位和间位3种,而邻位无商业价值。
自20世纪60年代由美国杜邦公司成功开发出芳纶纤维并率先产业化后,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度的历程,价格也降低了一半。
现在国外芳纶无论是研发水平还是规模生产都日趋成熟。
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。
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。
下面我们主要介绍一下对位芳纶和间位芳纶的代表产品,邻位因为无商业价值将不做介绍。
1、芳纶1414的结构和性能芳纶1414由对苯二胺(PPD)和苯二酰氯(TPC)这两种单体聚合而成。
在缩聚反应中,TPC和PPD反应生成聚合物聚对苯二甲酰对苯二胺,也就是PPTA。
结构式为;结构特点可以归纳为:1)分子链沿纤维轴向高度结晶排列。
2)纤维含有氢键系,这种氢键系沿其轴线有规则地折叠,并沿径向分布。
芳纶纤维特点及应用芳纶纤维,又称为聚酰亚胺纤维(Polyaramid Fiber),是一种高强度、高模量、耐热、耐化学品腐蚀的合成纤维。
它的英文名称为Aramid Fiber,具有对应力、电子和热量有很好的抵抗性能,因此在航空航天、国防军事、汽车、建筑、体育用品等领域有着广泛的应用。
芳纶纤维的主要特点如下:1. 高强度:芳纶纤维的强度为普通纤维的5-6倍,比钢的强度还要高,是目前最强的合成纤维之一。
2. 高模量:芳纶纤维的模量非常高,使其在受力时能够保持形状稳定,不易变形。
3. 耐热性:芳纶纤维能够在高温下保持良好的性能,能够承受高达400的温度,具有很好的耐火性能。
4. 耐化学品腐蚀性:芳纶纤维能够在强酸、强碱等腐蚀性环境下保持稳定,不受化学品的腐蚀。
5. 耐磨性:芳纶纤维具有很高的耐磨性,不易磨损和断裂,能够保持长时间的使用寿命。
6. 低密度:芳纶纤维的密度比钢和其他合成纤维低,使得使用芳纶纤维制成的材料更加轻便。
芳纶纤维在许多领域有着广泛的应用:1. 航空航天:芳纶纤维因其轻量化、高强度、高模量等特点,被广泛应用于制造飞机、导弹、卫星等航空航天设备中,如制作航空飞行器舵面、发动机零部件等。
2. 国防军事:芳纶纤维的高强度和耐热性使其成为制造防弹衣、制止子弹的优质材料。
其轻量化的特性也能增加士兵的机动性和便携性。
3. 汽车:芳纶纤维可以用于制造汽车内饰、座椅材料以及其他零部件。
其具有良好的阻燃性和耐磨性,在车辆碰撞时,能起到一定的防护作用。
4. 建筑:芳纶纤维因其耐高温性能,被广泛应用于建筑行业中,如消防服装、防火遮阳板等,能够起到防火、隔热的作用。
5. 体育用品:芳纶纤维制成的材料可以用于制作体育用品,比如弓弩、箭杆、网球线、高尔夫球杆等。
其高强度和耐磨性可以提供更好的使用体验。
总之,芳纶纤维以其优异的性能在各个领域得到了广泛的应用,随着技术的不断发展和创新,芳纶纤维的应用领域将会越来越广阔。
芳纶纤维的结构、制备及应用综述摘要:芳纶是一种高科技特种纤维,它具有优良的力学性能,稳定的化学性质和理想的机械性质。
它的全称为“芳香族聚酰胺纤维”,1974年,美国贸易联合会将它们命名为“aramidfibers”,其定义是:至少有85%的酰胺链(—CONH—)直接与两个苯环相连接。
我国则将它们命名为芳纶,其全称也可简化为“芳酰胺纤维”。
它有一系列的产品,可用于航空航天工业、IT(信息技术)产业、国防工业、汽车工业等。
关键词:芳纶1313,芳纶1414,芳纶纤维结构,芳纶纤维应用、发展及制备一、芳纶纤维的简介芳纶全称芳香族聚酰胺纤维,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、耐酸碱、重量轻等优良性能,还具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。
二、芳纶的结构和性能芳纶可分为邻位、对位和间位3种,而邻位无商业价值。
自20世纪60年代由美国杜邦公司成功开发出芳纶纤维并率先产业化后,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度的历程,价格也降低了一半。
现在国外芳纶无论是研发水平还是规模生产都日趋成熟。
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。
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。
下面我们主要介绍一下对位芳纶和间位芳纶的代表产品,邻位因为无商业价值将不做介绍。
1、芳纶1414的结构和性能芳纶1414由对苯二胺(PPD)和苯二酰氯(TPC)这两种单体聚合而成。
在缩聚反应中,TPC和PPD反应生成聚合物聚对苯二甲酰对苯二胺,也就是PPTA。
结构式为;结构特点可以归纳为:1)分子链沿纤维轴向高度结晶排列。
2)纤维含有氢键系,这种氢键系沿其轴线有规则地折叠,并沿径向分布。
芳纶及其复合材料在体育器材中的应用芳纶是一种具有优异物理、机械和化学性能的高性能纤维。
它具有轻质、高强度、高模量、耐热、耐腐蚀和耐磨损等特点,因而在体育器材领域有着广泛的应用。
芳纶在运动服装中应用广泛。
由于芳纶具有轻质和高强度的特点,使得运动服装可以减轻重量,提高穿着舒适度。
而且,芳纶具有良好的耐热性能,使得运动服装可以抵御高温环境下的损坏,延长服装的使用寿命。
芳纶纤维还具有优异的耐磨损性能,使得运动服装可以更好地抵御摩擦和碰撞造成的损伤。
芳纶在体育器材中的应用也非常广泛。
芳纶复合材料可以用于制造高性能的自行车车架。
芳纶的高强度和高模量可以增加车架的刚性和耐久性,提高车辆的操控性能和稳定性。
芳纶复合材料还具有较低的密度和优异的防腐蚀性能,使得车架重量减轻,延长使用寿命。
芳纶也被广泛应用于制造高性能的网球、羽毛球和高尔夫球拍。
芳纶复合材料可以提高球拍的刚性,增强球拍的弹性和稳定性。
球拍可以更好地抵御冲击力和扭转力,提高球拍的控制性和力量输出,提高运动员的竞技水平。
芳纶还可以用于制造跑鞋和足球鞋的中底材料。
芳纶的高强度和高模量可以增加鞋子的稳定性和支撑力,提供更好的足部保护和稳定性。
芳纶的耐磨损性能可以延长鞋子的使用寿命,减少运动员的换鞋频率。
芳纶及其复合材料在体育器材中有着广泛的应用。
它们可以用于制造运动服装、自行车车架、球拍和鞋子等,提供更好的性能和使用体验。
随着科技的不断进步和芳纶材料的不断创新,相信芳纶在体育器材领域的应用有着更广阔的发展前景。
芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber(杜邦公司的商品名为Kevlar),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。
芳纶纤维是重要的国防军工材料,为了适应现代战争的需要,目前,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,目前,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%。
芳纶主要分为两种,对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA),自20世纪60年代由美国杜邦(DuPont)公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后,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。
氨纶、芳纶介绍一、氨纶简介氨纶(spandex)是聚氨基甲酸酯纤维的简称,是一种弹性纤维。
学名聚氨酯纤维(Polyurethane),简写(PU)。
它具有高度弹性,能够拉长6~7倍,随张力的消失能迅速恢复到初始状态,其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯,通过与硬链段连接在一起而增强其特性。
氨纶共有两个品种,一种是由芳香双异氰酸酯和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物(简称聚酯型氨纶),另一种是由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物(简称聚醚型氨纶)。
氨纶纤维与弹力聚烯烃纤维和弹力复合纤维统称弹力纤维。
二、氨纶生产工艺根据纺丝工艺的特点,目前的氨纶生产工艺路线有溶液干法、溶液湿法、反应纺、熔融纺四种。
工艺技术特点如下:1.溶液干法聚醚二醇与二异氰酸酯以1:2的摩尔比在一定的反应温度及时间条件下形成预聚物,预聚物经溶剂溶解后,再加入二胺进行链增长反应,形成嵌段共聚物溶液,再经加入助剂后混合、过滤、脱泡等工序,制成性能均匀一致的纺丝原液。
然后用计量泵定量均匀地压入喷丝头,纺丝液从喷丝板毛细孔中被挤出形成丝条细流,进入纺丝甬道。
甬道中充有热空气(或热氮气),使丝条细流中的溶剂迅速挥发,并被空气(或氮气)带走,丝条浓度不断提高直至凝固,同时氨纶一般为复丝,在凝固前经过加捻器将其抱合,最后上油,卷绕成一定的卷装。
干法纺丝是目前世界上应用最广泛的氨纶纺丝方法。
干法纺丝产量约为世界氨纶总产量的80%。
其纤度为1.1-123tex,纺丝速度一般为200~600 m/min,有的甚至可高达1200 m/min。
干法纺丝工艺技术成熟,制成的纤维质量和性能都很优良。
杜邦、拜耳、东洋纺等及国内大部分厂家均采用溶液干法纺丝技术。
2.溶液湿法首先用聚酯型二醇与二异氰酸酯以干法纺丝类似的方法制成嵌段共聚物溶液,溶液经纺前准备,送至纺丝机,通过计量泵压入喷丝头。
从喷丝板毛细孔中压出的原液细流进入凝固浴。
凝固浴以温水(90℃以下)为凝固介质,原液细流中的溶剂向凝固浴扩散,原液细流中聚合物的浓度不断提高,形成纤维,再经洗涤干燥后进行卷绕。
内容简介:
芳纶纤维全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”,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、重量轻等优良性能,具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。
自20世纪60年代由美国杜邦(DuPont)公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后,在40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。国外芳纶纤维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,对位芳纶纤维发展最快,产能主要集中在日本和美国、欧洲。
芳纶纤维主要有两大类:间位芳纶(1313)和对位芳纶(1414)。无论从国际市场,还是国内市场,
芳纶1313和芳纶1414的规模化生产企业仅几家,芳纶行业呈现明显的寡头垄断格局。
中国芳纶纤维产业虽然起步较晚,但发展速度较快。一方面生产技术进步快。国内企业不仅成功地实
现了间位芳纶短纤的产业化,而且在长丝以及对位芳纶领域取得了突破性进展。另一方面是国内市场发展
快。中国芳纶纤维属于新兴市场,年增长速度超过了30%。中国芳纶纤维制造业已进入快速发展期。
中国从20世纪60年代初开始研究开发间位芳纶生产技术,直到2004年,该项技术才得以攻破,烟台
氨纶股份有限公司在国内率先实现间位芳纶的工业化生产,打破了国外公司垄断的局面。到2009年,烟台
氨纶股份有限公司的间位芳纶生产能力已达到4300t/a,在世界间位芳纶供应商中列居第二位。除烟台氨
纶外,中国苏州圣欧、广东彩艳公司也共有1000t/a的间位芳纶生产装置投产,使得中国在全球仅有的6
个间位芳纶供应商中占据了3席。间位芳纶的国产化大大拉动了上下游产业的发展。尤其是在中国纺织工
业加工制造优势明显的背景下,全球间位芳纶产业特别是间位芳纶下游加工业出现了明显向中国转移的趋
势。
芳纶纤维是综合性能优异,性价比理想的有机耐高温纤维,在先进复合材料、防弹制品、建材、特种
防护服装、电子设备等领域具有广阔的应用前景。随着芳纶纤维生产技术的突破,纺织服装业的调整升级
及装备制造业的蓬勃发展,中国芳纶纤维产业将迎来大发展。
中投顾问发布的《2011-2015年中国芳纶纤维行业投资分析及前景预测报告》共七章。首先介绍了芳纶
纤维的定义、分类、应用等,接着分析了国内外合成纤维工业的发展状况、中国芳纶纤维行业面临的外
部环境和总体现状,然后具体介绍了芳纶纤维防弹材料、芳纶纤维骨架材料、芳纶纸、芳纶布的发展。随
后,报告分析了美国杜邦、日本帝人、烟台氨纶、河北硅谷化工、广东彩艳等国内外主要芳纶纤维生产企
业的经营状况,最后分析了芳纶纤维行业的投资潜力与未来前景。您若想对芳纶纤维行业有个系统的了解
或者想投资芳纶纤维相关行业,本报告是您不可或缺的重要工具。