Sợi Aramid Là Gì? Có Những Loại Vải Aramid Nào? - Kiến Thức

Sợi Aramid là một loại sợi tổng hợp công nghệ cao mới. Nó có các đặc tính tuyệt vời như độ bền cực cao, mô đun cao, chịu nhiệt độ cao, kháng axit và kiềm, trọng lượng nhẹ, v.v. Độ bền của nó gấp 5-6 lần dây thép, mô đun gấp 2-3 lần dây thép hoặc sợi thủy tinh, độ dẻo dai gấp 2 lần dây thép và trọng lượng chỉ bằng 1/5 dây thép. Nó không bị phân hủy và nóng chảy ở 560 ℃.

Nó có đặc tính cách nhiệt và chống lão hóa tốt, và có vòng đời lâu dài.

Nó là một sợi chống cháy chịu nhiệt độ cao với độ bền cao, mô đun cao, mật độ thấp và khả năng chống mài mòn tốt. Nó có hàm lượng kỹ thuật cao, giá trị gia tăng cao, tính chất cơ học, hóa học và tính chất cơ học tuyệt vời. Nó không chỉ có thể được sử dụng như một loạt các vật liệu cấu trúc và chức năng đơn thuần, mà còn có thể được kết hợp với các vật liệu khác. Ngoài ra, nó còn có hiệu suất phục hồi tốt và hiệu suất làm kín, không gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Nó có thể được sử dụng để làm kín nước, dầu, hydrocacbon và môi trường axit-bazơ cường độ trung bình. Miếng đệm có hiệu suất niêm phong tuyệt vời và khả năng chống giãn dài. Nó có thể được sử dụng thay thế cho amiăng trong vật liệu bịt kín ma sát, giấy cách nhiệt chống nóng hiệu suất cao và vật liệu tổng hợp gia cường.

1. Các loại sợi aramid chính

Sợi aramid thương mại chủ yếu bao gồm sợi meta aramid và sợi para aramid, sợi meta aramid chủ yếu bao gồm Domex của DuPont, conex of Emperor, v.v.; Sợi para aramid chủ yếu bao gồm Kevlar (DuPont), technora (hoàng đế), Twaron (hoàng đế), v.v.

2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng của hàng dệt chức năng aramid

Các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của sợi aramid làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong các loại hàng dệt chức năng chịu nhiệt độ cao, chống cháy, chống mài mòn và độ bền cao. Các nghiên cứu về nó đang phát triển mạnh mẽ trên khắp thế giới, các loại vải dệt chức năng mới xuất hiện không ngừng, và lĩnh vực ứng dụng ngày càng mở rộng.

Sợi Aramid là nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp quốc phòng và quân sự. Để đáp ứng nhu cầu của chiến tranh hiện đại, hiện nay áo chống đạn ở Mỹ, Anh và các nước phát triển khác đều được làm từ sợi aramid. Trọng lượng nhẹ của áo khoác và mũ bảo hiểm chống đạn aramid cải thiện hiệu quả khả năng phản ứng nhanh và sát thương của quân đội&# 39. Trong Chiến tranh vùng Vịnh, vật liệu tổng hợp aramid được sử dụng rộng rãi trên máy bay của Mỹ và Pháp. Ngoài các ứng dụng quân sự, như một vật liệu sợi công nghệ cao, nó đã được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ, cơ điện, xây dựng, ô tô, hàng thể thao và các khía cạnh khác của nền kinh tế quốc dân. Trong hàng không và vũ trụ, sợi aramid tiết kiệm rất nhiều nhiên liệu điện năng vì trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Theo dữ liệu nước ngoài, mỗi kg trọng lượng mất đi trong quá trình phóng tàu vũ trụ đồng nghĩa với việc giảm chi phí 1 triệu đô la Mỹ. Ngoài ra, sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ đang mở ra nhiều không gian dân dụng mới cho kim tự tháp. Theo báo cáo, hiện nay, khoảng 7-8% sản phẩm aramid được sử dụng cho áo chống đạn và mũ bảo hiểm, khoảng 40% cho vật liệu hàng không vũ trụ và vật liệu thể thao, khoảng 20% ​​cho vật liệu khung lốp và vật liệu băng tải, và khoảng 13% cho vật liệu dây thừng có độ bền cao.

2.1 hàng dệt chống cháy aramid

Mặc dù sợi aramid có khả năng chịu nhiệt và chống cháy tốt, nhưng nó đắt tiền. Thứ hai, khó nhuộm vì độ kết tinh phân tử cao và lực liên kết giữa các phân tử mạnh. Giá cao và khó nhuộm đã hạn chế năng suất và sự phát triển của giống ở một mức độ nào đó. Do đó, các loại vải pha trộn aramid chống cháy khác nhau đã được phát triển để cải thiện hiệu quả nhuộm và giảm giá thành sản phẩm.

(1) Len vải chống cháy pha trộn Aramid và len là một loại sợi tự nhiên có đặc tính chống cháy nhất định. Đầu tiên, sợi kim loại Aramid được tạo thành các dải, sau đó được trộn với lớp lông cừu bên trên thành sợi, và sau đó được dệt. Khi tỷ lệ pha trộn của sợi aramid hơn 30%, chỉ số oxy giới hạn của vải lớn hơn 28. Vải có thể đạt được hiệu suất chống cháy tốt và lâu dài mà không cần hoàn thiện chống cháy, và chi phí có thể giảm mà không ảnh hưởng đến hình thức và sự thoải mái của vải. Tỷ lệ pha trộn có thể được điều chỉnh theo cách sử dụng để thực hiện đa chức năng.

(2) Để giảm giá thành và đáp ứng nhu cầu đa chức năng, người ta chế tạo vải chống cháy bằng cách pha trộn giữa sợi aramid và sợi bông theo một tỷ lệ nhất định. Trong nghiên cứu pha trộn aramid và sợi bông, tỷ lệ pha trộn giữa aramid và bông thường là 80/20, 50/50 và 20/80. Thời gian liên tục, thời gian cháy âm ỉ và độ dài hư hỏng của ba loại vải pha trộn này đáp ứng các yêu cầu của gb8965 -88 cấp II trở lên trước và sau khi rửa, và giá trị LOI cũng lớn hơn tiêu chuẩn 28 với các yêu cầu chống cháy. Với sự gia tăng của hàm lượng aramid, giá trị LOI cũng tăng lên. Trong số đó, vải 80/20 có khả năng chịu nhiệt và chống cháy cực tốt, có thể đáp ứng các yêu cầu của quần áo chống cháy quốc gia mà không cần hoàn thiện chống cháy; Vải pha trộn 50/50 và 20/80 có thể đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn chống cháy chỉ sau khi hoàn thiện chống cháy bằng proban.

(3) Sợi visco chống cháy là một loại sợi độc có chứa silicat. Các tính chất cơ lý của nó tương tự như sợi visco thông thường. Nó có thể được chế biến thành nhiều loại vải dệt khác nhau. Vải pha trộn viscose Aramid và chống cháy có tay cầm mềm, bông xốp tốt, có thể xếp nếp, hút ẩm và thoáng khí, độ bền cao và chống mài mòn, bề mặt hoàn thiện tốt, bền màu và không bị chảy khi cacbon hóa trong trường hợp cháy, có thể đáp ứng chất lượng yêu cầu của quần áo và vải trang trí chống cháy cao cấp và trung bình.

(4) Sợi aramid / aramid lõi được kéo thành sợi bằng cách sử dụng sợi aramid làm sợi lõi và công nghệ kéo sợi ma sát để quấn sợi gai xung quanh vải chống cháy. Ngoài ra, sợi gai đã qua xử lý kiềm được trộn với sợi aramid để thu được sợi tổng hợp không bị xoắn. Sau khi vải được dệt, nó có thể đáp ứng các yêu cầu chống cháy nhất định sau khi xử lý chống cháy thích hợp.

2.2 hàng dệt chức năng chống tĩnh điện aramid

Các loại sợi dệt thông thường, đặc biệt là sợi hóa học rất dễ sinh ra và tích tụ nhiều tĩnh điện. Trong môi trường dễ cháy nổ, các tia lửa điện phóng điện làm nguồn đánh lửa thường gây ra các thảm họa cháy nổ. Đồng thời, phần lớn các loại sợi dệt là vật liệu dễ bắt lửa hoặc dễ cháy. Chỉ số oxy giới hạn nói chung là từ 17 đến 25, thấp hơn nhiều so với giá trị tối thiểu là 27 có thể tự dập tắt trong không khí. Một khi vải gặp nguồn bắt lửa, nó sẽ cháy nhanh chóng. Để đảm bảo an toàn cho người vận hành trong cháy nổ, hóa dầu, bom mìn, khai thác mỏ và nhiều lĩnh vực khác liên quan đến nguy cơ cháy nổ, cần phải thay thế các loại vải thông thường có đặc tính chống cháy và chống tĩnh điện.

Khi sợi aramid và sợi dẫn điện được pha trộn và đan xen để tạo thành một loại vải mới, do tính tương thích và bổ sung của các đặc tính chống cháy và tiêu tán điện của vải, vải có chức năng bảo vệ bền của chống cháy và chống tĩnh điện. Aracon, sản phẩm aramid mới nhất do DuPont phát triển, sử dụng công nghệ phún xạ magnetron để tạo thành một lớp màng mỏng trên bề mặt sợi aramid, không chỉ có tác dụng chống tĩnh điện mà còn có thể che chắn tín hiệu và bức xạ tần số cao.

2.3 phát triển vải aramid nhúng

Kevlar được sử dụng trong hai loại vải aramid cao cấp. Trước hết, sau khi nhúng vải, bạn lăn một phần keo để nhúng keo vào các khe hở của vải, sau đó lăn để nhúng keo vào hết độ xù của sợi vải; sau đó tiến hành nhúng lần 2, lần này chủ yếu là phủ, để bề mặt vải phủ một lượng keo nhất định, cán lần 2 để lớp keo phủ đều, sau đó đem sấy trong lò.

Bởi vì hiệu suất tuyệt vời của nó, sợi aramid có thể được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt động cơ để làm cho mức độ chịu nhiệt cao tới 180 ℃; nếu sử dụng mica, mặc dù có thể chịu được nhiệt độ cao 180 ℃, nhưng trọng lượng của động cơ tăng lên do tỷ lệ lớn, và vật liệu mẹ giòn và nguồn không dồi dào. So với động cơ làm bằng vật liệu cách nhiệt mica có cùng công suất, động cơ làm bằng sợi aramid có thể tiết kiệm 28% đồng, 15% thép và 10% thép silic. So với composite sợi thủy tinh được làm bằng phương pháp tương tự, composite làm bằng sợi aramid nhẹ hơn 30% và độ cứng của nó cao hơn hai lần.

2.4 ứng dụng của para aramid trong quần áo chống đạn

Vải sợi para aramid có độ bền chống giãn nở cao nhất, mô đun đàn hồi cao và mật độ riêng thấp. Nó có thể hấp thụ và phân tán năng lượng va chạm của đạn tới các sợi khác của vải dệt thoi để tránh" vết thương cùn" ;, do đó hiệu quả bảo vệ là đáng chú ý. Đồng thời, trọng lượng nhẹ của áo giáp và mũ bảo hiểm aramid cải thiện hiệu quả khả năng phản ứng nhanh và khả năng bảo vệ của quân đội&# 39.

Nghiên cứu bê tông cốt thép bện lai 2,5 aramid / sợi carbon

Qua phân tích lý thuyết và thử nghiệm thực tế của bê tông cốt thép aramid / sợi cacbon có thể thấy chức năng của bê tông cốt sợi là rất rõ ràng, đặc biệt là sử dụng hai loại sợi tính năng cao này làm vật liệu gia cường kết cấu chịu lực. có thể thay thế vai trò của cốt thép, và trọng lượng nhỏ hơn 41,8% so với bê tông cốt thép, điều này có lợi cho việc nâng cao khả năng chịu chấn của các công trình và nền kết cấu nhằm thu được lợi ích kinh tế và chịu lực cao hơn. Tuy nhiên, làm thế nào để vải sợi thuận tiện trong thi công và dễ dàng thành thạo đối với những người thợ thi công thông thường vẫn cần được nghiên cứu thêm.

2,6 vải dệt lốp aramid

Do đặc tính tuyệt vời của aramid nên cơ tính của dây lốp không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ ở nhiệt độ cao. Dưới tác dụng của ứng suất xen kẽ, dây lốp có nội năng tiêu thụ thấp, nhiệt trị thấp và tuổi thọ cao. Sợi Aramid có thể làm giảm khối lượng và khối lượng gia cố lốp, giảm mức tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng đến mức tối đa, đồng thời nâng một số chỉ số giới hạn lên một tầm cao mới. Ngoài ra, sợi aramid không có vấn đề rỉ sét, và có thể thay thế tất cả các kim loại (bao gồm cả dây thép hạt) trong lốp để tiết kiệm hợp chất cao su, do đó hiệu suất của lốp có thể đạt được trọng lượng nhẹ, lực cản lăn thấp, tiết kiệm nhiên liệu, ổn định kích thước, tốt đồng đều, không có hiện tượng phẳng, hiệu suất tốc độ cao, hiệu suất bám đường và phanh tốt nhất, chống mài mòn, chống đâm tốt, lốp thải dễ xử lý, vv.

2,7 aramid không sợi ngang vải dệt chức năng

Nó cũng được sử dụng để chống đạn. So với vải trơn, nó có hiệu suất chống đạn tốt hơn. Bởi vì trong quá trình sản xuất vải sợi ngang ít hơn, vật liệu sợi aramid đã được phát triển hoàn chỉnh và cố định bằng chất kết dính, và không có điểm chéo giữa các sợi. Khi đạn bị tác động có lợi cho việc phân tán năng lượng, nhiều sợi có thể tham gia hơn và năng lượng có thể được hấp thụ trên diện tích lớn hơn nên khả năng chống đạn của nó tốt hơn.

Mật độ hạt của sợi ngang vải aramid ít hơn và phần khối lượng của nhựa ma trận là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất đạn đạo của các tấm của nó. Khi sợi ngang ít vải hơn có mật độ diện tích thấp hơn và phần khối lượng nhựa ma trận thấp hơn, hiệu suất đạn đạo của tấm cán mỏng sẽ tốt hơn.

2,8 aramid / sợi carbon không dệt vải

Vải không dệt aramid / sợi carbon được chế tạo bằng phương pháp đâm thủng. LOI của nó là 38 ~ 42, và nhiệt độ chống cháy của nó là 700 ℃. Chủ yếu được sử dụng cho vải lót chống cháy và cách nhiệt, lọc bụi ở nhiệt độ cao, vải lót trang trí, vải che chắn lửa, v.v.

2,9 tấm composite thép aramid / áo giáp

Vật liệu tổng hợp ma trận nhựa được gia cố bằng sợi Aramid có đặc điểm là trọng lượng nhẹ, độ bền cao, hiệu suất đạn đạo tốt và hiệu quả chống nổ tuyệt vời. Tính năng chống va đập của thép áo giáp có thể được cải thiện bằng cách thêm tấm composite sợi aramid, và cấu trúc của vật liệu sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng suy giảm sóng xung kích của vật liệu. Khi các vật liệu được sắp xếp theo thứ tự giảm trở kháng sóng, sóng xung kích có thể được làm giảm hiệu quả hơn. Kết quả cho thấy hiệu quả suy giảm của vật liệu có cấu trúc nhiều lớp tốt hơn so với vật liệu có cấu trúc hai lớp và có thể thu được vật liệu bảo vệ có tính năng chống va đập tuyệt vời.

3 、 Phát triển các sản phẩm sợi aramid

Theo các đặc tính của vải đặc biệt aramid, các sản phẩm sau có thể được phát triển:

1. Quần áo ngụy trang chống đạn, áo chống đâm, mũ bảo hiểm chống đạn và chống va đập, bộ đồ liền thân xe tăng, lá chắn chống đạn, bộ đồ đua, v.v.;

2. Quần áo chống cắt, quần áo nổ, quần áo đâm, túi chống cắt, v.v.;

3. Mũ, găng tay, tất, v.v.

4. Đồ bảo hộ lao động cho trẻ em và người già

5. Đồ ngủ

6. Vải không dệt Aramid

7. Thiết bị an toàn công cộng, bao bì an toàn vận chuyển, và các thiết bị bảo vệ cho xe cộ và máy bay

https://www.hzdmcn.com/