Che cosa sono le fibre meta-aramide e qual è il metodo di sintesi delle fibre meta-aramide?
Il nome completo della fibra aramidica è "fibra poliammidica aromatica", che si riferisce a una fibra poliammidica sintetica a catena lunga in cui oltre l'85% dei legami ammidici è direttamente legato all'anello benzenico, con elevata resistenza alle alte temperature, elevata resistenza, elevato modulo, isolamento e altre proprietà eccezionali. Si tratta di un nuovo tipo di materiale polimerico speciale. Attualmente, sono disponibili sul mercato due tipi di fibre aramidiche che hanno trovato ampia applicazione e produzione commerciale: la meta-aramidica e la para-aramidica.
1. Che cosa è la meta-aramide
La meta-aramide è un tipo di fibra poliammidica aromatica (fibre aramidiche), il nome completo è fibra di polifenilene isoftalammide, il nome inglese meta-aramide è noto come PMIA, lo chiamiamo anche aramide 1313, meta-aramide. Le principali materie prime sono il cloruro di isoftaloile (IPC) e la m-fenilendiammina (MPD).
2. Qual è il metodo di sintesi della fibra meta-aramidica?
Preparazione del policondensato di m-fenilene isoftalammide L'Aramide 1313 si ottiene mediante policondensazione di cloruro di isoftaloile (ICI) e m-fenilendiammina (MPD).
La polifenilene isoftalammide è una macromolecola a zigzag disposta regolarmente, che si è decomposta prima della fusione. La temperatura di transizione vetrosa Tg è di 270 °C e al di sotto dei 350 °C non si verificano decomposizione o carbonizzazione evidenti. Quando la temperatura supera i 400 °C, le fibre diventano gradualmente fragili, carbonizzate e decomposte.
Tuttavia, non produce goccioline fuse, non brucia in presenza di fiamme e ha un buon ritardo di fiamma. L'indice limite di ossigeno (LOI) è del 29%-32% e le sue prestazioni sono eccellenti.
Il processo di produzione del feltro agugliato meta-ara-aramidico
1. Apertura della fibra meta-aramidica
L'allentamento preliminare delle fibre para-aramidiche viene eseguito per separare i cluster di fibre più grandi, per poi procedere con un'apertura fine per un ulteriore allentamento delle fibre. Questo processo deve essere completamente aperto, la miscelazione deve essere uniforme e si deve evitare il più possibile di danneggiare le fibre.
2. Cardatura delle fibre
Dopo che la fibra è stata aperta e completamente miscelata, entra nella scatola di cotone pressurizzata ed è pronta per essere immessa nella cardatrice.
Dopo la macchina, la fibra viene cardata attraverso l'interazione tra la ruota di spogliatura e il cilindro, e infine trasferita dal doffer per formare un velo di fibra. A questo punto, il velo di fibra cardata è un singolo velo leggero e sottile.
3. Posa della rete
Il velo di fibre entra nella macchina stenditrice, il carrello stenditore è azionato da una cinghia dentata e il singolo velo di fibre in uscita dalla cardatrice viene piegato trasversalmente per diventare un velo di fibre multistrato con la larghezza e il peso unitario richiesti per il successivo utilizzo nel processo.
4. Compattazione dell'agopuntura
Il velo di fibre entra nel telaio ad aghi, che è dotato di un gran numero di aghi con uncini uncinati per perforare ripetutamente il velo di fibre. Dopo ripetute stese, il velo di fibre risulta molto soffice quando viene inserito nel telaio ad aghi, con uno spessore considerevole ma una scarsa resistenza.
Quando l'ago perfora ripetutamente la rete di fibre, queste si muovono verso l'alto e verso il basso, causando un'estrusione che le rende più vicine e compresse. L'attrito tra le fibre aumenta e la resistenza aumenta, formando un tessuto non tessuto con una certa resistenza e densità.
5. Post-elaborazione
A seconda delle diverse esigenze di processo, vengono eseguiti diversi post-trattamenti sul feltro agugliato. I metodi di trattamento sono i seguenti:
- Calandratura. La superficie del tessuto non tessuto è liscia, piana e di spessore uniforme grazie alla laminazione a caldo con una calandra. Lo scopo principale della calandratura è quello di aumentare la levigatezza e la planarità dei tessuti non tessuti, nonché di aumentarne la compattezza.
- bruciacchiatura. La bruciatura è utilizzata principalmente nei materiali non tessuti per la filtrazione di polvere o materiale secco, con la superficie sollevata. La peluria viene bruciata per renderla liscia.
- Impregnazione in emulsione. Il feltro agugliato prodotto viene impregnato con agenti chimici per migliorarne la resistenza alle alte temperature, agli acidi e agli alcali, all'ossidazione e altre proprietà.
- Impostazione alta temperatura. Il materiale filtrante in feltro agugliato entra nel forno stenditore per raggiungere l'elevata temperatura di settaggio del materiale filtrante. Il materiale filtrante, con un buon effetto modellante, presenta una ridotta deformazione durante l'uso, un'elevata stabilità dimensionale e una lunga durata.
- Laminazione. Il materiale filtrante in feltro agugliato preparato viene rivestito con una pellicola in PTFE da una macchina di rivestimento. Il materiale filtrante rivestito ha un effetto di filtrazione superficiale, migliora la precisione di filtrazione e può filtrare particelle di polvere più fini. Maggiore resistenza alla corrosione e alle alte temperature.
Proprietà del feltro agugliato in meta-aramide
- Lucidatura, filtraggio, sigillatura, rivestimento, isolamento, antiurto, smorzamento, protezione dall'olio, conservazione del calore, isolamento termico ecc.
- Resistenza intrinseca al calore e alle fiamme, rapporto resistenza/peso superiore, flessibilità eccezionale.
- Ritardante di fiamma, resistente alle alte temperature, elevata resistenza, elevato modulo, isolamento elettrico.
- Resistenza agli acidi e agli alcali, resistenza ai solventi organici, resistenza alla trazione, al taglio e alla perforazione.
- Resistenza al calore, resistenza alla corrosione, anti-pugnalata, anti-punta, anti-flash Acr, isolamento elettrico, anti-frammento
- Elevata stabilità dimensionale: creep molto basso, piccolo.
- Coefficiente di dilatazione termica negativo.
- Eccellente stabilità termica: utilizzabile su un'ampia superficie.
- Intervallo di temperatura, nessun punto di fusione, calore elevato, stabilità, bassa conduttività termica.
La differenza tra meta-aramide e para-aramide:
La resistenza alla temperatura della fibra para-aramidica è superiore a quella della fibra meta-aramidica. L'intervallo di temperatura di utilizzo continuo è compreso tra -196 °C e 204 °C e non si decompone né si fonde a temperature elevate di 560 °C. Le caratteristiche più importanti della fibra para-aramidica sono l'elevata resistenza, l'alto modulo, la resistenza alle alte temperature, la resistenza agli acidi e agli alcali e la leggerezza. Offre buone prestazioni isolanti e anti-invecchiamento e un lungo ciclo di vita. Il tessuto in fibra aramidica presenta eccellenti proprietà come elevata resistenza, alto modulo, resistenza alle alte temperature e agli alcali, leggerezza, isolamento, anti-invecchiamento, lungo ciclo di vita, struttura chimica stabile, assenza di goccioline fuse durante la combustione e assenza di gas tossici. La fibra di poliisoftalammide è chiamata fibra meta-aramidica; la fibra di politereftalammide è chiamata fibra para-aramidica.
Quali sono le applicazioni del feltro meta-aramidico?
- Utilizzato principalmente per la filtrazione ad alta temperatura, nastri trasportatori ad alta temperatura, coperte per stampa a trasferimento, tubi flessibili per autoveicoli, ecc.
- I prodotti in feltro agugliato meta-aramidico sono ampiamente utilizzati nei seguenti settori: macchinari, industria militare, metallurgia, estrazione mineraria, silvicoltura, tessile, elettromeccanica, comunicazioni, strumentazione, trasporti, aviazione, nautica, elettronica, elettrodomestici, ferramenta, mobili, gomma e altri prodotti industriali.
- Viene utilizzato in settori industriali come ignifugo e resistente alle alte temperature. Viene utilizzato principalmente per coperte ignifughe, coperte per saldatura, coperte ignifughe e coperte resistenti alle alte temperature. Viene utilizzato in acciaierie, stabilimenti di produzione di alluminio, impianti metallurgici, ecc.
- Viene utilizzato per la decorazione degli interni di automobili, treni e aerei e per indumenti ignifughi e termoisolanti. Il feltro para-aramidico svolge funzioni di prevenzione incendi, filtrazione, resistenza alle alte temperature e isolamento termico.
- Il feltro di fibre meta-aramidiche viene utilizzato come strato di comfort negli indumenti antincendio.
- I guanti realizzati in meta-aramide possono prevenire lesioni causate da tagli, sfregamenti, punture, alte temperature e fiamme alle dita durante le operazioni industriali.
- Nastri trasportatori utilizzati nelle miniere, nelle vetrerie, nelle fabbriche di alluminio, nelle acciaierie e nelle fabbriche metallurgiche.
- Nastro trasportatore per macchina da stampa digitale, grazie al feltro in meta-aramide, molto robusto e resistente alle alte temperature.
