Che cosa è la fibra para-aramidica e qual è il metodo di sintesi della fibra para-aramidica?
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 il para-aramide?
Il nome completo della fibra para-aramidica è "poliparafenilentereftalammide" (PPTA), una fibra polimerica organica sintetizzata da cloruro di tereftaloile e p-fenilendiammina. Le posizioni n. 1 e n. 4, note anche come aramide 1414, TAPARAN, KEVLAR, TWARON, presentano eccellenti proprietà come elevata resistenza specifica, elevato modulo specifico, resistenza alle alte temperature e ignifugazione, e sono note come le tre fibre ad alte prestazioni al mondo, insieme alla fibra di carbonio e al polietilene ad alto modulo e alta resistenza.
2. Qual è il metodo di sintesi della fibra para-aramidica?
La PPTA si ottiene policondensando la p-fenilendiammina e il cloruro di tereftaloile come monomeri in cloruro di calcio (NMP)-N-metilpirrolidone mediante condensazione di soluzione a bassa temperatura.
I principali vantaggi del para-aramide sono l'elevata resistenza e l'elevato modulo elastico. La sua resistenza alla trazione è 6 volte superiore a quella del filo d'acciaio e il suo modulo elastico è 2-3 volte superiore a quello del filo d'acciaio e della fibra di vetro. Si decompone, non si fonde; è resistente agli acidi e agli alcali; la densità (1,44 g/cm²) è solo un quinto di quella del filo d'acciaio, con un buon ritardo di fiamma, con un indice di ossigeno limite superiore a 29, e appartiene ai materiali ignifughi di classe B1. Viene utilizzato principalmente per la protezione di sicurezza, i dispositivi antiproiettile, il rinforzo di prodotti in gomma, i cavi ad alta resistenza e la sostituzione di materiali d'attrito in amianto.
Il processo di produzione del feltro agugliato para-aramidico
1. Apertura in fibra para-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 lavorazione, 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:
(1). 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 aumentare la levigatezza e la planarità dei tessuti non tessuti e aumentarne la compattezza.
(2) bruciatura. La bruciatura è utilizzata principalmente nei materiali non tessuti per la filtrazione di polvere o materiale secco, con la sua superficie sollevata, la peluria viene bruciata per renderla liscia.
(3) Impregnazione in emulsione. Il feltro agugliato prodotto viene impregnato con agenti chimici per migliorare la resistenza alle alte temperature, la resistenza agli acidi e agli alcali, la resistenza all'ossidazione e altre proprietà del materiale filtrante del feltro agugliato.
(4) Impostazione ad alta temperatura. Il materiale filtrante in feltro agugliato entra nel forno di pressatura per realizzare l'impostazione ad alta temperatura 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.
(5) Laminazione. Il materiale filtrante in feltro agugliato preparato viene rivestito con una pellicola in PTFE mediante una macchina di rivestimento. Il materiale filtrante rivestito avrà un effetto di filtrazione superficiale, migliorerà la precisione di filtrazione e potrà filtrare particelle di polvere più fini. Migliore resistenza alla corrosione e alle alte temperature.
Proprietà del feltro agugliato para-aramide
Il feltro agugliato in para-aramide ha le seguenti funzioni: 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, mentre la fibra di politereftalammide è chiamata fibra para-aramidica.
Quali sono le applicazioni del feltro para-aramidico?
1. I prodotti in feltro agugliato in para-aramide 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.
2. 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.
3. Viene utilizzato per la decorazione interna di automobili, treni e aerei e per indumenti ignifughi e termoisolanti. Il feltro para-aramidico svolge le seguenti funzioni: prevenzione incendi, filtrazione, resistenza alle alte temperature e isolamento termico.
4. Il feltro di fibra para-aramidica viene utilizzato come strato di comfort negli indumenti antincendio.
5. I guanti realizzati in para-aramide possono prevenire lesioni causate da tagli, sfregamenti, punture, alte temperature e fiamme alle dita durante le operazioni industriali.
6. Nastri trasportatori utilizzati nelle miniere, nelle vetrerie, nelle fabbriche di alluminio, nelle acciaierie e nelle fabbriche metallurgiche.
7. Nastro trasportatore per macchina da stampa digitale, grazie al feltro para-aramide, molto robusto e resistente alle alte temperature.
