Sợi para-aramid là gì và phương pháp tổng hợp sợi para-aramid như thế nào?
Tên đầy đủ của sợi aramid là "sợi polyamit thơm", dùng để chỉ một loại sợi polyamit tổng hợp mạch dài, trong đó hơn 85% liên kết amit được nối trực tiếp với vòng benzen. Nó có khả năng chịu nhiệt cao, độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, cách điện và các đặc tính nổi bật khác. Đây là một loại vật liệu polymer đặc biệt mới. Hiện nay, trên thị trường có hai loại sợi aramid được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và thương mại, đó là meta-aramid và para-aramid.
1. Para-aramid là gì?
Tên đầy đủ của sợi para-aramid là sợi "poly-paraphenylene terephthalamide" (PPTA), là một loại sợi polymer hữu cơ được tổng hợp từ terephthaloyl chloride và p-phenylenediamine. Nó còn được biết đến với các tên gọi như aramid 1414, TAPARAN, KEVLAR, TWARON, và sở hữu những đặc tính tuyệt vời như độ bền riêng cao, mô đun riêng cao, khả năng chịu nhiệt cao và khả năng chống cháy. Cùng với sợi carbon và polyethylene cường độ cao, mô đun cao, nó được biết đến là một trong ba loại sợi hiệu suất cao hàng đầu thế giới.
2. Phương pháp tổng hợp sợi para-aramid là gì?
PPTA được điều chế bằng cách trùng hợp ngưng tụ p-phenylenediamine và terephthaloyl chloride làm monome trong N-methylpyrrolidone (NMP)-canxi clorua thông qua phản ứng ngưng tụ dung dịch ở nhiệt độ thấp.
Ưu điểm nổi bật chính của para-aramid là độ bền cao và mô đun đàn hồi cao. Độ bền kéo của nó gấp 6 lần dây thép, và mô đun đàn hồi kéo gấp 2-3 lần dây thép và sợi thủy tinh. Không phân hủy, không nóng chảy, kháng axit và kiềm, mật độ (1,44g/cm2) chỉ bằng một phần năm mật độ của dây thép, có khả năng chống cháy tốt, chỉ số oxy giới hạn trên 29, thuộc vật liệu chống cháy loại B1. Nó chủ yếu được sử dụng trong bảo vệ an toàn, chống đạn, gia cường sản phẩm cao su, cáp cường độ cao và thay thế vật liệu ma sát amiăng.
3. Sợi Para Aramid được làm từ 100% sợi aramid xơ ngắn và được sản xuất trên hệ thống kéo sợi vòng hoặc hệ thống Votex.
Chúng tôi có thể sản xuất sợi với các kích thước 8S, 10S, 12S, 16S, 20S, 28S, 30S, 40S, 50S, 60S... và cũng cung cấp dịch vụ tùy chỉnh theo yêu cầu của người mua. Sợi para aramid có màu sắc đa dạng, chúng tôi có thể nhuộm sợi hoặc nhuộm ngâm, với các màu đen, đỏ, xanh navy, đỏ, cam... Nếu bạn có yêu cầu cao về độ bền màu, chúng tôi khuyên bạn nên chọn nhuộm ngâm vì nó có thể đạt độ bền màu cấp 4-5, trong khi nhuộm sợi chỉ đạt độ bền màu cấp 2-3. Sợi para aramid nhạy cảm với ánh sáng, vì vậy cần phải bảo quản trong túi chống ánh sáng.
| Mặt hàng |
Kích thước sợi |
Mật độ tuyến tính (S)
|
Trọng lượng sai lệch
(%) |
Độ bền kéo đứt của sợi (cN) |
Sợi chỉ bị đứt
độ bền (cN/tex) |
Hệ số biến thiên (CV) của độ bền đứt sợi (%) |
Độ giãn dài của sợi khi đứt (%) |
Xoắn (T/10cm) |
CV của twist
(%) |
Yếu tố xoắn |
Nơi mỏng
(A/km) |
Nơi rậm rạp
(A/km) |
Neps
(A/km) |
Lấy lại độ ẩm
(%) |
| 100% para aramid |
20S/1 |
21,44
|
-2,06 |
2234 |
79,52 |
10,43 |
4,66 |
51,5 |
6,44 |
8,45 |
0 |
3 |
1 |
6,56 |
| 100% para aramid |
20S/2 |
19,8
|
1,5 |
4238 |
73,77 |
5,35 |
4,63 |
26,63 |
4.09 |
4,59 |
2 |
8 |
10 |
4,5 |
| 100% para aramid |
30S/3 |
19,8
|
1 |
3822 |
64,66 |
5,67 |
5,97 |
55 |
1,46 |
1,81 |
0 |
1.7 |
6.7 |
4,44 |
Đặc tính của sợi para aramid
- Khả năng chống cháy vốn có, chịu nhiệt độ cao, độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, độ bền kéo cao.
- Chống đạn, chống cháy nổ, cách điện, chống hồ quang điện, độ ổn định kích thước cao, độ biến dạng cực thấp, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ
- Khả năng chống ăn mòn, chống axit và kiềm, chống dung môi hữu cơ
- Chịu nhiệt và chống cháy, khả năng chống cắt tuyệt vời.
- Hệ số giãn nở nhiệt âm, s cảm giác cầm nắm mềm mại và thoải mái
- Độ ổn định nhiệt tuyệt vời, dẫn nhiệt thấp, không chảy, không nhỏ giọt.
- Độ dễ cháy thấp, chỉ số oxy giới hạn (LOI) từ 29% đến 40%, bắt đầu cacbon hóa và phân hủy ở nhiệt độ trên 500°C.
- Có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời, có thể hoạt động trong thời gian dài trong môi trường axit-bazơ từ -200°C đến 250°C.
- Sau khi tiếp xúc với nhiệt độ 290°C trong 1000 giờ, độ bền của sợi chỉ vẫn được duy trì ở mức 70%.
- Para aramid nhạy cảm với việc tiếp xúc lâu dài với tia cực tím (UV) mặc dù điều đó không có nghĩa là nó bị hư hỏng.
Sợi para-aramid được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
- Sợi para-aramid được sử dụng để dệt vải dệt thoi và vải dệt kim, và các loại vải dệt thoi chủ yếu được sử dụng để làm quần áo bảo hộ trong các lĩnh vực công nghiệp chống cháy và chịu nhiệt độ cao, chẳng hạn như luyện kim, nhà máy thép, nhà máy nhôm, nhà máy hóa chất, nhà máy điện, v.v. Ngoài ra, nó còn có thể được sử dụng làm chỉ thêu tốc độ cao, chỉ may cho các sản phẩm công nghiệp và quần áo bảo hộ.
- Găng tay làm từ sợi para-aramid có thể bảo vệ ngón tay khỏi bị cắt, cọ xát, đâm thủng, nhiệt độ cao và lửa trong quá trình hoạt động công nghiệp.
- Sợi para-aramid được sử dụng trong nhiều loại dây đai, và được sử dụng rộng rãi trong băng tải công nghiệp, dây đai bảo hộ an toàn, dây đai nâng hạ công nghiệp, dây đai con lăn lò tôi kính và nhiều lĩnh vực khác có yêu cầu đặc biệt về dây đai.
- Các dây đai ở mép nệm được dùng để cố định viền nệm.
- Ứng dụng chính: Ngành công nghiệp hóa dầu, công nghiệp dầu khí, quần áo bảo hộ chống cháy, quần áo cho công nhân tiện ích và nhà thầu phụ, quần áo khẩn cấp, đồng phục lính cứu hỏa, quần áo bảo hộ công nghiệp.
Sự khác biệt giữa meta-aramid và para-aramid:
Khả năng chịu nhiệt của sợi para-aramid cao hơn so với sợi meta-aramid. Phạm vi nhiệt độ sử dụng liên tục là -196℃～204℃, và nó sẽ không bị phân hủy hoặc tan chảy ở nhiệt độ cao 560℃. Đặc điểm nổi bật nhất của sợi para-aramid là độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chịu nhiệt cao, kháng axit và kiềm, và trọng lượng nhẹ. Nó có khả năng cách điện và chống lão hóa tốt, và có tuổi thọ cao. Vải sợi aramid có các đặc tính tuyệt vời như độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chịu nhiệt và kiềm cao, trọng lượng nhẹ, khả năng cách điện, chống lão hóa, tuổi thọ cao, cấu trúc hóa học ổn định, không tạo giọt nóng chảy khi cháy và không tạo khí độc.
Sợi polyisophthalamide được gọi là sợi meta-aramid; sợi polyterephthalamide được gọi là sợi para-aramid.
