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芳綸

  自從石棉被公認為是一種強致癌物質以來,世界許多發達國家已開始禁用石棉及其制品。美國、日本等國先后研制成功各種系列的非石棉墊片材料,產品現已推向全世界市場。隨著與國際大環境的不斷接軌。非石棉密封材料正為國內各工業部門認可和接收。出于環保和安全生產的考慮,非石棉墊片的工業應用將會越來越廣。通常將以非石棉纖維為增強材料、以橡膠為彈性基體的密封墊片稱為非石棉纖維橡膠墊片,或稱為無石棉墊片、代石棉墊片。其主要增強材料為代石棉纖維、無機纖維、碳/石墨纖維等。
  隨著歐美地區開展禁止使用石棉的環境保護運動,芳綸漿粕纖維得到了迅速的發展,它在橡膠制品領域中也得到了廣泛的應用,如在膠管、動力傳送帶、運輸帶、膠鞋鞋底等方面。與此同時,芳綸漿粕纖維在橡膠制品中的分散技術也得到發展。
  芳綸漿粕是對芳綸纖維進行表面原纖化處理之后便得到的,其獨特的表面結構極大地提高了混合物的抓附力,因此非常適合作為一種增強纖維應用于摩擦及密封產品中。
  六方特種纖維----芳綸1414漿粕,淺黃色絮花狀,呈毛絨狀,其毛羽豐富,強度高、尺寸穩定性好,無脆性、耐高溫、耐腐蝕、有韌性、收縮率小、耐磨性好、表面積大,能很好的與其它物質結合,是一種補強材料,回潮率為8%,平均長度為2-2.5mm,表面積為8m2/g。而被用作墊片增強材料,具有較好的回彈性能和密封性能,對人體健康及環境無危害,可用作于水、油、烴類和中等強度的酸堿等介質的密封,造出的墊片具有優良的密封性能和抗蠕變松弛性能。
  事實證明,通常只需添加少于10%的漿粕,得到產品的強度相當于50-60%石棉纖維增強的產品。用于增強摩擦、密封材料等制成品,可作為石棉的替代品用于摩擦密封材料,高性能耐熱絕緣紙以及增強復合材料。

芳綸

  芳綸全稱為"聚對苯二甲酰對苯二胺",英文為Aramid fiber(杜邦公司的商品名為Kevlar),是一種新型高科技合成纖維,具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能,其強度是鋼絲的 5~6倍 ,模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍,韌性是鋼絲的2倍,而重量僅為鋼絲的1/5左右,在560度的溫度下,不分解,不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能,具有很長的生命周期。芳綸的發現,被認為是材料界一個非常重要的歷史進程。
  芳綸纖維是重要的國防軍工材料,為了適應現代戰爭的需要,目前,美、英等發達國家的防彈衣均為芳綸材質,芳綸防彈衣、頭盔的輕量化,有效提高了軍隊的快速反應能力和殺傷力。在海灣戰爭中,美、法飛機大量使用了芳綸復合材料。除了軍事上的應用外,現已作為一種高技術含量的纖維材料被廣泛應用于航天航空、機電、建筑、汽車、體育用品等國民經濟的各個方面。在航空、航天方面,芳綸由于質量輕而強度高,節省了大量的動力燃料,據國外資料顯示,在宇宙飛船的發射過程中,每減輕1公斤的重量,意味著降低100萬美元的成本。除此之外,科技的迅猛發展正在為芳綸開辟著更多新的民用空間。據報道,目前,芳綸產品用于防彈衣、頭盔等約占7~8%,航空航天材料、體育用材料大約占40%;輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面大約占20%左右,還有高強繩索等方面大約占 13%。
  芳綸主要分為兩種,對位芳酰胺纖維(PPTA)和間位芳酰胺纖維(PMIA),自20世紀60年代由美國杜邦(DuPont)公司成功地開發出芳綸纖維并率先產業化后,在30多年的時間里,芳綸纖維走過了由軍用戰略物資向民用物資過渡的歷程,價格也降低了將近一半。現在國外芳綸無論是研發水平還是規模化生產都日趨成熟。在芳綸纖維生產領域,對位芳酰胺纖維發展最快,產能主要集中在日本和美國、歐洲。如美國杜邦的Kevlar纖維,荷蘭阿克蘇諾貝爾(Akzo Nobel)公司(已與帝人合并)的Twaron纖維,日本帝人公司的Technora纖維及俄羅斯的Terlon纖維等。間位芳酰胺纖維的品種有 Nomex、Conex、Fenelon纖維等。美國的杜邦是芳綸開發的先驅,他們無論在新產品的研發、生產規摸上,還是在市場占有率上都是世界一流水平,僅他們生產的Kevlar纖維,目前就有Kevlar一49、Kevlar-29等十多個牌號,每個牌號又有數十種規格的產品。杜邦公司在去年宣布將擴大Kevlar纖維的生產能力,該擴建項目預計在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳綸生產的知名企業也不甘示弱,紛紛擴產或聯合,并積極開拓市場,希望成為這個朝陽產業的生力軍。
  德國Acordis公司近期開發出高性能超細對位芳綸 (Twaron)產品,它既不燃,也不會熔融,還有很高強度和極大杭切割能力,主要可用于生產涂層及非涂層織物、針織產品和針剌氈等既耐高溫又抗切割的各種紡織服裝裝備。Twaron超細長絲的細度僅為職業安全服常用對位芳綸的60%,用它織造手套·其抗切割能力提高l0%,用它生產梭織物和針織產品,其手感更柔和,使用更舒適。Twaron防切割手套主要用于汽車制造業、玻璃工業及金屬零部件生產廠,還能為森林工業生產護腿用品,為公共運輸行業提供防破壞裝備等。利用Twaron的阻燃耐熱性,可為消防隊提供防護套裝和氈毯等裝備,以及為鑄造,爐窯、玻璃廠等高溫作業部門提供耐熱防火服,以及生產飛機座阻燃防火包覆材料。用這一高性能纖維還能創造汽車輪胎、冷卻軟管、V型皮帶等機件、光學纖維電纜和防彈背心等防護裝備,還能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。
  據有關部門統計,芳綸纖維世界總需求量在2001年為36萬噸/年,而在2005年將達到50萬噸/年。全球對芳綸的需求呈現不斷增長的態勢,芳綸作為一種新興的高性能纖維進入了飛速發展的時期。
  與海外芳綸纖維產業的紅紅火火相比,芳綸的國產化才剛剛起步。由于芳綸纖維在我國的發展起步較晚,國外公司對核心技術的封鎖壟斷等原因,目前我國芳綸纖維的技術水平、產品檔次及生產能力都與國外發達國家存在著一定的差距。據悉,近幾年,我國電子、建筑、輪胎工業迅速發展,使得我國芳綸用量迅猛增長。造成我國芳綸國產化如此艱難的原因主要有兩點:一是生產的技術瓶頸難以突破;二是大部分原料需要進口,特別是國產的溶劑不能過關。但正是因為它在國內是新生事物,市場還遠遠沒有飽和,才值得我們去關注、去開發。目前我國芳綸生產的發展已提到了議事日程,芳綸被列入國家鼓勵發展的高新技術產品目錄之中,政府也將"芳綸纖維在工程輪胎、同步帶中應用技術開發"列為我國"十五"橡膠工業重大研究和產業化課題。特別是在間位生產線芳酰胺的開發和生產方面,我國取得了一定程度的進步。

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