芳纶的合成、加工、应用

芳纶及其合成、加工与应用

摘要：本文对芳纶的品种、合成及加工方法、应用做了一个简要的介绍，并对不同品种的芳

纶、及芳纶的不同合成及加工方法做了一个简单的对比。对芳纶的加工类型提出一种分

级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行描述及分析。

关键词：芳纶、液晶、合成、加工、分级理论、应用

Aramid and its Synthesis、Process、A p plication

Abstract：This paper introduces several kind of aramids,and their synthesis and processing methods. To study process of aramid better, A theory of classification is put forward.Process type of aramid is divided three kinds.By this method,we also introduce the application of aramid.

Keyword：Aramid、Liquid Crystal、Synthesis、Process、A Theory of Classification、Application

前言

芳纶是一种新型高科技合成材料，是芳香族聚酰胺的统称。相对于尼龙6、尼龙66等普通聚酰胺材料，因为分子链上相对较为柔软的碳链为刚性的苯环结构所代替。芳香族聚酰材料其结构的特性，呈现溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶，因此芳纶具有超高强度、高模量和耐高温等优良性能。芳纶目前已被广泛应用于国防军工、及航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。如芳纶防弹衣、头盔，宇宙飞船、飞机等基体材料等等。据估计，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7～8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。

一、芳纶的命名

自20世纪60年代后期以来，已经有多种芳纶问世，并工业化生产。芳纶种类比较多，其划分的方法也有多种。

第一种命名方法根据结构划分，分为对位芳纶、间位芳纶和邻位芳纶。对位芳纶的单体是对苯二甲酸和对苯二胺，单体的上的功能团为对位，聚合得到的链段比较规整，耐高温性能好，强度、高模量。对位芳纶主要有以杜邦的Kevlar 系列产品为代表。间位芳纶的单体是间苯二甲酸和间苯二胺，单体的上的功能团为间位，聚合得到的链段呈锯齿型，耐高温，但强度模量都比较低。间位芳纶主要有以杜邦的Nomex系列产品为代表。邻位芳纶的单体是邻苯二甲酸和邻苯二胺，单体的上的功能团为邻位。邻位芳纶主要有以杜邦的Korex系列产品为代表。

第二种命名方法根据结构划分，如对位就是苯环上的14位置，间位就是苯环上的13位置，如芳纶14的聚合单体就是对氨基苯甲酸，芳纶1414就是前面所说的对位芳纶，芳纶1313就是前面所说的间位芳纶。

第三种命名方法就是根据聚合单体的种类，如前面所说的芳纶14又叫芳纶I型，芳纶1414和芳纶1313又叫芳纶II型。当在对苯二甲酸和对苯二胺、间苯二甲酸和间苯二胺等常见结构加入第三单元单体如4，4’-二氨基二苯醚、5（6）-胺基-2-（4-胺基苯基）苯并咪唑等得到的芳纶可称为芳纶III型。当第三单元单体为杂环结构时，人们还常称之为杂环芳纶。

二、芳纶的制备工艺

1、芳纶树脂的合成方法

1.1、低温溶液聚合法

芳香族二胺和芳香族二酰氯在极性溶剂中反应而得，在低温（一般在0-5℃）下进行缩聚反应，同时添加碱或碱土金属盐作为助溶剂以提高树脂在溶剂中的溶解度及稳定性，经过浓度调整，这种溶液可以直接行湿法纺丝、打浆和制膜，具有耗用溶剂少、生产效率高的优点，目前在生产中温溶液缩聚被广泛的采用。

工业化的研究，可选择的已商品化的单体只有那么几种，技术人员低温溶液聚合法的研究主要几种在反应溶剂及助溶剂的选择。初期反应用得溶剂主要为酰胺类，如六甲基磷酰胺、二乙基甲酰胺、N-烷基吡咯烷酮等【1】。随着聚合度的增加，聚合物在溶剂中的溶解度降低，会从溶剂中析出，不利于产品质量和后续加工，因此需要在其中加入助溶剂。助溶剂可以选择碱或碱土金属盐如氯化钙、氯化锂等，最高加入量可以达到溶剂量的5%【2】，也可以选择季铵盐氯化物，如甲基三正丁基氯化铵【3】。因为季铵盐氯化物的价格较高，工业生产中多选用氯化钙和氯化锂，相比较而言氯化钙的增溶效果略差于氯化锂，用量较多，但价格更便宜。

因为酰胺类化合物自身的一些缺点：如六甲基磷酰胺具有致癌性；常用的N-烷基吡咯烷酮热稳定性较差，回收工艺复杂以防止分解，另外溶解性还不是太好，助溶剂的量过大影响产品质量。深圳市中晟创新科技股份有限公司的侯庆华等人，利用环丁砜作为溶剂，以氯化钙为助溶剂，对苯二胺与部分对苯二甲酰氯在此溶剂中20℃以下进行预聚合，然后预聚合和剩下的对苯二甲酰氯泵入混合器在-5-0℃混合，并进入双螺杆挤出机在60-80℃，控制停留10分钟，进行聚合，水洗后得到芳纶树脂。此树脂可溶于发烟硫酸进行干-湿法纺丝。【4】

1.2、直接溶液聚合法

用三苯基磷等做催化剂，在卤代烃/吡啶溶剂中芳香族二酸与芳香族二胺在室温下直接缩聚得到聚合物。催化剂活性较高，在反应过程中可能与二酸的羧基

反应生成酸酐，这样就会破坏单体的功能基间的等当量配比，降低聚合物的聚合度，不易得到高分子量的聚合物。【5】

1.3、界面缩聚

把芳香族二酸制成酰氯溶于有机溶剂中，把芳香族二胺溶于水并加入硫酸钠或氢氧化钠作为缚酸剂，然后两种溶液混合。在混合过程中，两种液体的界面上发生缩聚反应得到聚合物树脂。该方法具有一定的理论意义，但聚合物后处理工序多，配制纺丝溶液时还需再次溶解，设备复杂，且无法连续化生产，不易得到分子量较高产品，因此在工业几乎没有什么应用。【6】

1.4、酯交换反应

芳香族二酸先制成酯，然后和芳香族二胺在加热下进行高温缩聚反应，加入催化剂可以加速反应。反应前期在常压下进行预聚合，然后减压蒸出副产物。日本帝人公司采取酯交换反应这种方法得到高性能的纤维。【7】

1.5、气相聚合

将芳香族二胺和芳香族二酰氯汽化，并和惰性气氛、叔胺类蒸汽混合，在管式反应器中加热进行气相缩聚反应。此法制得的芳纶，可以利用干法纺丝或干-湿法纺丝。【8】

1.6、钯催化的酰胺化缩聚

1988年Imai用芳香二卤代物、CO和芳香族二胺在钯催化下合成聚酰胺化合物，后来Perry将其发展成为可充分碳资源合成高分子材料的可行路线。【9】此法原料来源充足且CO价格低廉等优点，引起了化学家们的极大关注。如果合成技术上再能取得突破，使其适合商业化生产，那么必将引起芳纶行业大的飞跃。

三、芳纶的加工

1、芳纶加工的液晶态基础

因为芳香族聚酰胺结构特点，芳纶的热稳定性很高，这也导致了芳纶无法用常规的加热熔融的加工方法。但芳纶的酰胺结构使它可以溶于强质子酸类如浓硫酸、氯磺酸等，或非质子性的酰胺类溶剂，但用酰胺类溶剂时需有氯化钙或氯化锂等作为助溶剂，以提高芳纶的溶解性。利用这种特性，芳纶可以溶解在硫酸或酰胺类化合物中进行加工。而芳香族聚酰胺特有的刚性结构，使芳纶溶液在一定条件下，可以出现各向异性，即液晶相，在这种液晶相的条件下加工的芳纶产品的性能可大为提高。而要出现各向异性的液晶态溶液，芳纶产品的分子量必须达到一定的值、溶液的浓度达到临界值、温度在一定范围之内。

Stephaine Kwolek在上世纪60年代就通过光学、力学等方法研究了聚苯甲酰胺（芳纶14，即PBA）、聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶1414，即PPTA）在硫酸中的液晶相行为：当硫酸的浓度超过98%时，芳纶的浓溶液（大于8%）就会呈现各向异性，即液晶态[10]。管宝琼也利用类似方法研究了聚对苯二甲酰对苯二胺的硫酸溶液在不同浓度、温度下的相行为，发现PPTA/硫酸溶液不仅随着浓度的增加由各向同性溶液转变为各向异性溶液、然后进一步转变为各向异性固体；而且在某一特定浓度的体系有一个温度范围，在此温度区间内是各向异性液体，低于这个温度范围为各向异性固体，高于这个范围就变成各向同性溶液[11]。

Stephaine Kwolek也利用类似方法，研究了芳纶产品在酰胺类溶剂+助溶剂体系中的相行为。以PBA/DMAc、LiCl体系为例，在添加一定量的LiCl作为助溶剂的情况下，随着溶液浓度的增加溶液从各向同性溶液、先转变为既有各向同性又有各向异性的溶液、再转变为各向异性溶液、最后变为各向异性固体。某一特定的浓度PBA/DMAc、LiCl体系溶液在温度改变时，其相变的趋势和浓硫酸溶液中的相变趋势类似。[12]

科研工作者发现芳纶的同一类溶液体系中，各向异性溶液的粘度要低，因此在其粘度随着浓度、温度的变化会在各向异性相时会出现一个低谷。这对芳纶的加工是极为有利的。而在芳纶溶液在各向异性相即液晶态时，分子链段会在剪切等应力作用下取向。这些对于芳纶性能产品的力学具有重要的意义。充分研究芳纶在溶液中液晶态行为，可以使我们对芳纶产品的性能有更加充分的认识。[11] 2、芳纶的加工的分级

芳纶具有高强度、高模量和耐高温等优良性能，其强度是钢丝的5-6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2-3倍，韧性是钢丝的2倍。芳纶在其高性能的同时，也造成加工的困难。因为芳纶不能熔融，已经工业化的几种芳纶产品，无法进行注塑、挤出等，只能在溶液中加工。而在溶液状态加工，就只能采取纺丝、成膜等工艺。芳纶常用的加工方法就是纺成长丝，或者通过浆粕化、长丝短切得到短纤维。长丝、浆粕等纤维态产品，应用的领域较为狭窄，为了获得更广泛的应用，更好的发挥芳纶的优异性能，就要进一步加工。如长丝虽可作为复合材料中的骨骼材料，但进一步的加工，编成缆绳、纺成芳纶布等，应用更加广泛；短纤维可以代替玻纤用于注塑、复合材料，而抄纸后，应用的可能性更多。为了更好的描述芳纶的加工，我们对芳纶的加工进行分级，以方便进行细化分析。

2.1、一级加工[13]

由芳纶原料直接加工得到产品，可以称为一级加工产品，如纺出的长丝和反应得到的浆粕。

最初，杜邦公司工业化的产品Kevlar是先合成得到树脂，再将合成好的聚合物溶于浓硫酸中，调整合适的浓度，加热到一定温度得到液晶溶液，然后挤出、拉伸、凝固、洗涤、中和、干燥、卷绕，得到芳纶长丝。此为两步法纺丝工艺。后来科学家们通过实验发现，在酰胺类溶剂+氯化锂等助溶剂中通过低温聚合得到的反应液，这种反应液经过滤、喷丝、凝固，洗涤、热拉伸直接得到芳纶长丝，此为一步法聚合工艺。纺丝的工艺又可以分为干法、干-湿法、湿法纺丝。干-湿法、湿法纺丝都需要凝固浴，因此需要复杂的溶剂回收系统。而干法纺丝使用热空气吹去溶剂，达到纤维固化。

芳纶长丝在成丝的过程中可以进行表面改性，如杜邦公司采用磁控溅射技术，将金属溅射在芳纶纤维表面形成很薄的膜，这样不仅具有抗静电作用，同时能屏蔽高频辐射和信号。

芳纶的平行原丝或平行单丝集束可以制成无捻粗纱，生产粗纱所用芳纶纤维的单丝直径从5-15μm不等。无捻粗纱的号数从100-8000旦。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中，如特种纺织、片材预浸、管道缠绕、型材拉挤等工艺。也可以进一步织成无捻粗纱布和特种芳纶织物，用于航天、国防、军工等特种行业。

低温溶液聚合法得到的有一定粘度的聚合物原液，待反应体系出现冻胶后，停止搅拌，加入沉淀剂，冻胶体被破坏，原纤呈聚集状聚合物析出。这种原纤聚

集状聚合物经过粉碎、中和、水洗而形成具有一定长径比，一定长度分布的浆粕短纤维。

长丝进行切割，制成短纤维，然后进行表面处理后，使其毛羽化也可以得到浆粕短纤维。这种方法得到的浆粕短纤维是通过一级加工的产品长丝制得的，应该属于二级产物，但其得到的产品性能上和前一种方法制得的浆粕短纤维没有本质的差别，为了便于分析，这种方法制得的浆粕短纤维也归为一级加工。

2.2、二级加工

芳纶的二级加工就是在一级加工产品的基础上再进一步加工。前面所述的芳纶长丝和浆粕短纤维是一级加工产品，在此基础上，还可以进行二级加工。

芳纶长丝和其他纤维长丝一样，可以用于纺织，采取的方法可以是针织、机织，可以织出二维的平纹、斜纹、缎纹、罗纹、席纹，也可以织出三维的立体织物。芳纶长丝还可以与羊毛、棉等天然纤维及化纤等进行混纺，既保持芳纶纤维的特性，还可以降低成本，增加织物得染色性能。利用芳纶纤维和树脂还可以制备无纬布和帘子布。[14] [15] [16]

芳纶长丝除了织布，还可以直接织出可以应用的产品。如织出防割的手套，编成芳纶缆绳，或通过编织、表面涂覆聚四氟乙烯和润滑剂制成芳纶盘根作为密封材料等。

利用浆粕短纤维可以抄纸和制造无纺布，其具体的工艺分为纤维打浆、分散、抄纸、烘干、热压、卷纸等，生产的卷纸主要有间位和对位芳纶纸。[17]间位芳纶纸有较好的强度，及极佳的热性能和绝缘性能。间位芳纶可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右时，其热收缩率仅为1%；短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者熔融；在超过370℃的强温下才开始分解；400℃左右才开始碳化。间位芳纶介电常数很低，固有的介电强度使其在高温、低温、高湿条件下均能保持优良的绝缘性，用其制备的绝缘纸耐击穿电压可达到10万伏/mm，是全球公认的最佳绝缘材料。芳纶的极限氧指数都大于28%，即当空气中氧气大于28%时才可以燃烧，而空气的实际含氧量才20%左右，因此不会在空气中燃烧，也不助燃，具有自熄性，阻燃性非常好。对位芳纶的强度和热性能更好，但价格也更高，因此多用于要求更高的场合。

2.3、三级加工

芳纶的三级加工就是在二级加工产品的基础再进一步加工。芳纶的二级加工产品是芳纶布和芳纶纸，类似于我们常用的布和纸，这就有利于进一步加工现实可用的产品。

芳纶布既然是布，就可以和布一样加工，如可以制备服装，或其他的布制品。芳纶布也可以作为骨架用于复合材料中。芳纶耐热性能很高，而间位芳纶在突遇900-1500℃的强温时，布面会迅速碳化并增厚，形成一种特有的绝热屏障，防火效果十分突出。因此，芳纶制备的服装首先作为消防服使用。目前利用国产芳纶纤维织造的多种颜色和款式的消防服，已开始成建制地装备我国森林警察和消防部队。[18]

芳纶纸的进一步加工可以制成纸蜂窝。芳纶自身性质优异，蜂窝结构重量轻又保持了芳纶的力学性能和热性能，而且吸音效率高，可大大降低噪声污染。因此芳纶纸蜂窝作为夹层结构广泛的用于航空航天、铁路及其他高档装饰中。我国目前正在大力研制大型客机和大型军用运输机，当今飞机材料已进入以高模量、

轻质化复合材料为主的时代，飞机的先进性很大程度上表现在复合材料的使用上。大飞机项目在安全性、经济性、舒适性和环保性上的高要求，决定了对复合材料需求很高。芳纶纸蜂窝结构作为国外飞机中成熟运用的高性能轻质航空材料，必然会得到重视。随着铁路六次大提速，中国铁路已驶入电气化高速列车时代，动车组成为快速铁路客运的主力车型，高铁也不断的上马。高速列车对车辆轻量化的要求很高，芳纶蜂窝等新型轻质结构材料因其优异的综合性能，在高速列车上应用也会更加广泛。[19] [20] [21]

此外，芳纶纸还可以和聚酯等薄膜粘合得到柔性的绝缘材料，即具有聚酯薄膜的柔性和优异的介电性能，又保持芳纶纸的绝缘性、耐热性、导热性、抗撕裂强度，可以作为耐热F、H级绝缘材料。[22]

四、芳纶的应用

芳纶具有优异的性能，使国民经济的几乎每个行业都需要它，它的应用也更加广泛。为了更好的对芳纶的应用进行归纳、细分，利用前面建立的芳纶加工分级理论，对芳纶的应用进行分析，情况见表1。[23] [24] [25] [26] [27]

表1：芳纶的加工与应用

加工分级加工形态产品功能类型应用领域

一级加工长丝补强材料光纤增强芯及铠装, 室内光缆和ADSS电力架空

光缆

轮胎、输送带、胶管、电缆等橡胶制品

其他复合材料中

纤粕补强材料代替玻纤用于注塑等

摩擦材料代替石棉用于离合器衬片、刹车片等

二级加工芳纶布补强材料防弹衣、防弹护甲等

用于桥梁、建筑等土木结构加固、修复

高温过滤材料广泛用于化工、水泥、冶炼等行业的高温烟道、

热空气的过滤

芳纶纸绝缘材料

变压器、电机中做线圈绕组、相间、匝间、线路

终端绝缘材料。印刷线路板等。

阻燃材料

影剧院、宾馆等公共设施中背景幕、墙纸、聚光

灯隔热阻燃材料。用于航空航天、铁路等隔热阻

燃材料。发动机隔热材料，火花塞、耐高温软管

等热防护材料，辐射软管阻燃材料。

透波材料

飞机、导弹、卫星宽频透波材料，应用于雷达天

线罩、敌我识别器透波窗口。

过滤材料

广泛用于化工、水泥、冶炼等行业的高温烟道、

热空气的过滤及其他高温、腐蚀等特殊环境。

其他芳纶织物补强材料芳纶手套等

浸胶帘子线用于轮胎、胶管

芳纶缆绳

密封材料芳纶盘根

三级加工服装等隔热阻燃材料消防服、防火毯

纸蜂窝结构材料机翼、机舱门、整流罩等结构材料，

高速列车、游艇、赛艇及其他高性能要求的夹层

材料

衬板、地板、隔墙等高档装修材料

透波材料飞机、导弹、卫星宽频透波材料

五、展望

改革开放以来，中国的经济得到了长足的发展，人们的科技、文化需求也越来越高。特别随着国人的安全意识的提高，芳纶的优异特性，在性能要求高或安全防护场合应用会更多。芳纶因其优异的性能而备受关注，其加工方式又使其应用范围更加广泛。相信随着新技术的发展，新的加工设备、新的加工工艺的出现，芳纶这一昔日的用于军工、航空航天等高端行业的“王谢堂前燕”，一定会“飞入寻常百姓家”，更加深入的进入我们的日常生活，成为常见的产品，更好的保护我们的生命财产安全，更好的服务于民。

参考文献

1、Louise Kwolek、Winthrop Morgan, Process of making wholly aromatic polyamides[P],US3063966,1962

2、Petrukhin Vyacheslav、Savinnov Valentin,Method of producing poly-p-phenyleneterephthalamide or its copolymers[P],US4169932,1979

3、Hodge James D、Lee Kiu-Seung ,Solvent system comprising N-alkyl substituted amide and quaternary ammonium compound[P],US4684409,1987

4、侯庆华、戴玲等，聚对苯二甲酰对苯二胺树脂的制备方法[P],CN101928395A，2010

5、Fukuji Higashi,Mitsuyoshi Goto,etal.Wholly aromatic polyamides by the direct polycondenstion reaction using triphenyl phosphate in the presence of poy(4-Vinypyridine)[J].J Plym Sci,1980,18(80):851-856

6、Morgon P W,Condensation polymers by interfacial and solution methods[M]. New York:John Wiley Interscience,1965:3-16

7、王丹、蔡涛等,聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法，《化学推进剂与高分子材料》2010，8(6):31-34

8、Shin Hyunkook,Vapor-phase Preparation of Aromatic Polyamides[P] ,US4009153,1977

9、R.J. Perry, S.R. Turner and R.W. Blevins, Synthesis of linear, high-molecular-weight aromatic polyamides by the palladium-catalyzed carbonylation and condensation of aromatic diiodides, diamines, and carbon monoxide，Macromolecules 26 (1993)：1509-1513

10、Kwolek. S.L, Optically anisotropic dopes comprising wholly aromatic polyamide[P]，

GB1283064,1968-6-12

11管宝琼，芳香族聚酰胺液晶的特性及纺丝[J]，合成纤维，1979，1：28-39

12、Kwolek. S.L,Optically anisotropic aromatic polyamide dopes[P]，US3671542,1972-6-20

13、严兵、张银成等，溶致性芳纶液晶的研究进展[J]，精细与专用化学品[J]，2011，6：49-54

14、曾翠霞、顾平，芳纶功能纺织品的研究进展[J]，纺织科技进展，2008，2 ：8-10

15、孙玉平、,路晓冬等，芳纶浸胶帘子布及其应用[J]，中国橡胶;2003，20：47-52

16、刘安君、万兴绪等，芳纶阻燃特种服装面料的开发[J]，现代纺织技术，2009，2：43—45

17、衡沛之、陶世毅等，聚芳酰胺纤维合成纸的研制[J]，纸和造纸，2004，6：69-73

18、王云仪、宗艺晶等，消防服用国产新型织物的热防护性能研究[J]，纺织导报，2008，8：98-100

1 9、王玉瑛、吴荣煌，蜂窝材料及孔格结构技术的发展[J]，航空材料学报，2000，20（3）：172-177 20、金成柱，N omex蜂窝材料高速加工工艺及固持可靠性研究[D]，浙江大学博士论文，2005

21、魏秀宾，低温成型Nomex蜂窝U型夹层板研制[J]. 洪都科技, 2005, 3：30-34

22、孙茂健，黄钧铭等，我国芳纶绝缘纸与国外同类产品的性能比较[J]，高科技纤维与应用，2008，6：28-32

23、夏于旻，芳纶复合材料的性能、制备及应用[J]，内蒙古石油化工2006，6：16-18

24、陆赵情、张美云等，芳纶纸基复合材料研究进展及关键技术[J]，宇航材料工艺，2006，6,：5-8

25、杨静，国际橡胶工业芳纶的应用与市场现状[J]，橡胶科技市场，2003，18：27-29

26、王曙中、肖若鉴等，新型摩擦材料芳纶浆粕型纤维[J]，摩擦磨损，1989，1:47-49

27、邵敬，针刺非织造布空气过滤材料的研究探讨[J];丹东纺专学报，2003，10（1）：14-16

芳纶纤维复合材料

绵阳职业技术学院 材料系 先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品

目录 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 芳纶品种及性能 (1) 1.3 芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 (3) 1.4 芳纶纤维复合材料的应用 (3) 2 原材料 (5) 2.1 聚氨酯树脂 (5) 2.2 芳纶纤维 (7) 3 制作工艺 (8) 3.1成形方法的选择 (8) 3.2 芳纶1313 (10) 4 修补及性能检测 (10) 4.1 缺陷 (10) 4.2 芳纶表面改性 (10) 5 参考文献 (13)

先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 1.1 概况 目前,先进复合材料的增强材料主要是S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。前两者介绍文章较多,本文主要针对芳纶复合材料及应用情况作概括介绍。 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。据了解,现在美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。我国也进行了这方面研制并取得了一定成绩。 美国杜邦公司开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(K velar)有多种规格出售,年产量已达2t。荷兰阿克苏(AKZO)公司研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。日本帝人公司开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。德国赫斯特公司(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶Ⅱ,1994年北京燕山石化公司研究院研制成功溶致液晶全芳香族聚酰胺(PPTA),通过专家鉴定,为今后中石、工业化生产开辟了途径。 在世界范围内,芳纶纤维正以年增长率20%左右的速度发展,并从单一军用向民用转移。芳纶纤维用于汽车及防护用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。 1.2 芳纶品种及性能 芳纶纤维,因选择原料的不同及合成工艺不同,又可分为间位芳香族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯”(Nomex)对位芳香族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉”（Kevlar)和芳香族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。表1将具有代表性的“凯芙拉”纤维和我国研制的芳纶I、芳纶Ⅱ主要性能列出,同时与S高强玻璃纤维及碳纤维进行比较。 从表1中可以发现芳纶纤维密度最小,拉伸强度与S2玻璃纤维和碳纤维接近,拉伸模量居中。此外,芳纶纤维的热稳定性好,可在180℃下长期使用,短期可耐300℃,对强度无大的影响。在-170℃下也不会变脆,仍保持其性能。芳纶纤维的力学性能在有机纤维中是非常突出的，与无机纤维比也不逊色，芳纶纤维除强酸、强碱外,几乎不受有机溶剂、油类影响。但芳纶纤维对紫外线敏感, 若长期暴露在阳光下，其强度会有很大的损失，因此,在使用中应加保护层。 1

帝人芳纶长丝产品说明书Teijin Datasheet[1]

Twaron High Modulus Type: Twaron D2200 (nominal) [dtex] 1210 1610 2420 3220 8050 density Linear Number of filaments 1000 1000 2000 2000 6000 Other linear densities: on request. Twaron yarn properties [dtex] 1300 1710 2600 3420 8550 (effective) density Linear [dtex] 1235 1630 2475 3255 8150 (DNF) density Linear Breaking strength [N] 270 (180)360 (284)550 (435)750 (581) 1750 (1397) Elongation at break [%] 2,65 (1.92)2,6 (2.11)2,65 (2.11)2,80 (2.21) 2.75 (2.16) FASE 0,3 % [N] 24 (31)33 (41)49 (55)62 (73)152 (169) FASE 0,5 % [N] 43 (53)59 (68)87 (97)112 (126)276 (299) FASE 1,0 % [N] 93 (104)125 (133)187 (199)241 (256)590 (622) (122)117 (120)116 (120) 113 (118)111 (116) Modulus [GPa] 118 Mechanical properties are normally determined at twisted yarn specimens only, using LD (DNF). In the table above the untwisted properties are listed between brackets. Twaron yarn make-up and packaging information length [m] 36.000 27.000 24.500 17.000 6650 Yarn (25.500) length [mm] 216 216 216 216 216 Tube [mm] 94 94 94 94 94 diameter Tube inner 230 (270) Bobbin diameter [mm] 210 210 240 230 Number of bobbins per box 4 x 4.7 4 x 4.6 3 x 6.4 3 x 5.8 3 x 5.7 x weight per bobbin [kg] 92 x 4.7 92 x 4.6 64 x 6.4 64 x 5.8 64 x 5.7 (2 x 8.7) (52 x 8.7) [mm] 1200 x 1040 x 1050 Box dimensions (L x W x H) [mm] 600 x 406 x 267 Other bobbin weights and box / tube sizes: on request. Twaron D2200 general characteristics Amount of finish [%] 0.8 Density [g/cm3] 1.45 Decomposition temperature [°C] > 550* Hot air shrinkage (15 min at 190°C) [%] < 0.1 34** Flammability LOI-Index 3.5 Linear coefficient of thermal expansion [10-6/K] - * Based on thermogravimetric analysis ** Based on yarn March 2006

练习九 正比例和反比例的应用

正比例和反比例的应用(练习九) 内乡六小陈香联王靖华 内乡县基础教育教学研究室指导 【教学内容】正比例和反比例的应用。处理练习九的习题13----16. 【教学目标】 1.进一步理解正、反比例的意义及图象特点，能正确判断两种量是否成正比例或反比例关系。 2.加深对正、反比例之间关系的理解，能运用比例的图象解决实际问题。 【重点难点】应用正、反比例知识解决实际问题，能运用比例的图象解决实际问题。 【教学准备】课件、视频 【教学过程】 一、知识梳理 正比例和反比例

出示：正比例图象、反比例图象。 二、习题处理：练习九13----16. 13.京沪高铁的火车平均行驶速度与驶完/全程所需时间如下表. （1）京沪高铁全长多少千米？ 速度×时间= 路程（一定） 260 ×5 = 1300（千米) （2）如果用v表示火车的平均速度，t表示驶完全程所需的时间。t 与v成什么比例关系？你能写出这个关系式吗？ vt=1300 t与v成反比例关系。 （3）如果火车的平均速度为325千米/时，驶完全程需要多长时间？ 1300/325=4(小时) 14.右面的图象表示斑马和长颈鹿的奔跑情况。 图象说明：横轴表示时间，纵轴表示路程，过原点的两条直线是它们的图象。 （1）斑马的奔跑路程与奔跑时间是否成正比例关系？长颈鹿呢？

方法一：利用图象判断。 它们的图象都是过原点的直线，根据正比例图象的特征可以判断斑马和长颈鹿的奔跑路程与奔跑时间都成正比例关系. 方法二：利用正比例的意义判断。 它需要两个条件：1、斑马的奔跑路程随着奔跑时间的变化而变化，2、斑马的奔跑路程与奔跑时间的比值就是斑马的速度，斑马的速度是一定的，所以斑马的奔跑路程与奔跑时间成正比例关系. 同理得长颈鹿的奔跑路程与奔跑时间也成正比例关系. （2）估计一下，两种动物18分钟各跑多少千米？ 方法：如上图，先找18分钟的点，向上做垂线，交图像与两个点，分别指向纵轴所对应的数值就是路程。 答：斑马大约跑22千米，长颈鹿大约跑15千米。 (3)、从图象上看，斑马跑得快还是长颈鹿跑的快？ 结合图像，根据（2）的图进行分析，相同时间18分钟斑马所以跑的路程多，所以斑马跑得快。 可再次找10分钟的点进行验证。 总结：谁的图象在上面谁就跑的快。 15.有x、y、z三个相关联的量，并有xy=z。 （1）当z一定时，x与y成___比例关系。 xy=z(一定），即x与y的乘积一定，所以x与y成反比例关系。（2）当x一定时，z与y成_____比例关系。 xy=z 根据等式的基本性质，两边同时除以y，得到z/y=x(一

混纺纱工艺设计报告

混纺纱工艺设计报告 一．工作任务： C/R 50/50 18.34tex 混纺纱（筒子纱，针织用纱） 二．工作时间： 2月29日到3月2日整理收集混纺纱资料 3月3日到3月4日设计工艺数据，完成原棉和化纤选配表 3月5日到3月7日完成工艺设计报告 3月8日到3月9日完成工艺报告电子档和课件 三．小组人员工作分工： 封丹：收集资料 翁亚玲：收集资料，设置工艺参数，制作word 冯茹茹：收集资料，设置工艺参数，制作PPT 魏晖：收集资料，设置工艺参数，制作word 文档，完善PPT 董良昆：收集资料，设置工艺参数，整理最后开清棉工艺单，检查word 文档和PPT 四．工作原则： 团结合作 共同商讨 分组作业 积极进取 五．工作程序 ㈠．分析该混纺纱线产品的品种特征和用途 特征：①.细节光滑，平整，白净，柔软，具有丝绸感，透气性好，不沾身，染色性好，花色鲜艳美观，富纤产品挺括，易洗，耐碱 ②.湿强低，耐磨损，水洗不宜多，不宜直接浸泡和用力搓，水中后硬，缩水率大，弹性差，抗皱能力低，尺寸不稳定，抗酸能力强 用途：一般可做汗衫，提花织物，针织内衣，窗帘等。 ㈡.化纤原料选配和混用原棉选配主体性能指标 原棉质量指标 黏胶质量指标 C/R 50/50 已知，棉条干定量为21g/5m ，按照3棉3黏胶的根数进行配置，求黏胶的干定量。 m g G G R R 5/34.22=21 :=33 50:350

纺纱流程： 棉：开清棉→ 梳棉 ｝ → 头并→ 二并 →三并 →粗纱→ 细纱 →络筒 黏胶：开清棉→ 梳棉→ 预并 设备流程： 棉：FA002A 型自动抓棉机*2→ A035E 型混开棉机（附FA045B 型凝棉器）→ FA106B 型 豪猪式开棉机（附A045B 型凝棉器）→ A064型电气配棉器 →【FA046A 型振动给棉机（附A045B 型凝棉器）+FA141型单打手成卷机】*2 → FA201型梳棉机 黏胶：FA002型自动抓棉机*2（并联）→ A006B 型自动混棉机（附A045型凝棉器）→ FA106A 型梳针辊筒开棉机（附A045型凝棉器）→A062型电气配棉器→ 【A092AST 型振动式双棉箱给棉机（附A045型凝棉器）→FA141型单打手成卷机】*2→ FA201型梳棉机→ FA306并条机 棉与黏胶条干混合：FA306型并条机→ FA306并条机→ FA306并条机→ TJFA458A 粗纱机 →FA506细纱机→ Autoconer 络筒机 清棉工艺设计报告 原棉： 1. 棉卷回潮率范围在7.5——8.5%。选回潮率在7.6% 细特11——20tex 棉卷干定量360——390g/m 根据所纺纱线为18.34tex 。棉卷设计干定量为370g/m 棉卷设计回潮率7.6% tex G N m G G t 401450=1000×085.1×370=1000×%5.8+1×=/g 12.398=%6.7+1×=）（棉卷特数：）（棉卷湿重：干干湿 2. m m 94.39=% 5.2+194.40= +1= %5.294.40=12 .3981000×3.16= 1000 ×=棉卷伸长率 棉卷实际长度棉卷计算长度 棉卷伸长率棉卷湿重 棉卷净重 棉卷实际长度 3kg kg kg 2.0±6.17= 3.1+3.16=+=3.16=12.398×9 4.40=×=棉卷重量偏差 棉卷扦重棉卷净重 棉卷毛重棉卷湿重棉卷实际长度棉卷净重 4.min 1 5.4=34 .13×230×14.31000×94.39= = 棉卷罗拉线速度 棉卷计算长度落卷时间 5.速度计算 ①综合打手转速min)/(n 1r 1 1 1 1230400=160×1440=× =D D D D n n n ——电动机（5.5KW ）的转速1440r/min

高性能增强材料——芳纶纤维

高性能增强材料——芳纶纤维 安源 摘要: 芳族聚酰胺纤维由美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发并最早实现工业化生产。该产品可以用做增强材料。介绍芳族聚酰胺纤维的发展、性能、制备及其应用。 关键词：芳纶；性能；制备；应用 1 概述 增强材料就像树木中的纤维，混凝土中的钢筋一样，是复合材料的重要组成部分，并起到非常重要的作用。它不仅能使材料显示出较高的抗张强度和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能、含量及使用状态。例如在纤维增强复合材料中，纤维是承受载荷的组元，纤维的力学性能决定了复合材料的性能。 芳纶是芳族聚酰胺纤维的通称,主要分为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)纤维(芳纶1313)。美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发出芳纶1313和芳纶1414 ,并最早实现工业化生产(商品名分别为Nomex和Kevlar)。1987年推出了KevlarHT、Kevlar68和Kevlar149。1986年荷兰阿克苏(Akzo)公司生产出Twaron纤维; 1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。而中国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的践定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。 2 全球芳纶纤维的发展概况 全球芳纶纤维产能主要集中在日本、美国和欧洲，生产芳纶纤维的公司也较为集中，目前全球从事芳纶纤维生产的厂家主要有５个：美国杜邦公司（Kevlar）、日本帝人公司（Twaron、Technora）、俄罗斯卡明斯克化纤股份公司（SVM、Apmoc、Rusar）和特威尔化纤股份公司（SVM、Apmoc）、韩国科隆公司（Kolon），其他国家或公司仅有少量生产。 2009年，全球芳纶纤维生产能力约9.51万t／a，其中对位芳纶纤维产能约6.61万t／ａ，杜邦和帝人二家公司产能合计6.15万t／ａ，占对位芳纶纤维产能的93%；间位芳纶纤维的产能约为2.9万t／ａ，主要的生产公司仍为杜邦公司，产能为全球总产能的75%以上。预测到2015年全球对位芳纶纤维产能可达11.0万t／ａ，问位芳纶的产能为5.2万t／ａ。 2009年全球芳纶纤维的消费量约为7.5万t，其中对位芳纶纤维5.2万t，间位芳纶纤维2.3万t。芳纶纤维的消费区域主要也集中在美国、欧洲和日本。欧洲是世界芳纶纤维的最大消费市场，其消费量占全球总消费量的48%，约为3.6万t；美国消费量占全球36，约2.7万t；日本消费量约占全球11%，约0.8万t；其他地区约0.4万t。随着生产技术的发展以及生产成本的逐步降低，芳纶纤维的消费领域已经逐步从应用于军工和航天领域的特殊材料，发展成为在工业和民用领域有着广泛应用的高性能材料。 3 我国芳纶纤维的基本概况

芳纶混纺纱的工艺实践

芳纶混纺纱的工艺实践与探讨 袁秋梅 （汶上如意天容纺织有限公司） 摘要：本文介绍了芳纶纤维和阻燃粘胶的特性及用途，探讨了纺纱过程中静电缠绕等问题，并提出了解决这些技术难点的技术措施。 关键词：芳纶纤维；阻燃粘胶；载体染色法；功能；短流程 随着生活水平的不断提高，人们对服装的要求也越来越趋向于多元化。我公司利用芳纶纤维与阻燃粘胶生产30支混纺纱，得到了客户认可。 1 纤维特点及用途 1.1 芳纶纤维特点 1.1.1 良好的机械特性 芳纶是柔性高分子材料，低刚度高伸长特性使之具备与普通纤维相同的可纺性，可用常规纺机加工成各种织物或无纺布，而且芳纶面料耐磨、抗撕裂，可广泛使用在劳动保护，军品生产等特殊领域。 1.1.2 优异的阻燃、耐热性能 芳纶纤维是一种阻燃纤维，其极限氧指数LOI值≥28%，属于难燃纤维，所以芳纶面料不会在空气中燃烧、熔化或产生熔滴，不散发有害气体，也不助燃，有自熄性。 1.1.3 稳定的化学性质 芳纶纤维可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳。 1.1.4 耐辐射性 芳纶纤维耐α、β射线以及紫外光线的辐射性能十分优异。例如在β射线辐射量累积到1000Mrad时，其强度仍基本保持不变。 1.1.5 芳纶纤维的用途 芳纶纤维可应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面，主要用于劳动保护（消防服、消防靴、消防包等）、特种装备战斗服（飞行服，防辐射服、防化作战服等高性能军队服装）等行业，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等特点。芳纶纤维的形态结构见图1。 图1芳纶纤维的形态结构 1.2 阻燃粘胶纤维的性能 1.2.1 永久阻燃性能 阻燃粘胶纤维燃烧时几乎没有火焰，在很短的时间内就熄灭了，既不会续燃，也不会阴燃。 1.2.2 优异的隔热性能

芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用

芳纶介绍、分类、形态及其合成、加工与应用 摘要：本文对芳纶的品种、合成及加工方法、应用做了一个简要的介绍，并对不同品种的芳纶、及芳纶的不同合成及加工方法做了一个简单的对比。对芳纶的加工类型提出一种分级的方法，并通过这种方法对芳纶的加工及应用进行描述及分析。 关键词：芳纶、液晶、合成、加工、分级理论、应用 Aramid and its Synthesis、Process、Application Abstract：This paper introduces several kind of aramids,and their synthesis and processing methods. To study process of aramid better, A theory of classification is put forward.Process type of aramid is divided three kinds.By this method,we also introduce the application of aramid. Keyword：Aramid、Liquid Crystal、Synthesis、Process、A Theory of Classification、Application 前言 芳纶是一种新型高科技合成材料，是芳香族聚酰胺的统称。相对于尼龙6、尼龙66等普通聚酰胺材料，因为分子链上相对较为柔软的碳链为刚性的苯环结构所代替。芳香族聚酰材料其结构的特性，呈现溶致液晶性，是一种重要的主链型高分子液晶，因此芳纶具有超高强度、高模量和耐高温等优良性能。芳纶目前已被广泛应用于国防军工、及航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。如芳纶防弹衣、头盔，宇宙飞船、飞机等基体材料等等。据估计，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7～8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。 一、芳纶的命名 自20世纪60年代后期以来，已经有多种芳纶问世，并工业化生产。芳纶种类比较多，其划分的方法也有多种。 第一种命名方法根据结构划分，分为对位芳纶、间位芳纶和邻位芳纶。对位芳纶的单体是对苯二甲酸和对苯二胺，单体的上的功能团为对位，聚合得到的链段比较规整，耐高温性能好，强度、高模量。对位芳纶主要有以杜邦的Kevlar系列产品为代表。间位芳纶的单体是间苯二甲酸和间苯二胺，单体的上的功能团为间位，聚合得到的链段呈锯齿型，耐高温，但强度模量都比较低。间位芳纶主要有以杜邦的Nomex系列产品为代表。邻位芳纶的单体是邻苯二甲酸和邻苯二胺，单体的上的功能团为邻位。邻位芳纶主要有以杜邦的Korex系列产品为代表。 第二种命名方法根据结构划分，如对位就是苯环上的14位置，间位就是苯环上的13位置，如芳纶14的聚合单体就是对氨基苯甲酸，芳纶1414就是前面所说的对位芳纶，芳纶1313就是前面所说的间位芳纶。

正比例与反比例应用题教案资料

正、反比例应用题 ☆知识要点： <1>解答正、反比例应用题，要以正、反比例的意义为依据． <2>解答正反比例应用题的一般步骤： ①先确定题中三种数量关系中的定量，然后分析两个变量是比值一定，还是积一定，从而确定两个变量间是正比例关系还是反比例关系． ②设未知数x ． ③根据题意列出等式，正比例列成比例式，反比例列成乘积相等的等式． ④解答并检验． <3>解答正反比例应用题的关键是正确判断，两种相关联的量是成什么比例，判断的方法是 用比例解下列各题 例1. 一个车间装配一批电视机，如果每天装50台，60天完成任务，如果要用40天完成任务，每天应装多少台？ 例2. 生产一批零件，计划每天生产160个，15天可以完成，实际每天超产80个，可以提前几天完成？ 例3. 用4台拖拉机每天可耕地32公顷，如果用9台同样的拖拉机，每天可耕地多少公顷？ 4、甲、乙两袋大米，甲袋重量是乙袋重要的，乙袋比甲袋多24千克，两袋共重多少千克？ 5．电视机厂要生产一批电视机，头30天生产180台，照这样计算，要生产1320台，需要多少天？

6．一辆汽车2.5小时行100千米，这辆汽车从甲地到乙地用8.5小时，两地相距多少千米？ 7．一间房子用方砖铺地，用8平方分米的方砖铺，需要240块，如果改用10平方分米的方砖铺，需要多少块？ 8．一艘轮船，从甲港开往乙港，每小时航行25千米，8小时可以到达目的地．从乙港反回甲港，每小时航行20千米，几小时可以到达？ 9．同样的方砖铺地，铺18平方米用砖144块，现有840块方砖可铺地多少平方米？ 10．修一条公路，5天共修4500米，照这样计算20天共可修多少米？ 11．用边长20厘米的方砖铺一块地，需要2000块，如果改用边长为40厘米的方砖铺地，需要多少块？ 正比例与反比例应用题实际运用 1.一辆汽车行驶速度为90千米/时，汽车行驶的时间和路程如下。把下表填写完

对位芳纶纤维及其应用概述_胡延韶

CHINA RUBBER 第27卷第19期 对位芳纶纤维及其应用概述 胡延韶 一、概述 芳香族聚酰胺纤维是最重要的有机合成纤维之一，具有优异的物理机械性能、热氧稳定性、阻燃性及优良的电绝缘性能等。广泛应用于光缆增强、子午线轮胎、轻型复合装甲等领域。我国俗称芳纶，如芳纶1313、芳纶1414等。 目前，芳纶产品主要包括聚间苯二甲酰间苯二胺纤维（简称间位芳纶或芳纶1313）、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（简称对位芳纶、芳纶-II 、芳纶1414）和杂环芳香族聚酰胺纤维（简称芳纶Ⅲ）等品种。 自20世纪60年代，由美国杜邦公司成功开发 出芳纶纤维并率先产业化后，在40多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国、欧洲。 二、芳纶1414材料性能、用途、需求状况 1.芳纶1414的性能 对位芳纶于1971年研制成功，次年投入生产。对位芳纶性能中突出特点是高强度和高模量。它的强度为钢的3倍，为强度较高的涤纶工业丝的4 受水分、温度的影响，可以省去用于促进钢丝粘合的专用粘合剂，如钴盐等，胶料的成本低于钢丝用胶料，有资料表明可降低成本约18％。芳纶成品胎胎面柔软，断面宽和同规格的钢丝带束胎相比断面宽显得较大，而整个高度（外直径）显得较小，由于带束层柔软，胎面对地面的移动性和剪切力小，行驶时增大了轮胎与地面的接触面积，胎侧较柔软，缓冲性能好，行驶噪声小，舒适性好。 2.滚动阻力低，节油性能提高。芳纶帘线的动态 模量明显高于聚酯和尼龙帘线，而损耗因子则比聚酯和尼龙低得多，这种高模量、低损耗损失的特性非常适宜于作低滚动阻力高性能轮胎的骨架材料；采用特殊的胎面胶配方，轮胎的滚动阻力大大降低（滚动阻力最大可降低20％），减少能源的消耗，节油性能至少可提高1.5％，进而起到保护环境的作用；优化的胎体、带束设计，减轻了轮胎的重量和惯性，增强了轮胎的抓地力，减少冲击和由于跳跃所产生的振动，使得车辆制动更快、行驶更平稳。 3.很好的耐刺扎、耐切割性能。芳纶轮胎的耐磨 性性能提高约3％。芳纶兼备了材料的刚性和韧性（刚性是钢的4～6倍，韧性是钢的2倍），且分子结构呈现惰性，对化学药品和物理侵蚀有很强的抵抗力，可以提高轮胎的翻新次数，而且带束柔软，角度小，每根帘线长度比胎面接地长度长，轮胎滚动时 移动小，耐磨性好，周向变形小，因此高速性能好，轮胎的使用寿命长。 4.芳纶轮胎使用过程中接地压力重心移动小，转 向性能好，轮胎变形滞后小、生热较低，芳纶帘线模量高，硫化后帘线不收缩，轮胎使用出现的“平点”问题也可以得到强有力的限制，对于有后充气装置的厂家来说，可以节省这方面的费用。另外芳纶轮胎的硫化时间也可以适当减少，提高硫化效率。 芳纶作为一种新兴的高性能纤维进入了飞速发展的时期，我国也加紧了芳纶的生产步伐，四川晨光金路公司、山东烟台氨纶股份有限公司等都建立了一定规模的芳纶生产线，随着芳纶生产技术不断发展和产能的不断提高，芳纶的国产化是大势所趋，芳纶价格的也必将会大幅度下降。 基于芳纶轮胎具有节油、生热低、舒适性好、使用寿命长等一系列优点，因此芳纶轮胎的价格无疑会得到提高，据市场预测，以芳纶作带束层的高性能轮胎单胎价格可提高5%～10％，因此即使在目前芳纶价格较高的情况下，芳纶轮胎的经济效益也优于同规格的钢丝胎，对于低宽断面、大直径轮辋、高速度级别的高档胎来说，其经济效益则会更高。随着芳纶价格的降低，经济效益的增加，芳纶帘线在高性能轮胎中的应用将日益广泛。□ 视点·专题 对位芳纶 17··

正比例与反比例应用题复习过程

正比例与反比例应用 题

正、反比例应用题 ☆知识要点： <1>解答正、反比例应用题，要以正、反比例的意义为依据． <2>解答正反比例应用题的一般步骤： ①先确定题中三种数量关系中的定量，然后分析两个变量是比值一定，还是积一定，从而确定两个变量间是正比例关系还是反比例关系． ②设未知数x ． ③根据题意列出等式，正比例列成比例式，反比例列成乘积相等的等式． ④解答并检验． <3>解答正反比例应用题的关键是正确判断，两种相关联的量是成什么比例，判断的方法是 用比例解下列各题 例1. 一个车间装配一批电视机，如果每天装50台，60天完成任务，如果要用40天完成任务，每天应装多少台？ 例2. 生产一批零件，计划每天生产160个，15天可以完成，实际每天超产80个，可以提前几天完成？

例3. 用4台拖拉机每天可耕地32公顷，如果用9台同样的拖拉机，每天可耕地多少公顷？ 4、甲、乙两袋大米，甲袋重量是乙袋重要的，乙袋比甲袋多24千克，两袋共重多少千克？ 5．电视机厂要生产一批电视机，头30天生产180台，照这样计算，要生产1320台，需要多少天？ 6．一辆汽车2.5小时行100千米，这辆汽车从甲地到乙地用8.5小时，两地相距多少千米？ 7．一间房子用方砖铺地，用8平方分米的方砖铺，需要240块，如果改用10平方分米的方砖铺，需要多少块？ 8．一艘轮船，从甲港开往乙港，每小时航行25千米，8小时可以到达目的地．从乙港反回甲港，每小时航行20千米，几小时可以到达？

9．同样的方砖铺地，铺18平方米用砖144块，现有840块方砖可铺地多少平方米？ 10．修一条公路，5天共修4500米，照这样计算20天共可修多少米？ 11．用边长20厘米的方砖铺一块地，需要2000块，如果改用边长为40厘米的方砖铺地，需要多少块？ 正比例与反比例应用题实际运用 1.一辆汽车行驶速度为90千米/时，汽车行驶的时间和路程如下。把下表填写完整。 从表中你发现了什么规律？ 2.一些人买同一种苹果，购买苹果的质量和应付的钱如下。把下表填写完整。 从表中你发现了什么规律？ 3.正方形的周长与边长成正比例吗？面积与边长呢？为什么

芳纶纤维材料及其应用

芳纶纤维材料及其应用 摘要：本文对芳纶纤维的发展概况，结构性能以及主要应用领域作简单介绍。最后分析一下芳纶纤维的发展前景。 关键词：芳纶纤维材料；芳纶1313；芳纶1414；结构性能；应用；发展前景 Aramid fiber material and its application Abstract：In this paper, the general development of aramid fiber, structure, performance and main application field are introduced.Finally, analysis of the development of the aramid fiber Key words:Aramid fiber material;Aramid 1313; Aramid 1414;Structure performance; Application; Future development 1 芳纶纤维概况 芳纶纤维即芳香族聚酞胺纤维，是以芳香族化合物为原料经缩聚纺丝制得的合成纤维。芳香族聚酰胺纤维首先是由美国杜邦公司于1965年引入市场的。这种间位取向的芳香族聚酰胺纤维称作Nomex。上世纪70年代早期，杜邦公司开发了第二种产品即对位芳香族聚酰胺纤维Kevlar，并且此后一直占据芳纶的首要地位，直到1986年荷兰Akzo公司的Twaron、1987年日本帝人公司的Technora及俄罗斯的ARMOC纤维的出现，才使Kevlar独占体系崩溃。[1] 芳纶纤维工业化的产品有两种：芳纶1313（全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维）和芳纶1414（全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维）。芳纶纤维具有良好的抗冲击和耐疲劳性能，有良好的介电性和化学稳定性，耐有机溶剂、燃料、有机酸及稀浓度的强酸、强碱，耐屈折性和加工性能好。它可用普通织机编织成织物，编织后其强度不低于原纤维强度的90%[2]。 2 芳纶1313 2.1发展情况 芳纶1313最早由美国杜邦公司研制成功并实现工业化生产，产品注册为Nomex（诺美克斯）。1967年正式工业化生产。是一种耐高温纤维，由聚间苯二甲酰间苯二胺构成，是目前所有耐高温纤维中产量最大，应用最广的一个品种。日本Teijin公司于1974年也成功实现商业化，商品名为Conex ，其主要侧重纤维的开发，除常规纤维品种外，还有染色纤维、高度阻燃稳定纤维Conex FR和耐候性极好的Conex L。另外，还有日本Unitika公司的

混纺纱线染色工艺

混纺纱线染色工艺 为了给针织服装领域提供更多更舒适的纺织材料，并降低生产成本，近几年来，市场推出了一系列毛棉(或粘)纱线，常见的有45/55、30/70和20/80等规格的混纺纱线。由于混纺纱线中的羊毛组分不耐强碱和棉用酶制剂，所以不能采用棉常用的煮练和漂白工艺，从而不能有效地去除棉蜡、油脂、果胶和天然色素等杂质，影响了手感风格，以及毛效和漂染工艺的稳定性。笔者经多次实践，调整各工序加工工艺，尤其是前处理加工条件，获得了满意的染品。 2毛棉混纺纱染色工艺 2.1前处理漂染加工成功的关键，前处理要占50%的因素。以45/55配比的毛棉混纺纱线为例，其前处理宜在温和条件下采用适宜的助剂，以获得良好的处理效果。 2.1.1工艺处方和工艺条件： 工艺处方(g/L) 氧化(第一浴)快速渗透剂T0.5~1 去油除蜡精练剂YX1503~5 25%双氧水8~10 小苏打3~5 还原(第二浴) 去油除蜡精练剂YX1502~3 雕白块或漂毛粉3~4 小苏打3~5 工艺条件浴比1∶30，室温下先氧化(第一浴)，运转10~15min；继以1℃/min速度升温至60~65℃，保温60~80min，排液，水洗1次。还原(第二浴)，再按上述工序，以还原浴重复处理一遍，然后经充分水洗，待染。 2.1.2助剂的作用 快速渗透剂T，不耐强酸、强碱和高温，在40℃左右能迅速均匀润湿纤维，同时可携带浴中其它助剂进入纱线内进行作用，以提高处理效果。该助剂可改善因死棉而造成的染疵。去油除蜡精练剂YX150，它可有效地去除棉纤维上的蜡质油脂，同时对羊毛上的油脂等杂质起净化作用，从而满足后道工序的要求。经该前处理后的纱线，其毛效可达12.7cM/30min。双氧水是氧化剂，它的加入可去除羊毛和棉纤维上的部分杂质，尤其是天然色素。但温度不能过高，否则会引起两种纤维降解而使强力受损。雕白块或漂毛粉是还原剂，还原性强而稳定，不仅能进一步改善两种纤维组分的白度，并且还能除去纱线上残存的氧化剂，确保纱线质量。小苏打(碳酸氢钠)是一种极弱的碱剂，主要调节工作液的pH值至8~8.5，因为双氧水和雕白块都需在碱性条件下发生作用，并且随碱性的增强作用加大。由于受到羊毛组分化学性能的限制，需严格控制工作液pH值。 2.2染色 必须要选用好染料，无论是绞纱还是筒子纱。原则上都可采用环保型高坚牢度的直接染料，将棉或粘胶纤维染着；然后选择对纤维素纤维无亲和力的弱酸性染料或酸性络合染料套染羊毛组分。

芳纶纤维介绍

芳纶 芳纶(芳族聚酰胺纤维)可能是最知名的特种纤维，由尼龙而来，且与尼龙极其类似。芳纶中含5％直接与两个芳香环相连的酰胺键。著名的品牌，包括杜邦的Nomex和Kevl~，以及日本帝人公司与Kevl~非常相似的Twaron纤维。Kevl~的强度和模量比传统的高强尼龙纤维，分别高2倍和9倍。 Kevlar能够应用于如下领域：防弹材料、复合材料支撑物，振动延续阻滞物、轮胎增强材料，高应力作业下的机械橡胶布、高强低延伸的绳索。Nomex与Kevlar在化学组成上不同，它用异酞酰胺取代对酞酰胺，从而获得有优异耐热性的纤维，在高温条件下有优异的性能。 随着芳纶在安全和强力市场领域应用的深入，市场应用将会缓慢增加，但其量不会显著扩大，问题在于产量／价格／利润之间的相互关系。从Spandex大量上市导致价格下降的经验来看，如果纤维价格下跌20％-50％，纤维的产量将会急剧增加芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺"，英文为Aramid fiber，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。 芳纶的发明:20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发并率先产业化; 芳纶的发展: 在30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，价格也降低了将近一半。现在国外芳纶无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国、欧洲。如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）公司（已与帝人合并）的Twaron 纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。间位芳酰胺纤维的品种有Nomex、Conex、Fenelon纤维等。美国杜邦生产的Kevlar纤维，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多个牌号，每个牌号又有数十种规格的产品。杜邦公司在去年宣布将扩大Kevlar纤维的生产能力，该扩建项目预计在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳纶生产的知名企业也不甘示弱，纷纷扩产或联合，并积极开拓市场，希望成为这个朝阳产业的生力军 芳纶纤维在高性能纤维世界中有独特地位。它是强度很高的纤维——以相同重量为基础，是钢材强度的5倍；其另一种卓越性能是极高的比张力模量（抗拉伸）——其韧度是最常用的增强纤维E-玻璃纤维的三倍。 它具有固有的不可燃性，连续使用温度范围极宽，由﹣320。F（﹣196。C）到400。F（204℃）。可耐受超过1000°F（538℃）的材料作有限度接触。 芳纶KEVLAR是杜邦公司独一无二的aramid纤维系列的注册商标，有四种类型的产品出售——芳纶KEVLAR 29、KEVLAR129、KEVLAR 49、KEVLAR 149。 芳纶是用于增强子午线轮胎及其机械用橡胶制品，如软管、输送带及动力传送皮带而专门设计制造的品种。芳纶的工业专门用途，例如绳索、缆绳、防弹织物、涂层织物、

芳纶(Nomex)纤维的性能及产品开发

芳纶（Nomex)纤维的性能及产品开发 2004-11-26 10:18:25 纪芳王万秀高鲁青王中珍山东省纺织科学研究 院阅读1635次 国产阻燃纺织品，大多为纯化纤或纯棉后整理产品，普遍存在手感粗硬，强力低、遇火融滴等缺陷，集耐久性、服用性等综合性能于-体的高档耐久性阻燃纺织品多数依赖进口。为了开发国内高品质的阻燃产品，替代进口，我们优选并采用了芳纶、阻燃粘胶纤维，综合芳纶、阻燃粘胶特性进行混纺(芳／粘65／35、 50／50)、织造及其印染后整理工艺研究，制定了从原料选配到纺纱、织造、漂染、柔软整理等-系列最佳生产丁艺路线，并通过其中关键技术的攻关，研制开发出具有耐久阻燃性能的芳纶系列产品，取得了良好的效果。 1 原料及产品性能 芳纶(Nomex)纤维属于芳香族聚酰胺类，为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维。具有优异的耐热性能；良好的阻燃性能和耐化学品性能；具有良好的机械性能；断裂强度高，伸长较大，手感柔软，高温下不软化，不熔融，仅炭化，燃烧时烟雾浓度低，且发热量低，耐洗涤，经多次洗涤阻燃性能保持良好，有较好的尺寸稳定性和服用性。 阻燃粘胶是一种含硅酸盐的纤维素纤维。以纤维素为主体，其大分子内部形成硅酸盐分子网络和大量的化学结合水。其物理机械性能与普通粘胶纤维相类似，不但吸湿透气易染色，而且耐酸耐碱耐虫蛀；与其他阻燃纤维相比较，成本低，无污染，可加工成各种纺织品。并可通过自然生物降解成为有机和无机的混合土壤。在燃烧条件下炭化成无毒的SiO2。纤维技术指标如表1。 1．2 产品性能 产品具有柔软的手感，良好的蓬松性、悬垂性、吸湿透气性和较高的强力、耐磨性、悬垂性良好的布面光洁度、色牢度，以及遇火炭化不融滴等优良特性，从而满足高中档阻燃服装、装饰面料的质量要求。 2 工艺流程 我们以产品表面风格和提高织物服用性能为重点，围绕阻燃产品综合特性，制定了从纺纱、织造到染色、后整理等于艺设备流程及参数的研制方案，进行了反复实验、筛选、确定，达到了预期效果。

芳纶综述

芳纶合成工艺及应用 【摘要】芳纶是一种高强度，高模量，耐高温，低密度，耐磨性好和的有机合成的高科技纤维，并且其化学稳定性好，对橡胶有良好的粘着力。是20世纪六、七十年代开发出的重要材料。它是在聚酰胺的基础上开发出来的一类产品，为了提高尼龙的耐热性，就要导入芳香环，这一点人们早就熟知了，于是就出现了芳香族聚酰胺，芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。芳纶主要分为邻位、间位、对位三种，而邻位无商业价值，已工业化的芳纶主要是芳纶1313(聚间苯二甲酰间苯二胺纤维)和芳纶l414(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)两大类。本文将简单的介绍一下芳纶的国内外的发展状况，着重介绍芳纶的制备、性能和芳纶在各个方面的应用，并简要的分析了目前芳纶存在的问题。 【关键词】芳纶；发展状况；制备；性能；应用 1芳纶简介及国内外发展状况 1.1简介 芳纶性能优良，应用广泛，可应用于航空航天工业、IT产业、国防工业、汽车工业、耐热及防护服装、增强混凝土及复合材料、运动器材等。由于其质量轻、强度高、耐热耐腐蚀性好，具有广阔的发展前景。 芳纶的全称是芳香族聚酰胺纤维。1974 年，美国贸易联合会（FTC. 为U.S.Federal Trade Commission 的缩写）将他们命名为“Aramid fibers”，我国称为芳纶。其定义是：至少有 85 % 的酰胺链（-CONH-）直接与两苯环相连接。根据此定义，可把主要化学链和环链脂肪基的一般聚酰胺聚合物和其清楚的分开。[1]它有一些列的产品。在美国，开发芳香族聚酰胺的背景是宇宙开发和军事用途的需要，特别是对耐热性纤维的需求不断高涨。因此，芳香族聚酰胺的主要用途几乎都是纤维，非纤维的用途很少。 1.2国外发展概况 与尼龙的问世一样，芳香族聚酰胺的问世也是美国杜邦公司研究的成果。利用酰氯与胺类反应，通过界面缩聚反应制取聚酰胺，这是早为人们熟知的。但是1951年，杜邦公司的Flory，Morgan等人发现用低温溶液聚合法有可能制备聚酰胺，这就为芳香族聚酰胺的诞生打下了基础，然后于1953年首次合成了芳香族聚酰胺“Aramid”。芳纶最早也是由美国杜邦公司与20世纪60年代研制开发并实现工业化的，产品有商品名为“Nomex”的间位芳纶1313纤维和名为”Kevlar”的对位芳纶1414纤维。由于芳香族聚酰胺纤维优秀的力学性能和耐高温的性质，迅速得到了世界各国的广泛关注，荷兰阿克苏公司、日本帝人和尤尼吉

我国芳纶纤维的生产、应用状况及存在的问题

我国芳纶纤维的生产、应用 状况及存在的问题 摘要：芳纶纤维是一种高强度、高模量，并具有良好的热稳定性的增强型和功能型纤维材料，多以复合材料的形式应用。文章阐述了目前我国芳纶纤维生产发展状况，介绍了芳纶纤维在军工、航空和汽车等领域的应用状况，讨论了我国芳纶纤维存在的一些主要问题。 关键词：芳纶纤维，生产，应用 芳纶纤维是一种分子构型沿轴向伸展、分子排列整齐、高结晶度、高取向度的材料，具有相对密度小、耐疲劳、耐剪切等一系列优异性能。它具有的很高伸直平行度和取向度的分子结构决定了芳纶纤维具有高强度和高模量，并具有良好的热稳定性。芳香族聚酰胺分为邻位、间位、对位。邻位类无商业化价值，间位、对位的芳香族聚酰胺已商品化生产。间位类通常指芳纶1313，其以耐热性、难燃性和耐药品性优异为特征；对位类通常指芳纶1414，其以高强力、高弹性模量和耐热性为特征。我国于20世纪80年代初研制的两种纤维产品分别是芳纶1414[聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）]纤维和芳纶14[聚对苯甲酰胺]纤维，统称为芳纶纤维，其中以PPTA应用最为广泛。杜邦和恩卡公司分别把PPTA注册为Kevlar和Twaron商品名[1]。 1.芳纶纤维生产发展现状 1.1芳纶纤维的基本概况 我国芳纶纤维的研制开发起步较晚，从20世纪80年代起，国内先后有多家企业、高校和研究所对芳纶国产化进行了深入研究，主要有晨光化工研究院、东华大学、上海合成纤维研究所、沈阳红星、广东彩艳、烟台氨纶、河南神马、航天科工六院等进行了研究开发。目前，我国间位芳纶已攻破技术难关，产品性能稳定，基本上实现了产业化生产，国产产品在国内占有一定的市场份额，并且还有部分产品出口到国际市场。但我国对位芳纶纤维发展较慢，一些科研院所和企业建设了中试装置，但产量较小，产品质量与国外产品也有一定差距。 1 / 9