O que é fibra para-aramida e qual é o método de síntese da fibra para-aramida
O nome completo da fibra de aramida é "fibra de poliamida aromática", que se refere a uma fibra de poliamida sintética de cadeia longa na qual mais de 85% das ligações amida estão diretamente conectadas ao anel benzênico, apresentando resistência a altas temperaturas, alta resistência mecânica, alto módulo, isolamento e outras propriedades excepcionais. Trata-se de um novo tipo de material polimérico especial. Atualmente, existem dois tipos de fibras de aramida no mercado, que alcançaram uma ampla gama de aplicações comerciais e de produção: meta-aramida e para-aramida.
1. O que é para-aramida
O nome completo da fibra de para-aramida é "poliparafenileno tereftalamida" (PPTA), uma fibra polimérica orgânica sintetizada a partir de cloreto de tereftaloíla e p-fenilenodiamina. As posições 1 e 4, também conhecidas como aramida 1414, TAPARAN, KEVLAR e TWARON, possuem excelentes propriedades, como alta resistência específica, alto módulo específico, resistência a altas temperaturas e retardante de chamas, sendo conhecidas como as três fibras de alto desempenho do mundo, juntamente com a fibra de carbono e o polietileno de alto módulo de alta resistência.
2. Qual é o método de síntese da fibra de para-aramida
O PPTA é obtido pela policondensação de p-fenilenodiamina e cloreto de tereftaloíla como monômeros em cloreto de cálcio N-metilpirrolidona (NMP) por meio de condensação de solução em baixa temperatura.
As principais vantagens da para-aramida são sua alta resistência e alto módulo de elasticidade. Sua resistência à tração é 6 vezes maior que a do fio de aço e seu módulo de elasticidade é de 2 a 3 vezes maior que o do fio de aço e da fibra de vidro. Decomposição: sem derretimento; resistência a ácidos e álcalis; densidade (1,44 g/cm²) é de apenas um quinto da do fio de aço, com boa retardância à chama, índice de oxigênio limite acima de 29. Pertence à classe B1 de materiais retardantes de chama. É usado principalmente em proteção de segurança, à prova de balas, reforço de produtos de borracha, cabos de alta resistência e substituição de materiais de fricção de amianto.
O processo de produção de feltro agulhado de para-aramida
1. Abertura da fibra para-aramida
O afrouxamento preliminar das fibras de para-aramida é realizado primeiro para soltar grandes aglomerados de fibras e, em seguida, uma abertura fina é realizada para soltar ainda mais as fibras. Este processo deve ser totalmente aberto, misturado uniformemente e danos às fibras devem ser evitados ao máximo.
2. Cardação de fibras
Depois que a fibra é aberta e totalmente misturada, ela entra na caixa de algodão sob pressão de ar e está pronta para ser alimentada na máquina de cardar.
Após a máquina, a fibra é cardada através da interação entre a roda de desfibramento e o cilindro e, finalmente, transferida pelo doffer para formar uma manta de fibras. Nesse momento, a manta de fibras cardada é uma manta única, leve e fina.
3. Lançando a rede
A teia de fibra entra na máquina de colocação de teia, e o carrinho de colocação de teia é acionado por uma correia dentada, e a teia única de fibra que sai da máquina de cardagem é dobrada transversalmente para se tornar uma teia de fibra multicamadas com a largura e o peso unitário necessários para o uso do processo seguinte.
4. Compactação por acupuntura
A teia de fibras entra no tear de agulhas, onde há um grande número de agulhas com ganchos farpados para perfurar a teia de fibras repetidamente. Após repetidas aplicações, a teia de fibras fica muito fofa ao ser alimentada no tear de agulhas, com espessura considerável, mas baixa resistência.
Quando a agulha perfura repetidamente a trama de fibras, estas se movem para cima e para baixo, causando extrusão, o que faz com que as fibras na trama se aproximem e se comprimam. O atrito entre as fibras aumenta e a resistência aumenta, formando um não tecido com certa resistência e densidade.
5. Pós-processamento
De acordo com diferentes requisitos do processo, diferentes pós-tratamentos são realizados no feltro agulhado, e os métodos de tratamento são os seguintes:
(1). Calandragem. A superfície do material não tecido é lisa, plana e de espessura uniforme por meio de laminação a quente com uma calandra. O principal objetivo da calandragem é aumentar a lisura e a planura dos materiais não tecidos, além de aumentar sua compactação.
(2) chamuscamento. O chamuscamento é usado principalmente em materiais não tecidos para filtragem de poeira ou material seco, com sua superfície elevada. A pilosidade é queimada para torná-la lisa.
(3) Impregnação por emulsão. O feltro agulhado fabricado é impregnado com agentes químicos para melhorar a resistência a altas temperaturas, resistência a ácidos e álcalis, resistência à oxidação e outras propriedades do material do filtro de feltro agulhado.
(4) Ajuste de alta temperatura. O material filtrante de feltro agulhado entra no forno tensor para atingir o ajuste de alta temperatura do material filtrante. O material filtrante com bom efeito de moldagem apresenta pequena deformação durante o uso, alta estabilidade dimensional e longa vida útil.
(5) Laminação. O material filtrante de feltro agulhado preparado é revestido com filme de PTFE por uma máquina de revestimento. O material filtrante revestido terá um efeito de filtragem de superfície, melhorando a precisão da filtragem e podendo filtrar partículas de poeira mais finas. Melhor resistência à corrosão e alta resistência à temperatura.
Propriedade do feltro agulhado de para-aramida
O feltro agulhado de para-aramida tem as seguintes funções: polimento, filtragem, vedação, revestimento, isolamento, à prova de choque, amortecimento, proteção contra óleo, preservação de calor, isolamento térmico, etc.
Resistência inerente ao calor e à chama, relação peso/resistência superior, flexibilidade excepcional.
Retardante de chamas, resistência a altas temperaturas, alta resistência, alto módulo, isolamento elétrico.
Resistência a ácidos e álcalis, resistência a solventes orgânicos, resistência à tração, resistência a cortes e perfurações.
Resistência ao calor, resistência à corrosão, anti-facada, anti-pico, anti-chama de Acr, isolamento elétrico, anti-fragmentos
Alta estabilidade dimensional: fluência muito baixa, pequena.
Coeficiente de expansão térmica negativo.
Excelente estabilidade térmica: utilizável em uma ampla gama de ambientes.
Faixa de temperatura, sem ponto de fusão, alta temperatura, estabilidade, baixa condutividade térmica.
A diferença entre meta-aramida e para-aramida:
A resistência à temperatura da fibra de para-aramida é maior do que a da fibra de meta-aramida. A faixa de temperatura de uso contínuo é de -196 ℃ a 204 ℃, e ela não se decompõe nem derrete a uma temperatura elevada de 560 ℃. As características mais notáveis da fibra de para-aramida são alta resistência, alto módulo, resistência a altas temperaturas, resistência a ácidos e álcalis e leveza. Possui bom isolamento e desempenho antienvelhecimento, além de um longo ciclo de vida. O tecido de fibra de aramida possui excelentes propriedades, como alta resistência, alto módulo, resistência a altas temperaturas e álcalis, leveza, isolamento, antienvelhecimento, longo ciclo de vida, estrutura química estável, sem gotículas fundidas quando queimado e sem gases tóxicos. A fibra de poliisoftalamida é chamada de fibra de meta-aramida, enquanto a fibra de politereftalamida é chamada de fibra de para-aramida.
Quais são as aplicações do feltro de para-aramida
1. Os produtos de feltro agulhado de para-aramida são amplamente utilizados em: máquinas, indústria militar, metalurgia, mineração, silvicultura, têxtil, eletromecânica, comunicação, instrumentação, transporte, aviação, navegação, eletrônicos, eletrodomésticos, ferragens, móveis, borracha e outros produtos industriais.
2. É utilizado em áreas industriais como retardante de chamas e resistente a altas temperaturas. É usado principalmente em mantas de proteção contra incêndio, mantas de soldagem, mantas retardantes de chamas e mantas resistentes a altas temperaturas. É usado em siderúrgicas, usinas de alumínio, metalúrgicas, etc.
3. É usado na decoração de interiores de automóveis, trens e aviões, além de roupas à prova de fogo e isolantes térmicos. O feltro de para-aramida tem as funções de prevenção de incêndio, filtragem, resistência a altas temperaturas e isolamento térmico.
4. O feltro de fibra de para-aramida é usado como uma camada de conforto em roupas de combate a incêndio.
5. Luvas feitas de para-aramida podem prevenir ferimentos causados por cortes, atrito, perfurações, altas temperaturas e chamas nos dedos durante operações industriais.
6. Correias transportadoras usadas em minas, fábricas de vidro, fábricas de alumínio, fábricas de aço e fábricas metalúrgicas.
7. Correia transportadora para máquina de impressão digital, devido ao feltro de para-aramida, tem ótima resistência e funções de resistência a altas temperaturas.
