Was ist Meta-Aramidfaser und wie wird Meta-Aramidfaser synthetisiert?
Der vollständige Name der Aramidfaser lautet „aromatische Polyamidfaser“. Es handelt sich um eine langkettige synthetische Polyamidfaser, bei der über 85 % der Amidbindungen direkt mit dem Benzolring verbunden sind. Sie zeichnet sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul, Isolierung und weitere herausragende Eigenschaften aus. Es handelt sich um ein neuartiges Spezialpolymermaterial. Derzeit sind zwei Arten von Aramidfasern auf dem Markt, die ein breites Spektrum an kommerziellen Anwendungen und Produktionen erreicht haben: Meta-Aramid und Para-Aramid.
1. Was ist Meta-Aramid
Meta-Aramid ist eine Art aromatische Polyamidfaser (Aramidfaser), der vollständige Name lautet Polyphenylenisophthalamidfaser, der englische Name Meta-Aramid wird als PMIA bezeichnet, wir nennen es auch Aramid 1313, Meta-Aramid. Die wichtigsten Rohstoffe sind Isophthaloylchlorid (IPC) und m-Phenylendiamin (MPD).
2. Was ist die Synthesemethode für Meta-Aramidfasern?
Herstellung eines Polykondensats aus m-Phenylenisophthalamid. Aramid 1313 wird durch Polykondensation von Isophthaloylchlorid (ICI) und m-Phenylendiamin (MPD) hergestellt.
Polyphenylenisophthalamid ist ein regelmäßig angeordnetes Zickzack-Makromolekül, das vor dem Schmelzen zersetzt wurde. Die Glasübergangstemperatur Tg beträgt 270 °C. Unter 350 °C tritt keine sichtbare Zersetzung oder Karbonisierung auf. Über 400 °C verspröden die Fasern allmählich, karbonisieren und zersetzen sich.
Es bildet jedoch keine geschmolzenen Tropfen, brennt nicht und ist gut flammhemmend. Der Sauerstoffgrenzwert (LOI) liegt bei 29–32 %, und die Leistung ist hervorragend.
Der Herstellungsprozess von Meta-Aramid-Nadelfilz
1. Meta-Aramidfaseröffnung
Die Para-Aramidfasern werden zunächst vorgelockert, um große Faserbündel zu lösen. Anschließend werden die Fasern durch Feinöffnung weiter gelockert. Dabei wird eine vollständige Öffnung und gleichmäßige Durchmischung erreicht, und Faserschäden werden so weit wie möglich vermieden.
2. Faserkardierung
Nachdem die Faser geöffnet und vollständig gemischt wurde, gelangt sie in die Baumwollbox mit Luftdruck und ist bereit, in die Kardiermaschine eingespeist zu werden.
Nach der Maschine wird die Faser durch die Wechselwirkung zwischen Abstreifrad und Zylinder kardiert und schließlich vom Abnehmer zu einem Faservlies übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist das kardierte Faservlies ein leichtes und dünnes Einzelvlies.
3. Das Netz auslegen
Das Faservlies gelangt in die Vlieslegemaschine, und der Vlieslegewagen wird durch einen Zahnriemen angetrieben. Das von der Kardiermaschine ausgegebene einzelne Faservlies wird kreuzgefaltet, um ein mehrschichtiges Faservlies mit der erforderlichen Breite und dem erforderlichen Einheitsgewicht für die nachfolgende Prozessverwendung zu erhalten.
4. Akupunkturverdichtung
Das Fasergewebe gelangt in die Nadelwebmaschine. Dort befinden sich zahlreiche Nadeln mit Widerhaken, die das Fasergewebe wiederholt durchstechen. Nach wiederholtem Legen ist das Fasergewebe beim Einführen in die Nadelwebmaschine sehr flauschig und weist eine beträchtliche Dicke, aber eine geringe Festigkeit auf.
Wenn die Punktionsnadel wiederholt in das Fasergewebe einsticht, bewegen sich die Fasern auf und ab und verursachen eine Extrusion, wodurch die Fasern im Fasergewebe eng zusammengedrückt werden. Die Reibung zwischen den Fasern nimmt zu und die Festigkeit nimmt zu, wodurch ein Vlies mit einer bestimmten Festigkeit und Dichte entsteht.
5. Nachbearbeitung
Je nach den unterschiedlichen Prozessanforderungen werden unterschiedliche Nachbehandlungen am Nadelfilz durchgeführt. Die Behandlungsmethoden sind wie folgt:
- Kalandrieren. Durch das Warmwalzen mit einem Kalander wird die Oberfläche des Vlieses glatt, eben und gleichmäßig dick. Der Hauptzweck des Kalandrierens besteht darin, die Glätte und Ebenheit des Vlieses zu erhöhen und die Kompaktheit des Materials zu steigern.
- Sengen. Das Sengen wird hauptsächlich bei Vliesstoffen zur Staub- oder Trockenmaterialfiltration verwendet, wobei die Oberfläche erhaben ist. Die Haarigkeit wird abgebrannt, um die Oberfläche glatt zu machen.
- Emulsionsimprägnierung. Der hergestellte Nadelfilz wird mit chemischen Mitteln imprägniert, um die Hochtemperaturbeständigkeit, Säure- und Alkalibeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und andere Eigenschaften des Nadelfilzfiltermaterials zu verbessern.
- Hohe Temperatureinstellung. Das Nadelfilzfiltermaterial gelangt in den Spannofen, um die Hochtemperatureinstellung des Filtermaterials zu realisieren. Das Filtermaterial mit guter Formgebungswirkung weist während des Gebrauchs eine geringe Verformung, eine hohe Dimensionsstabilität und eine lange Lebensdauer auf.
- Laminieren. Das vorbereitete Nadelfilzfiltermaterial wird von einer Beschichtungsmaschine mit PTFE-Folie beschichtet. Das beschichtete Filtermaterial hat einen Oberflächenfiltrationseffekt, verbessert die Filtrationsgenauigkeit und kann feinere Staubpartikel filtern. Verbesserte Korrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit.
Meta-Aramid-Nadelfilz-Eigenschaft
- Polieren, Filtern, Versiegeln, Auskleiden, Isolieren, Stoßfest, Dämpfen, Ölschutz, Wärmeschutz, Wärmeisolierung usw.
- Inhärente Hitze- und Flammenbeständigkeit, überlegenes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, außergewöhnliche Flexibilität.
- Flammhemmend, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, hoher Modul, elektrische Isolierung.
- Säure- und Laugenbeständigkeit, Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel, Zugfestigkeit, Schnitt- und Durchstoßfestigkeit.
- Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Stichschutz, Spikeschutz, ACR-Blitzschutz, elektrische Isolierung, Splitterschutz
- Hohe Dimensionsstabilität: sehr geringes Kriechen, klein.
- Negativer Wärmeausdehnungskoeffizient.
- Hervorragende thermische Stabilität: Weit verbreitet einsetzbar.
- Temperaturbereich, kein Schmelzpunkt, hohe Hitze, Stabilität, geringe Wärmeleitfähigkeit.
Der Unterschied zwischen Meta-Aramid und Para-Aramid:
Die Temperaturbeständigkeit von Para-Aramidfasern ist höher als die von Meta-Aramidfasern. Der Dauergebrauchstemperaturbereich liegt zwischen -196 °C und 204 °C. Bei Temperaturen von 560 °C zersetzt oder schmilzt die Faser nicht. Die wichtigsten Eigenschaften von Para-Aramidfasern sind ihre hohe Festigkeit, ihr hoher Elastizitätsmodul, ihre hohe Temperaturbeständigkeit, ihre Säure- und Laugenbeständigkeit sowie ihr geringes Gewicht. Sie verfügen über gute Isolier- und Alterungseigenschaften sowie eine lange Lebensdauer. Aramidfasergewebe zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul, hohe Temperatur- und Laugenbeständigkeit, geringes Gewicht, Isolierung, Alterungsbeständigkeit, lange Lebensdauer, stabile chemische Struktur, keine geschmolzenen Tropfen beim Verbrennen und keine giftigen Gase aus. Polyisophthalamidfasern werden als Meta-Aramidfasern bezeichnet; Polyterephthalamidfasern werden als Para-Aramidfasern bezeichnet.
Welche Anwendungen gibt es für Meta-Aramidfilz?
- Wird hauptsächlich für Hochtemperaturfiltration, Hochtemperatur-Förderbänder, Transferdrucktücher, Autoschläuche usw. verwendet.
- Nadelfilzprodukte aus Meta-Aramid werden häufig in folgenden Bereichen eingesetzt: Maschinenbau, Rüstungsindustrie, Metallurgie, Bergbau, Forstwirtschaft, Textilindustrie, Elektromechanik, Kommunikation, Instrumentierung, Transport, Luftfahrt, Bootsbau, Elektronik, Haushaltsgeräte, Eisenwaren, Möbel, Gummi und andere Industrieprodukte.
- Es wird in industriellen Bereichen wie Flammschutz und Hochtemperaturbeständigkeit eingesetzt. Es wird hauptsächlich für Brandschutzdecken, Schweißdecken, Flammschutzdecken und hochtemperaturbeständige Decken verwendet. Es wird in Stahlwerken, Aluminiumwerken, metallurgischen Anlagen usw. eingesetzt.
- Es wird für die Innenausstattung von Autos, Zügen und Flugzeugen sowie für feuerfeste und wärmeisolierende Kleidung verwendet. Para-Aramidfilz hat die Funktionen des Brandschutzes, der Filterung, der Hochtemperaturbeständigkeit und der Wärmeisolierung.
- Meta-Aramidfaserfilz wird als Komfortschicht für Feuerwehrbekleidung verwendet.
- Handschuhe aus Meta-Aramid können Verletzungen durch Schnitte, Reibung, Stiche, hohe Temperaturen und Flammen an den Fingern bei industriellen Arbeiten verhindern.
- Förderbänder, die in Bergwerken, Glasfabriken, Aluminiumfabriken, Stahlfabriken und metallurgischen Fabriken verwendet werden.
- Förderband für Digitaldruckmaschinen, das dank Meta-Aramidfilz eine sehr gute Festigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit aufweist.
