パラアラミドの応用分野と応用の進展
1. 防弾フィールド
統計によると、戦場での死傷者の75％以上は、低速、中速の流れ弾または爆弾の破片によって引き起こされ、死傷者の25％以下が直撃によって引き起こされます。そのため、人々は高性能防弾チョッキの使用にますます注目しています。初期の硬質防弾チョッキは、特殊鋼板、超硬質アルミニウム合金などで作られていました。防弾チョッキは重く、柔軟性がありませんでした。その後、徐々に軟質防弾チョッキに置き換えられました。いわゆる軟質防弾チョッキとは、パラアラミドなどの高性能有機繊維で作られたものを指します。防弾チョッキの繊維材料に対する要件は、高強度、高弾性率、および一定の靭性です。高強度と高弾性率は繊維に優れた耐衝撃性を与え、高靭性は繊維が変形中に弾丸の運動エネルギーを効果的に吸収することを可能にします。炭素繊維も高強度・高弾性率を誇りますが、靭性が低く、製織性も劣るため、防弾チョッキの生地としては適していません。パラアラミド繊維で織られた防弾チョッキは、軽量で着心地が良く、柔軟性と動きやすさに優れています。現在、世界中の多くの国の軍隊で装備されています。
2. 非金属自立型光ケーブル
パラアラミドは、全非金属自立型光ケーブル（ADSS）にも広く使用されています。アラミドの高い強度は、ADSSの使用中の荷重に耐えるのに十分であり、高い弾性率により、荷重を受けてもファイバーの変形がわずかであるため、光ケーブルの直径変化を非常に小さな範囲に抑えることができます。パラアラミドの優れた寸法安定性は、架空光ケーブルにおける光ケーブルの耐用年数を大幅に向上させ、低密度であるため、敷設の難易度を低減します。同時に、パラアラミドの優れた絶縁性と非磁性は、信号伝送に影響を与えません。これらの利点を組み合わせることで、パラアラミドはADSSへの使用に非常に適しています。
3. 海洋工学におけるハイエンドケーブル
パラアラミドは海洋工学分野で広く利用されています。これまで、海洋プロジェクトでは主にスチールケーブルとワイヤーロープが使用されていました。しかし、深海ではスチールケーブルとワイヤーロープは重量が重いため破損しやすく、代替素材の検討が必要でした。パラアラミドは密度が低く、比強度と比弾性率が高く、耐溶剤性に優れ、伸び率が低いという特徴があります。そのため、パラアラミドを複数撚り合わせたケーブルは高い強度を有し、万が一破損した場合でも跳ね返って人を傷つけることはありません。
4. 複合材料分野
パラアラミドは優れた機械的特性を有するため、非常に理想的な複合強化材です。ソ連のSS-24およびSS-25ミサイルに搭載された「トライデント」ミサイルのエンジンケーシングは、すべてケブラー繊維強化エポキシ樹脂複合材料で作られています。また、多くの航空宇宙エンジンのケーシングにもケブラー繊維強化複合材料が使用されています。
5. その他の応用分野
パラアラミドは、電子製品のデータケーブルにも使用されています。ケーブルに効果的な構造的支持を提供し、内部配線を保護し、ケーブル全体の引張強度と耐屈曲性を向上させます。パラアラミドは優れた耐薬品性と耐熱性を備えているため、パラアラミドで補強された真空ホースは、将来、石油・ガス採掘分野で非常に優れた応用が期待されます。さらに、パラアラミドはフィラメント、ステープルファイバー、チョップドファイバー、パルプなどに加工することができ、それぞれ異なる応用分野があります。
各種パラアラミドの応用分野パラアラミドフィラメント：織りやすさに優れ、防弾チョッキや防弾布に使用されます。
パラアラミド短繊維：パラ系アラミド繊維をカール・カットしたフィラメントで、長さは38mm、51mm、76mmなど様々な規格があります。耐熱不織布、紡糸、コアスパン糸、耐切断用途に使用されます。
パラアラミド短繊維：パラ系アラミド繊維を特殊切断機で切断し、1mm、3mm、6mmなどの規格に加工した製品です。耐熱性、耐摩擦性、寸法安定性、高強度、高弾性率といった優れた特性を有し、エンジニアリングプラスチック、摩擦材、複合材料補強材、アラミド紙などの分野に使用されています。
パラアラミドパルプ：パラ系アラミド繊維を原料とし、表面フィブリル化加工を施した製品です。耐熱性、耐摩擦性、高いフィブリル化度、低静電気性、良好な寸法安定性、環境保護性、高強度・高弾性率、良好な分散性など、優れた特性を有しています。主に摩擦材、シーリング材、複合材料、アラミド紙などの分野に使用されています。
