芳香族ポリアミドは、アミド結合によって結合された芳香環で構成される線状高分子であり、アミド結合の少なくとも 85% が 2 つの芳香環に直接結合しており、アミド結合の 50% 未満がイミド結合で置換されていてもよい。これらの芳香族ポリアミド長鎖ポリマーから作られた繊維は、アラミド繊維.
塩化イソフタロイルをテトラヒドロフランに溶解し、次いで、激しく撹拌されているm-フェニレンジアミンと炭酸ナトリウムの水溶液に室温で添加する。重縮合反応は界面で数分以内に急速に起こり、その間に発生した酸は炭酸ナトリウムによって中和されます。冷却、分離、洗浄、乾燥後、ポリ（ｍ－フェニレンイソフタルアミド）ポリマーが得られる。
ジメチルホルムアミド (DMF) またはジメチルアセトアミド (DMAc) を溶媒として使用し、m-フェニレンジアミンを少量の酸受容体とともに溶解し、0 ～ 1°C に冷却します。次いで、連続的に撹拌しながら、塩化イソフタロイルをゆっくりと添加する。反応終了後、水を加えてポリマーを沈殿させる。固体を濾過し、洗浄し、乾燥させてポリ（ｍ－フェニレンイソフタルアミド）を得る。
ポリマーを特定の塩化物を含む DMF または DMAc に溶解して紡糸液を調製します。次いで、溶液を乾式紡糸によって紡糸する。紡績したままの繊維は表面に無機塩を含んでおり、水で繰り返し洗浄されます。続いて、繊維は 300°C で 4 ～ 5 倍に延伸されます。この方法ではフィラメント糸とステープルファイバーの両方を製造できます。
紡糸ドープを22℃に制御し、0.07 mmの穴と34,000本のキャピラリーを備えた紡糸口金を通して、DMAcと塩化カルシウム（密度：1.366 g/cm3）を含む60℃の凝固浴に押し出します。初期の繊維を洗浄し、熱水中で 2 ～ 3 倍に延伸し、加熱ローラー上で乾燥させ、さらに 320°C のホットプレート上で 1.5 ～ 1.8 倍に延伸して、主に短繊維である最終製品を得る。
アラミド 1313 の引張強度と靭性は、ナイロンやポリエステル繊維に匹敵します。
260℃の乾燥空気中での収縮は約1.7%、沸騰水中では約2%です。ヒートセット生地は沸騰水中でもほとんど収縮しません。
アラミド 1313 は本質的に難燃性です。直火にさらされた場合のみ燃焼し、炎を離すと自然消火します。
アラミド 1313 はほとんどの酸に対して耐性がありますが、塩酸、硝酸、硫酸に長時間さらされると強度が低下する可能性があります。また、長期暴露下での水酸化ナトリウムなどの強塩基を除いて、アルカリに対しても安定です。漂白剤、還元剤、フェノール、ギ酸、アセトンなどの多くの有機溶媒に対して優れた耐性を示します。
アラミド 1313 から作られた中空繊維は、逆浸透原理に基づく脱塩にも使用できます。
ポリ(p-フェニレンテレフタルアミド)繊維(PPTA) – アラミド1414
PPTAの化学構造式
アラミド 1414 (商業的にはケブラー®) は、主にタイヤ補強材やその他のゴム製品用に開発された高強度芳香族ポリアミド繊維として、1972 年にデュポン社によって初めて導入されました。
使用されるモノマーは塩化テレフタロイルとp-フェニレンジアミンです。重合は、ヘキサメチルホスホルアミド (HMPA)、DMAc、N-メチル-2-ピロリドン (NMP) などの弱塩基性溶媒を使用した低温溶液重縮合によって行われます。より高い分子量を達成するには、HMPA と NMP の混合溶媒系 (重量比 1:2) が一般的に使用されます。
重合は、厳密に無水条件下で 0 ～ 20°C で行われます。反応後、ポリマーを水中で沈殿させ、濾過、洗浄、粉砕、乾燥して繊維形成ポリマーを得る。
紡糸原液は 70 ～ 90 ℃に加熱され、紡糸口金から押し出され、0.52 cm のエアギャップを通過してから、20 ～ 27% の硫酸を含む約 10 ℃の凝固浴に入れられます。
高度な分子配向により、初期の繊維は追加の延伸を必要とせず、すでに優れた特性を示しています。十分に洗浄し、150℃で乾燥させるとタイヤコード繊維として使用できます。
芳香族ポリアミド繊維 (アラミド繊維) は、高性能材料の代表的なクラスです。優れた機械的強度、耐熱性、化学的安定性、独自の機能特性を備え、多くの産業においてかけがえのない役割を果たしています。高温濾過や保護衣料のアラミド 1313 からタイヤ補強材や複合材のアラミド 1414 まで、これらの材料は高性能用途の技術進歩を推進し続けています。
