アラミド織物の「天然耐火性」特性
アラミド織物:たて糸とよこ糸の密度と糸番手を調整することで、さまざまな平方メートル当たりの重さのアラミド織物を生産できます。
繊維から糸に至るまで、アラミドの紡糸プロセスには、その高弾性率と低伸びによって引き起こされる脆性を克服するための特別な技術が必要です。撚り工程を最適化することで、糸に必要な凝集性と柔軟性が与えられます。その後の整経と製織の段階が構造設計の中核となります。織り方 (平織り、綾織り、サテン織りなど) の選択は非常に重要です。平織りには最も多くの交絡点があり、その結果、滑らかな表面を持つ緻密で強力な耐摩耗性の構造が得られ、高い強度、安定性、密閉性が必要とされる消防服や工業用フィルターの外層によく使用されます。ツイル織りは交絡点が少ないため、より柔らかく、より厚く、より弾性のある生地となり、ある程度の柔軟性とシワ耐性が必要な防護服や複合材料ベースの生地に一般的に使用されます。サテン織りは交絡点が最も少ないため、非常に柔らかく滑らかで光沢のある生地となり、高度な表面仕上げが必要で摩擦損傷を軽減する必要がある特殊複合材料のプリプレグや高級保護具のライニングに適しています。
アラミド織物は、最大 220°C の長期使用温度と 28% を超える限界酸素指数 (LOI) を備えています。炎の中で溶けたり滴下したりすることなく炭化するだけなので、天然の耐火性と断熱性を備えた素材です。したがって、アラミド 1313 繊維から作られた織物は、耐久性のある高温絶縁性、良好な電気絶縁性、優れた耐化学腐食性、および比較的優れた染色性と紡糸性の点で核となる利点を備えています。
機械的特性の点では、アラミド 1414 織物は、同じ仕様のナイロン、ポリエステル、またはガラス繊維織物をはるかに上回る破断強度を示します。耐引裂性、耐突刺性、耐爆破性は特に優れており、衝撃エネルギーを効果的に分散・吸収します。同時に、アラミド繊維の高い弾性率により、布地は応力下での変形が最小限に抑えられ、精密な構造補強用途に不可欠な優れた寸法安定性を示します。
耐熱性および難燃性の分野では、アラミド織物は固有の難燃性を備えているため、化学的な後処理は必要ありません。火にさらされても炭化膨張のみを起こし、溶融液滴を形成することなく断熱性と酸素バリア性を備えた炭素層を形成するため、二次被害を防ぎます。アラミド 1313 織物は優れた長期耐熱性を示しますが、アラミド 1414 はさらに高い瞬間的な熱衝撃にも耐えることができます。高温での熱収縮率は非常に低く、通常は 300°C で 1% 未満であるため、保護具や断熱コンポーネントが火災や高温環境での収縮や変形によって故障することはなく、完全な保護を維持します。
化学的安定性と耐久性に関しては、アラミド織物はほとんどの有機溶剤、油、工業用化学薬品に対して良好な耐性を示し、優れた耐加水分解性を示し、湿気の多い環境や特定の酸性/アルカリ性環境での長期使用が可能です。耐疲労性、耐摩耗性、耐候性(耐紫外線性)は最適化されており、屋外での長期使用の要件を満たしています。さらに、有機高分子材料として優れた絶縁性、高抵抗率、低誘電損失を有しており、高温電気絶縁材料として最適です。
アラミド織物の用途
1. 個人の安全と消火
アラミド 1313 織物は、消防服の外層に推奨される素材です。その難燃性、耐高温性、耐摩耗性の特性により、消防士は火災の中心部まで侵入することができます。アラミド 1414 織布は、優れた耐切創性と耐引裂性により、耐切創手袋、防弾チョッキ、レーシング スーツ、高電圧アーク閃光防護服の中核となる生地です。両方を組み合わせることで、外側の難燃性および断熱層から内側の耐切創性および耐衝撃性の層まで、多層の万能個人用保護システムを作成できます。
2. 航空宇宙および防衛産業
アラミド織布は、複合材料の補強骨格として樹脂でラミネートされ、航空機のフェアリング、客室の壁パネル、ヘリコプターのローター、ミサイルのケーシングを製造し、必要な強度を維持しながら重量を大幅に削減します。アラミド織物自体は、パラシュート、ドラッグ シュート、特殊エアバッグ、軟質防弾装甲の製造にも直接使用されており、極限環境における信頼性と機能性の要件を満たしています。
3. 工業用ろ過と高温操作
アラミド織物は、耐熱性、耐薬品性、安定性を備えています。アラミド (特に 1313) 織布で作られた高温排ガス フィルター バッグは、セメント、鉄鋼、カーボン ブラック、廃棄物焼却などの産業で使用されています。200℃を超える腐食性排ガス環境でも長期間安定して作動し、高い濾過効率と長寿命を発揮します。また、溶接や鋳造などの高温作業領域の高温コンベアベルト、断熱スリーブ、耐高温ガスケット、保護カーテンにも理想的な材料です。
4. スポーツ用品と輸送
アラミド織物の軽量かつ高強度の特性は、登山用ロープや安全ハーネスなどの重要な安全用品の製造に使用されています。輸送分野では、自動車のタイヤコードや高性能ブレーキパッドのライニングの補強にも使用され、耐久性と安全性が向上します。