アラミド繊維は、高強度、高弾性率、高耐熱性、軽量といった利点を有しています。アラミド紙やアラミドハニカムコア材は、幅広い応用が期待されており、他の分野においても欠かせない基幹材料となっています。
1. 製品概要
アラミド繊維の正式名称は「芳香族ポリアミド繊維」です。超高強度、高弾性率、耐高温性、耐酸性・耐アルカリ性、軽量性といった優れた特性を有しています。アラミド繊維は1960年代に米国デュポン社によって開発・実用化されました。アラミド繊維は最終製品として直接使用されることはなく、少なくとも織物や対応する複合材料に加工する必要があります。
アラミド繊維の種類と性能は、最終製品の性能に大きな影響を与えます。アラミド繊維は、オルトアラミド、パラアラミド（アラミド1414、PPTA）、メタアラミド（アラミド1313、PMTA）の3種類に分けられます。これらのうち、工業製品化されているのは主にメタアラミドとパラアラミドです。ビットアラミドは2種類あります。純粋なメタアラミドから作られたアラミド紙は、高強度、低変形、耐高温性、耐化学腐食性、難燃性、優れた電気絶縁性を備えており、国防、航空宇宙、高速鉄道、電気絶縁などの分野で広く使用されています。パラ系アラミドはメタ系アラミドよりも総合的な性能に優れており、航空宇宙産業ではミサイル用固体ロケットモーターケーシングや大型航空機の二次構造材（客室ドア、窓など）、防弾チョッキ、防弾ヘルメット、防刃・耐切創服、EOD服、高弾性パラシュート、防弾車体、装甲板などに、防衛産業では防弾チョッキ、防弾チョッキ、装甲板などに使用されています。
アラミド繊維からアラミドハニカムコア材に至るまでには、抄紙や熱圧といった一連の製造工程を経る必要があります。工程と製造プロセスに応じて、主にアラミド紙やアラミドハニカムコア材などの製品が製造されます。
アラミド紙は、製紙グレードのアラミド繊維を湿式成形、高温仕上げなどの工程を経て製造される高性能な新素材です。1960年代に米国デュポン社がアラミド紙の開発に成功しました。アラミド紙は、その優れた難燃性、絶縁性、耐高温性、高強度といった特性から、電子・通信などの重要な産業・分野の発展に欠かせない基幹素材として、着実に普及してきました。
アラミドハニカムは、アラミド紙を接着、積層、ホットプレス、トリミング、延伸、成形、浸漬、硬化などの一連の複雑なプロセスを経て作られるバイオニック構造であり、天然のハニカム形状の6面構造を備えています。軽量、高強度、高弾性率、強力な構造安定性、遮音、断熱、難燃性などの利点があり、軽量高強度構造材料（主にコア材料）として使用でき、航空宇宙、鉄道輸送、国防などの重要な分野に使用されます。アラミドハニカムコア材料は、その優れた性能により、航空宇宙、鉄道輸送などの分野で重要な軽量化材料となっています。同時に、プリプレグと組み合わせて、波動吸収の分野で重要な位置を占めています。
アラミドハニカムコア材の応用シナリオ
ハニカムコア材をベースとしたハニカムサンドイッチ構造吸音材は、重要な構造吸音材です。ハニカムサンドイッチ構造吸音材は主にレーダーステルス分野で使用され、吸音剤を含浸させたアラミドハニカムと電波透過板で構成されており、優れた機械的特性と吸音特性を有しています。アラミドハニカムサンドイッチ構造吸音材の吸音性能は、主にハニカム自体のサイズと含浸接着剤のシステムに依存します。現在、アラミドハニカムサンドイッチ構造吸音材は、0～18GHzの周波数帯域において強力な吸音効果を発揮します。
アラミドハニカムコア材
2. 主な適用シナリオ
1. アラミド紙の主な応用シナリオ
製品の機能用途に応じて、製品の下流の応用分野には主に電気絶縁材（絶縁材料として）とハニカムコア材料（構造軽量化材料として）が含まれます。
メタアラミド紙シリーズ製品は主に電気絶縁分野で使用され、少量がハニカムコア材料の分野でも使用されています。現在、我が国では変圧器分野がアラミド紙の用途として最も多く使用されています。同時に、我が国の鉄道電化や都市地下鉄・ライトレールの大規模建設に伴い、高出力牽引変圧器を含む高速鉄道関連機器に対する要求はますます高まっています。
パラ系アラミド紙シリーズ製品は、主にハニカムコア材の分野で使用されています。メタ系アラミド紙製のハニカムコア材と比較すると、パラ系アラミド紙で製造されたハニカムコア材の総合的な機械的特性は大幅に向上しており、その強度は同品質の鋼鉄の5倍に達します。しかし、密度は鋼鉄の5分の1に過ぎません。そのため、高コストであることから、高強度が求められるハニカムコア材の分野で広く使用されています。
2. アラミドハニカムコア材の主な応用シナリオ
航空分野：アラミド紙ハニカムコア材をパネルと組み合わせてサンドイッチ構造を形成すると、理想的な構造形態の1つとして航空分野で広く使用されています。主な適用部位は、フラップ、エルロン、垂直尾翼前縁、ラダー、カナード、胴体、ブレード、レドーム、レドーム、壁パネル、ハッチ、床などの部品、および航空機の大型剛性および二次応力支持部品です。航空機複合ハニカムサンドイッチ構造の第一選択コア材料として、航空機の構造品質を低減し、機能部品の波動透過、騒音低減、断熱性能を実現できます。統計によると、国産ストレート9機のノーメックスハニカムパネルは280枚以上あり、機体全体の約80％をカバーしています。アメリカのF-111戦闘機のハニカムパネルは、全体の形状面積の90％以上を占めています。 C919機体では、軽量化のニーズに応えるため、多くの部品にハニカムコア材が大量に使用されており、1回の飛行におけるアラミドハニカムコア材の需要は1,000万元を超えると予想されています。
船舶分野において、ハニカムサンドイッチ構造は、空母重量の軽減、操縦性や耐衝撃性の向上だけでなく、耐腐食性とステルス性も大幅に向上させます。近年、各国海軍も水上艦艇の甲板室、隔壁、航空機天井などの上部構造にハニカムサンドイッチ構造を採用し、船舶全体の総合性能を向上させています。米国沿岸警備隊の高速艇は、アスベストパネルの代わりにノーメックスハニカム構造を採用し、高速艇の重量を9トン以上軽減するだけでなく、アスベストによる潜在的な危険性も排除しています。価格は1平方メートルあたり1500～2000元です。中国科学院（CSIC）の主要研究機関は、軽量船舶内装プロジェクトにアラミドハニカムパネルを採用し始めているとのことです。
鉄道輸送分野：アラミド材料は高速列車のエネルギー消費と騒音を効果的に低減できます。高速鉄道車両の側面パネル、屋根パネル、座席、仕切り、荷物棚、天窓パネルなどに使用され、車両の軽量化を実現しています。列車の速度を上げるため、時速200kmを超える自動車では、大量のアラミドハニカム紙材料を使用する必要があります。長春バス工場は、CRH-5電車の高速列車の層間構造材料としてアラミドハニカム材料の使用を推奨しています。10～15mmのアラミドハニカム材料の年間需要は5万平方メートルに達しています。軽量化と快適性の要件により、有床車などの新型車でも内装部品の設計にアラミドハニカム構造が採用されています。
さらに、アラミド紙ハニカムコア材料は、ファンブレード、船舶、ヨット、手漕ぎボート、スノーボード、RV などの製品の製造にも使用できます。
3. 業界の需要と供給
1. アラミド繊維の需給
現在、世界のアラミド繊維の生産能力は約14万～15万トンで、そのうち5万トン以上がメタ系アラミド繊維、9万～10万トンがパラ系アラミド繊維です。メタ系アラミド繊維については、中国では約60％が比較的ローエンドの工業用濾過分野に使用され、ハイエンドの断熱材やハニカムコア材の分野に使用されるのは約10％にすぎません。パラ系アラミド繊維については、中国では40％が繊維強化に使用され、20％は防弾保護、軍用防弾ヘルメット、手袋などに使用され、20％は自動車用ゴム産業に使用され、20％は複合材料に使用されています。
2. アラミド紙の需給
アラミド紙：統計によると、アラミド紙の世界の公称生産能力は約2万トン/年、有効生産能力は約1万2000トン/年です。アラミド紙の世界需要は約1万トン/年で、主な市場シェアはデュポンが占めています。中信証券研究院がまとめたデータによると、世界のアラミド紙は主に電気絶縁材とハニカムコア材に使用され、それぞれ64％と34％を占めています。世界の消費構造をベンチマークすると、2020年のわが国のアラミド紙需要の90.76％は電化製品絶縁材によるもので、ハニカム構造材やその他の複合材料の消費量はわずか9.24％でした。
現在、中国国内のアラミド紙の主なメーカーはミンシダです。ミンスターは中国初のアラミド紙メーカーであり、アラミド紙製品の世界市場シェアは現在、米国のデュポンに次ぐ世界第2位です。
3. アラミドハニカムコア材の需給
100kgのアラミド紙から3立方メートルのハニカムコア材を生産できるという計算によると、世界のアラミドハニカムの理論上の生産能力は204万立方メートルに達し、中国市場におけるアラミドハニカムの理論上の生産能力は24万立方メートルに達します。有効生産能力はアラミドハニカムコア材約54,000立方メートルに相当します。
現在、国内のアラミドハニカムコア材の主要メーカーは中航複合材料です。中航複合材料のハニカム生産は主に北京と南通に拠点を置いています。中でも、南通の大型ハニカム生産ラインは国際的に先進的なレベルと高度な自動化を誇り、製品は主に民間航空機分野をターゲットとしており、エアバス、ボーイング、ヤキなどの海外貿易顧客を主力製品としています。
近年、我が国はアラミド繊維材料とアラミド紙に対する政策支援を継続的に強化してきました。特に近年、我が国の高速鉄道、国内航空機製造、空母などの設備製造産業の急速な発展は、アラミド絶縁紙とアラミド紙ハニカムコア材料の発展を牽引してきました。
アラミド紙の応用分野の拡大に伴い、アラミド紙市場は良好な発展見通しを持つと予想されています。第三者公開データによると、中国におけるアラミド紙の消費量は2017年の2,742トンから2021年には4,215トンに増加し、2028年には12,357トンに達すると予想されています。ハニカム構造は航空宇宙分野における最も優れた耐荷重構造であり、航空機や宇宙船の構造設計において長年にわたり利用され続けるでしょう。
遂銀資本は、引き続き国防・軍事産業、ハイエンド製造業の分野における新素材の応用・開発に注目し、市場の隠れた優良企業やリーディングカンパニーを発掘し、資金を活用して国防・軍事産業の事業を助け、国の発展に貢献し、社会に価値を創造していきます。
