パラアラミドについて
パラアラミドは、液晶ポリマー芳香族ポリアミドを主成分とする高性能繊維で、国防、航空宇宙、そして多くの民生分野で広く利用されています。パラアラミドは高強度、高弾性率、そして優れた耐熱性を有し、比引張強度は鋼線の5～6倍、比引張弾性率は鋼線の2～3倍ですが、密度は鋼線の1/5程度です。また、安定性も非常に優れており、150℃で収縮率はゼロで、高温下でも高い強度を維持できます。例えば、260℃では初期強度の65%に達します。パラアラミドは優れた耐衝撃性、耐腐食性、耐疲労性を備えており、「バリスティック繊維」とも呼ばれています。世界的には、主に自動車用摩擦材、防弾装備、光ファイバーなどに利用されており、パラアラミドは総需要の30%、30%、15%を占めています。
パラ/メタアラミド比較表
| 製品 |
テクノロジー |
パフォーマンス |
応用 |
| パラアラミド |
無水条件下での低温重縮合 |
高強度、高弾性率、高耐熱性、優れた耐衝撃性、耐腐食性、耐疲労性 |
「防弾繊維」として知られ、国防、航空宇宙、個人の保護、スポーツ・レジャーなどの分野で広く使用されています。 |
| メタアラミド |
重合法には、低温重合法、界面重縮合法、乳化重合法、気相重合法などがあり、その中でも低温重合法と界面重縮合法が一般的です。 |
長期熱安定性、本質的な難燃性、優れた電気絶縁性、優れた耐腐食性および耐放射線性 |
電気絶縁服、高温保護服、高温コンベアベルト、高温濾過などの分野 |
パラアラミド繊維の研究の進歩
パラ系アラミドの技術的難易度と性能指標はメタ系アラミドよりもはるかに高いため、多くの企業の研究ホットスポットとなっています。近年、わが国のパラ系アラミド産業は急速に発展し、多くの分野で広く使用されています。既存のパラ系アラミド規格と国内市場の現在の応用状況に基づき、国内のパラ系アラミド業界は差別化されたパラ系アラミドの開発に注力しています。より深い研究。現在、差別化されたパラ系アラミド繊維は、高強度、高機能、着色繊維など、さまざまな種類があり、主に防弾、電子通信、繊維などの分野で使用されています。
高強度および高機能パラ系アラミド繊維とは、それぞれ強度22cN/dtex以上、弾性率110GPa以上の高性能繊維を指します。防弾、屋外用光ケーブル、先進複合材料などの重要分野に広く使用され、航空宇宙産業や国防産業の重要な基礎材料となっています。
パラアラミド繊維の応用
国防・軍事産業分野において、パラ系アラミド繊維は戦車や装甲車の複合装甲に不可欠な材料です。ミサイルのケースやエンジンの複合材料の重要な構成成分であり、ミサイル防護装甲や防爆・難燃性の主力材料です。防弾チョッキや防弾ヘルメットなどの個人防護具に広く使用されています。航空宇宙分野では、ロケットランチャーの軽量構造材料や熱保護材料として、また民生分野ではタイヤや機械ゴム製品、摩擦材やシーリング材、複合材料補強材、ロープ、光ケーブル、電気ケーブルなどに使用されています。
パラアラミド繊維の業界の問題点と開発提案
国内のパラアラミド産業は発展を続けており、差別化されたパラアラミド製品が徐々に国産化されつつありますが、依然として多くの困難があります。
（1）パラアラミド繊維の重要な基礎科学課題は未だ深く研究されておらず、より高性能な製品の開発が制限されている。生産に必要な主要設備は現在、米国、日本、欧州の企業のみが製造している。国際情勢の変化により、海外による生産コントロールが可能になっている。パラアラミド繊維をはじめとする高性能繊維の主要設備は、開発が停止・売却され、価格が抑制されているため、国内のパラアラミド産業の発展が制限されている。
（2）高強度・高弾性パラアラミド製品は産業化されたばかりで、国内での認知度や市場開拓がまだ十分ではなく、国内生産能力も十分に解放されていない。製品市場をさらに拡大するには、関連する上流・下流産業チェーンを深く探究する必要がある。開発努力。また、わが国で生産されるアラミド繊維の全体的な性能安定性は要求を満たしておらず、生産コストが高く、競争力に欠け、機能改質方法が不足している。これは、多くの分野におけるアラミド繊維の機能応用を大きく制限している。今後、アラミド技術の開発は、高強度、高弾性、機能改質、新しい紡糸製造プロセスに引き続き重点を置き、コストを削減し、適用範囲を拡大する。同時に、高性能繊維生産のための主要設備の研究開発を強化する必要がある。
パラアラミドナノファイバーについて
パラ系アラミドナノファイバーは、直径が10～100nm、アスペクト比が約3000です。高強度、高弾性率、耐熱性、耐腐食性などに加え、比表面積が大きく、表面エネルギーが高く、分散性に優れています。高い保水性と優れた難燃性も備えています。さらに、アラミドナノファイバーは緻密な膜を形成し、寸法安定性と絶縁性に優れています。水や特定の有機溶剤と均一な懸濁液を形成でき、スプレー塗布も容易です。
パラ系アラミドナノファイバーは、その優れた特性により、アラミド紙の製造や特殊分野における異種成分の調製に適しています。複合材料の補強材、電池セパレーター、吸着濾過、電気絶縁材などの特殊コーティングやスプレーコーティング、凝集剤などの分野で活用できます。フレキシブル電極などの分野でも幅広い応用が期待されています。
