パラアラミド繊維とは何か、またパラアラミド繊維の合成方法とは何か
アラミド繊維の正式名称は「芳香族ポリアミド繊維」で、アミド結合の85%以上がベンゼン環に直接結合した長鎖合成ポリアミド繊維を指します。耐熱性、高強度、高弾性率、絶縁性などの優れた特性を持つ、新しいタイプの特殊ポリマー材料です。現在、市場にはメタアラミドとパラアラミドという2種類のアラミド繊維があり、幅広い商業用途と生産を実現しています。
1. パラアラミドとは
パラ系アラミド繊維の正式名称は「ポリパラフェニレンテレフタルアミド」（PPTA）繊維で、塩化テレフタロイルとパラフェニレンジアミンから合成される有機高分子繊維です。世界第1位、第4位のアラミド繊維で、アラミド1414、タパラン、ケブラー、トワロンとも呼ばれ、高比強度、高比弾性率、耐高温性、難燃性などの優れた特性を有し、炭素繊維、高強度高弾性率ポリエチレンとともに世界三大高性能繊維として知られています。
2. パラアラミド繊維の合成方法は何ですか？
PPTA は、p-フェニレンジアミンとテレフタロイルクロリドをモノマーとして、N-メチルピロリドン (NMP)-塩化カルシウム中で低温溶液縮合により重縮合することによって得られます。
パラ系アラミドの主な優れた利点は、高強度と高弾性率です。引張強度は鋼線の6倍、引張弾性率は鋼線やガラス繊維の2～3倍です。分解や溶融がなく、耐酸性・耐アルカリ性にも優れています。密度（1.44g/cm²）は鋼線の5分の1に過ぎず、優れた難燃性を有し、酸素指数は29以上に制限されています。B1クラスの難燃性材料に属します。主に安全保護、防弾、ゴム製品の補強、高強度ケーブル、アスベスト摩擦材の代替などに使用されています。
パラアラミドニードルフェルトの製造工程
1. パラアラミド繊維の開口部
パラ系アラミド繊維は、まず予備解繊を行い、大きな繊維束を解繊します。次に、微細開繊を行い、繊維をさらに解繊します。この工程は、完全に開繊し、均一に混合し、繊維へのダメージを可能な限り避ける必要があります。
2. ファイバーカード
繊維が開かれ、十分に混合された後、空気圧綿箱に入り、カード機に送り込まれる準備が整い、カード機に入ります。
機械を通過した後、繊維はストリッピングホイールとシリンダーの相互作用によってカードされ、最終的にドッファーによって移送されて繊維ウェブを形成します。このとき、カードされた繊維ウェブは軽量で薄い単層ウェブです。
3. 網を張る
繊維ウェブはウェブレイイングマシンに入り、ウェブレイイングトロリーは歯付きベルトによって駆動され、カードマシンによって出力された繊維単一ウェブはクロスフォールディングされ、次のプロセスで使用するために必要な幅と単位重量を持つ多層繊維ウェブになります。
4. 鍼灸による圧迫
繊維ウェブはニードル織機に入り、ニードル織機には多数の針があり、かぎ針で繊維ウェブを繰り返し穿刺します。繰り返し敷設された繊維ウェブは、ニードル織機に送り込まれた時点で非常にふわふわしており、厚みは十分ですが、強度は低いです。
穿刺針が繊維ウェブを繰り返し穿刺すると、繊維が上下に動き、押し出し現象が発生します。これにより、繊維ウェブ内の繊維が互いに接近し、圧縮されます。繊維間の摩擦が増加し、強度が増し、一定の強度と密度を持つ不織布が形成されます。
5. 後処理
さまざまなプロセス要件に応じて、ニードルフェルトに対してさまざまな後処理が実行され、その処理方法は次のとおりです。
（１） カレンダー加工。カレンダーを用いて熱間圧延することにより、不織布の表面は滑らかで平坦になり、厚さも均一になります。カレンダー加工の主な目的は、不織布の平滑性と平坦性を高め、材料の緻密性を高めることです。
（2）毛焼き。毛焼きは主に不織布の集塵・乾燥物の濾過に用いられ、表面を起毛させ、毛羽立ちを焼き落として滑らかにする加工方法です。
（３）エマルジョン含浸。製造されたニードルフェルトに化学薬品を含浸させることで、ニードルフェルトフィルター材の耐高温性、耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化性などの特性を向上させる。
（4）高温設定。ニードルフェルトろ材をテンターオーブンに投入することで、ろ材の高温設定を実現します。良好な成形効果を持つろ材は、使用中の変形が少なく、寸法安定性が高く、長寿命です。
（5）ラミネート加工。作製したニードルパンチフェルトろ材に、コーティング機を用いてPTFEフィルムをコーティングする。コーティングされたろ材は表面濾過効果を有し、濾過精度を向上させ、より微細な粉塵粒子を濾過することができる。耐腐食性と耐高温性も向上する。
パラアラミドニードルフェルトの特性
パラアラミドニードルフェルトには、研磨、フィルタリング、シーリング、ライナー、断熱、耐衝撃、減衰、オイル保護、保温、断熱などの機能があります。
熱と炎に対する本質的な耐性、優れた重量強度、並外れた柔軟性。
難燃性、耐高温性、高強度、高弾性率、電気絶縁性。
耐酸性、耐アルカリ性、有機溶剤耐性、引張強度、耐切断性、耐穿刺性。
耐熱性、耐腐食性、耐刺突性、耐スパイク性、耐Acrフラッシュ性、電気絶縁性、耐破片性
高い寸法安定性：クリープが非常に低く、小さい。
負の熱膨張係数。
優れた熱安定性：広範囲で使用可能。
温度範囲、融点なし、高熱、安定性、低熱伝導率。
メタアラミドとパラアラミドの違い:
パラ系アラミド繊維の耐熱性はメタ系アラミド繊維よりも高く、連続使用温度範囲は-196℃～204℃で、560℃の高温でも分解したり溶融したりしません。パラ系アラミド繊維の最も顕著な特徴は、高強度、高弾性率、耐高温性、耐酸性、耐アルカリ性、軽量であることで、絶縁性と耐老化性に優れ、ライフサイクルが長いです。アラミド繊維布は、高強度、高弾性率、耐高温性、耐アルカリ性、軽量、絶縁性、耐老化性、長寿命、化学構造の安定性、燃焼時の溶融滴の発生なし、有毒ガスの発生なしなどの優れた特性を持っています。ポリイソフタルアミド繊維はメタ系アラミド繊維と呼ばれ、ポリテレフタルアミド繊維はパラ系アラミド繊維と呼ばれます。
パラアラミドフェルトの用途は何ですか？
1. パラアラミドニードルパンチフェルト製品は、機械、軍事産業、冶金、鉱業、林業、繊維、電気機械、通信、計測機器、輸送、航空、ボート、電子機器、家電製品、ハードウェア、家具、ゴム、その他の工業製品に広く使用されています。
2. 難燃性、耐高温性などの産業分野で使用されています。主に防火ブランケット、溶接ブランケット、難燃性ブランケット、耐高温ブランケットなどに使用され、製鉄所、アルミニウム工場、冶金工場などで使用されています。
3. 自動車、電車、飛行機の内装や防火・断熱衣料に使用されます。パラアラミドフェルトは、防火、濾過、耐熱、断熱の機能を備えています。
4. パラアラミド繊維フェルトは消防服の快適層として使用されます。
5. パラアラミド製の手袋は、工業作業中に指の切断、摩擦、穿刺、高温、火炎による傷害を防ぐことができます。
6. 鉱山、ガラス工場、アルミニウム工場、鉄鋼工場、冶金工場で使用されるコンベアベルト。
7. デジタル印刷機用コンベアベルトは、パラアラミドフェルトを使用しているため、強度が非常に優れ、耐高温性機能を備えています。
