¿Qué es la fibra de para-aramida y cuál es el método de síntesis de la fibra de para-aramida?
El nombre completo de la fibra de aramida es "fibra de poliamida aromática", que se refiere a una fibra de poliamida sintética de cadena larga en la que más del 85 % de los enlaces amida están directamente conectados al anillo de benceno. Presenta resistencia a altas temperaturas, alta resistencia mecánica, alto módulo, aislamiento y otras propiedades excepcionales. Se trata de un nuevo tipo de material polimérico especial. Actualmente, existen dos tipos de fibras de aramida en el mercado que han alcanzado una amplia gama de aplicaciones comerciales y de producción: la meta-aramida y la para-aramida.
1. ¿Qué es la para-aramida?
El nombre completo de la fibra de para-aramida es "poliparafenileno tereftalamida" (PPTA), un polímero orgánico sintetizado a partir de cloruro de tereftaloilo y p-fenilendiamina. Las fibras de las posiciones n.° 1 y n.° 4, también conocidas como aramida 1414, TAPARAN, KEVLAR y TWARON, poseen excelentes propiedades como alta resistencia específica, alto módulo específico, resistencia a altas temperaturas y retardancia a la llama. Se las considera las tres fibras de alto rendimiento del mundo, junto con la fibra de carbono y el polietileno de alto módulo y alta resistencia.
2. ¿Cuál es el método de síntesis de la fibra de para-aramida?
El PPTA se obtiene mediante la policondensación de p-fenilendiamina y cloruro de tereftaloílo como monómeros en N-metilpirrolidona (NMP)-cloruro de calcio a través de condensación de solución a baja temperatura.
Las principales ventajas de la para-aramida son su alta resistencia y módulo. Su resistencia a la tracción es seis veces superior a la del alambre de acero, y su módulo de tracción es de dos a tres veces superior al del alambre de acero y la fibra de vidrio. Es resistente a la descomposición y no se funde; resistente a ácidos y álcalis; su densidad (1,44 g/cm²) es solo una quinta parte de la del alambre de acero, con buena resistencia al fuego, limitando el índice de oxígeno por encima de 29. Pertenece a los materiales ignífugos de clase B1. Se utiliza principalmente en protección de seguridad, protección antibalas, refuerzo de productos de caucho, cables de alta resistencia y como sustituto de materiales de fricción de amianto.
El proceso de producción del fieltro punzonado de para-aramida
1. Apertura de fibra de para-aramida
El aflojamiento preliminar de las fibras de para-aramida se realiza primero para separar los grupos grandes de fibras, y luego se realiza una apertura fina para aflojarlas aún más. Este proceso debe abrirse completamente, mezclarse uniformemente y evitar en lo posible dañar las fibras.
2. Cardado de fibras
Una vez que la fibra se abre y se mezcla completamente, ingresa a la caja de algodón a presión de aire y está lista para ser introducida en la máquina cardadora.
Tras pasar por la máquina, la fibra se carda mediante la interacción entre la rueda desforradora y el cilindro, y finalmente es transferida por el mudador para formar una banda de fibra. En este punto, la banda de fibra cardada es una banda única, ligera y delgada.
3. Colocando la red
La banda de fibra ingresa a la máquina tendidora de bandas, y el carro tendidora de bandas es accionado por una correa dentada, y la banda de fibra individual que sale de la cardadora se pliega en cruz para convertirse en una banda de fibra multicapa con el ancho y peso unitario requeridos para el siguiente proceso de uso.
4. Compactación por acupuntura
La red de fibra entra en el telar de agujas, y hay una gran cantidad de agujas con ganchos de púas que la perforan repetidamente. Tras varias colocaciones, la red de fibra queda muy esponjosa al introducirse en el telar de agujas, con un grosor considerable, pero poca resistencia.
Cuando la aguja perfora repetidamente la red de fibras, estas se mueven hacia arriba y hacia abajo, provocando la extrusión, lo que hace que las fibras de la red se acerquen y se compriman. La fricción entre las fibras aumenta y la resistencia, formando un no tejido con una resistencia y densidad determinadas.
5. Posprocesamiento
Según los diferentes requisitos del proceso, se llevan a cabo diferentes tratamientos posteriores en el fieltro de aguja, y los métodos de tratamiento son los siguientes:
(1). Calandrado. La superficie del material no tejido queda lisa, plana y de espesor uniforme mediante el laminado en caliente con una calandra. El objetivo principal del calandrado es aumentar la suavidad y planitud del material no tejido, así como su compacidad.
(2) Chamuscado. El chamuscado se utiliza principalmente en materiales no tejidos para la filtración de polvo o material seco. Con la superficie elevada, se elimina la vellosidad para alisarla.
(3) Impregnación en emulsión. El fieltro punzonado fabricado se impregna con agentes químicos para mejorar su resistencia a altas temperaturas, ácidos y álcalis, y a la oxidación, entre otras propiedades.
(4) Ajuste de alta temperatura. El material filtrante de fieltro punzonado ingresa al horno tensor para lograr el ajuste de alta temperatura. Este material filtrante, con un buen efecto de conformación, presenta una mínima deformación durante el uso, alta estabilidad dimensional y una larga vida útil.
(5) Laminado. El material filtrante de fieltro perforado se recubre con una película de PTFE mediante una máquina de recubrimiento. El material filtrante recubierto proporciona un efecto de filtración superficial, mejora la precisión de la filtración y permite filtrar partículas de polvo más finas. Ofrece mayor resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas.
Propiedades del fieltro de aguja de para-aramida
El fieltro punzonado de para-aramida tiene las siguientes funciones: pulido, filtrado, sellado, revestimiento, aislamiento, a prueba de golpes, amortiguación, protección contra el aceite, conservación del calor, aislamiento térmico, etc.
Resistencia inherente al calor y a las llamas, relación resistencia-peso superior, flexibilidad excepcional.
Retardante de llama, resistencia a altas temperaturas, alta resistencia, alto módulo, aislamiento eléctrico.
Resistencia a ácidos y álcalis, resistencia a disolventes orgánicos, resistencia a la tracción, resistencia al corte y a la perforación.
Resistencia al calor, resistencia a la corrosión, anti-punción, anti-picos, anti-destellos Acr, aislamiento eléctrico, anti-fragmentos
Alta estabilidad dimensional: fluencia muy baja, pequeña.
Coeficiente de expansión térmica negativo.
Excelente estabilidad térmica: utilizable en un amplio rango.
Rango de temperatura, sin punto de fusión, alto calor, estabilidad, baja conductividad térmica.
La diferencia entre meta-aramida y para-aramida:
La resistencia térmica de la fibra de para-aramida es superior a la de la fibra de meta-aramida. El rango de temperatura de uso continuo es de -196 ℃ a 204 ℃, y no se descompone ni se funde a temperaturas tan altas como 560 ℃. Las características más destacadas de la fibra de para-aramida son su alta resistencia, alto módulo, resistencia a altas temperaturas, resistencia a ácidos y álcalis, y ligereza. Posee un buen aislamiento y un rendimiento antienvejecimiento, además de una larga vida útil. La tela de fibra de aramida posee excelentes propiedades como alta resistencia, alto módulo, resistencia a altas temperaturas y álcalis, ligereza, aislamiento, antienvejecimiento, larga vida útil, estructura química estable, ausencia de gotas fundidas al quemarse y ausencia de gases tóxicos. La fibra de poliisoftalamida se conoce como fibra de meta-aramida, mientras que la fibra de politereftalamida se conoce como fibra de para-aramida.
¿Cuáles son las aplicaciones del fieltro de para-aramida?
1. Los productos de fieltro perforado con aguja de para-aramida se utilizan ampliamente en: maquinaria, industria militar, metalurgia, minería, silvicultura, textiles, electromecánica, comunicaciones, instrumentación, transporte, aviación, náutica, electrónica, electrodomésticos, ferretería, muebles, caucho y otros productos industriales.
2. Se utiliza en campos industriales como la resistencia al fuego y a altas temperaturas. Se utiliza principalmente para mantas ignífugas, mantas de soldadura, mantas ignífugas y mantas resistentes a altas temperaturas. Se utiliza en acerías, plantas de aluminio, plantas metalúrgicas, etc.
3. Se utiliza para la decoración interior de automóviles, trenes y aviones, así como para prendas ignífugas y termoaislantes. El fieltro de para-aramida cumple funciones de prevención de incendios, filtración, resistencia a altas temperaturas y aislamiento térmico.
4. El fieltro de fibra de para-aramida se utiliza como capa de confort para la ropa de extinción de incendios.
5. Los guantes fabricados con para-aramida pueden prevenir lesiones causadas por cortes, fricción, perforaciones, altas temperaturas y llamas en los dedos durante operaciones industriales.
6. Cintas transportadoras utilizadas en minas, fábricas de vidrio, fábricas de aluminio, fábricas de acero y fábricas metalúrgicas.
7. La cinta transportadora para máquina de impresión digital, debido al fieltro de para-aramida, tiene muy buena resistencia y funciones resistentes a altas temperaturas.
