Qu'est-ce que la fibre para-aramide et quelle est la méthode de synthèse de la fibre para-aramide
La fibre aramide, dont le nom complet est « fibre polyamide aromatique », est une fibre polyamide synthétique à longue chaîne dont plus de 85 % des liaisons amides sont directement liées au cycle benzénique. Elle présente une résistance aux températures élevées, une résistance mécanique élevée, un module élevé, ainsi que des propriétés isolantes exceptionnelles. Il s'agit d'un nouveau type de matériau polymère spécial. Actuellement, deux types de fibres aramides sont commercialisés et ont atteint un large éventail d'applications commerciales et de production : les méta-aramides et les para-aramides.
1. Qu'est-ce que le para-aramide
La fibre para-aramide, dont le nom complet est « polyparaphénylène téréphtalamide » (PPTA), est un polymère organique synthétisé à partir de chlorure de téréphtaloyle et de p-phénylènediamine. Les fibres n° 1 et n° 4, également connues sous les noms d'aramide 1414, TAPARAN, KEVLAR et TWARON, présentent d'excellentes propriétés telles qu'une résistance spécifique élevée, un module spécifique élevé, une résistance aux hautes températures et une ignifugation élevée. Elles sont reconnues comme les trois fibres hautes performances mondiales, avec la fibre de carbone et le polyéthylène haute résistance à module élevé.
2. Quelle est la méthode de synthèse de la fibre para-aramide
Le PPTA est obtenu par polycondensation de p-phénylènediamine et de chlorure de téréphtaloyle en tant que monomères dans le chlorure de N-méthylpyrrolidone (NMP)-calcium par condensation en solution à basse température.
Les principaux avantages du para-aramide sont sa résistance élevée et son module élevé. Sa résistance à la traction est six fois supérieure à celle du fil d'acier et son module de traction est deux à trois fois supérieur à celui du fil d'acier et de la fibre de verre. Il est décomposable, insensible à la fusion, résistant aux acides et aux alcalis, et sa densité (1,44 g/cm²) est cinq fois inférieure à celle du fil d'acier. Il présente une bonne résistance au feu, avec un indice limite d'oxygène supérieur à 29. Il appartient à la classe B1 des matériaux ignifuges. Il est principalement utilisé dans les protections de sécurité, les pare-balles, le renforcement des produits en caoutchouc, les câbles haute résistance et le remplacement des matériaux de friction à base d'amiante.
Le processus de production du feutre aiguilleté para-aramide
1. Ouverture de la fibre para-aramide
Un premier desserrage des fibres para-aramides est effectué pour détacher les gros amas de fibres, puis une ouverture fine est réalisée pour les détacher davantage. Ce processus doit être entièrement ouvert et mélangé uniformément, afin d'éviter autant que possible d'endommager les fibres.
2. Cardage des fibres
Une fois la fibre ouverte et entièrement mélangée, elle entre dans la boîte à coton à pression d'air et est prête à être introduite dans la cardeuse et entre dans la cardeuse.
Après la machine, la fibre est cardée grâce à l'interaction entre la roue de dénudage et le cylindre, puis transférée par le peigneur pour former une bande de fibres. La bande de fibres cardée est alors une bande simple, légère et fine.
3. Pose du filet
La bande de fibres entre dans la machine de pose de bandes, et le chariot de pose de bandes est entraîné par une courroie crantée, et la bande de fibres simple sortie par la machine à carder est pliée en croix pour devenir une bande de fibres multicouche avec la largeur et le poids unitaire requis pour l'utilisation du processus suivant.
4. Compactage par acupuncture
La nappe de fibres pénètre dans l'aiguilleteuse, qui est équipée d'un grand nombre d'aiguilles munies de crochets barbelés, qui la perforent à plusieurs reprises. Après plusieurs poses, la nappe est très pelucheuse lorsqu'elle est introduite dans l'aiguilleteuse, avec une épaisseur considérable, mais une faible résistance.
Lorsque l'aiguille perfore à plusieurs reprises la nappe de fibres, celles-ci se déplacent de haut en bas, provoquant une extrusion, ce qui les rapproche et les comprime. Le frottement entre les fibres augmente, ainsi que leur résistance, formant un non-tissé présentant une certaine résistance et une densité élevée.
5. Post-traitement
Selon les différentes exigences du processus, différents post-traitements sont effectués sur le feutre aiguilleté, et les méthodes de traitement sont les suivantes :
(1). Calandrage. La surface du non-tissé est lisse, plane et d'épaisseur uniforme grâce au laminage à chaud à l'aide d'une calandre. L'objectif principal du calandrage est d'améliorer la régularité et la planéité des non-tissés, ainsi que leur compacité.
(2) Le flambage. Le flambage est principalement utilisé dans les matériaux non tissés pour la filtration de la poussière ou des matières sèches. Sa surface est surélevée. Les poils sont brûlés pour les rendre lisses.
(3) Imprégnation par émulsion. Le feutre aiguilleté fabriqué est imprégné d'agents chimiques pour améliorer la résistance aux hautes températures, aux acides et aux alcalis, la résistance à l'oxydation et d'autres propriétés du matériau filtrant en feutre aiguilleté.
(4) Réglage haute température. Le matériau filtrant en feutre aiguilleté est introduit dans le four à rame pour assurer le réglage haute température. Ce matériau filtrant, doté d'un bon effet de mise en forme, présente une faible déformation à l'usage, une grande stabilité dimensionnelle et une longue durée de vie.
(5) Stratification. Le matériau filtrant en feutre aiguilleté préparé est recouvert d'un film PTFE par une machine de revêtement. Ce revêtement assure une filtration superficielle, améliore la précision de filtration et filtre les particules de poussière les plus fines. Il offre une meilleure résistance à la corrosion et aux hautes températures.
Propriétés du feutre aiguilleté en para-aramide
Le feutre aiguilleté para-aramide a les fonctions suivantes : polissage, filtrage, étanchéité, revêtement, isolation, antichoc, amortissement, protection contre l'huile, conservation de la chaleur, isolation thermique, etc.
Résistance inhérente à la chaleur et aux flammes, rapport résistance/poids supérieur, flexibilité exceptionnelle.
Ignifuge, résistance aux hautes températures, haute résistance, module élevé, isolation électrique.
Résistance aux acides et aux alcalis, résistance aux solvants organiques, résistance à la traction, résistance aux coupures et aux perforations.
Résistance à la chaleur, résistance à la corrosion, anti-coup de couteau, anti-pointe, anti-éclair Acr, isolation électrique, anti-fragments
Haute stabilité dimensionnelle : fluage très faible, faible.
Coefficient de dilatation thermique négatif.
Excellente stabilité thermique : utilisable sur une large gamme.
Plage de température, pas de point de fusion, chaleur élevée, stabilité, faible conductivité thermique.
La différence entre le méta-aramide et le para-aramide :
La résistance à la température de la fibre para-aramide est supérieure à celle de la fibre méta-aramide. Sa plage de températures d'utilisation continue s'étend de -196 °C à 204 °C, et elle ne se décompose ni ne fond à une température élevée de 560 °C. Ses principales caractéristiques sont sa haute résistance, son module élevé, sa résistance aux hautes températures, sa résistance aux acides et aux alcalis, ainsi que sa légèreté. Elle offre de bonnes performances d'isolation et de résistance au vieillissement, ainsi qu'une longue durée de vie. Le tissu en fibre aramide présente d'excellentes propriétés : haute résistance, module élevé, résistance aux hautes températures et aux alcalis, légèreté, isolation, résistance au vieillissement, longue durée de vie, structure chimique stable, absence de gouttelettes fondues lors de la combustion et absence de gaz toxiques. La fibre de polyisophtalamide est appelée fibre méta-aramide, tandis que la fibre de polytéréphtalamide est appelée fibre para-aramide.
Quelles sont les applications du feutre para-aramide
1. Les produits en feutre aiguilleté para-aramide sont largement utilisés dans : les machines, l'industrie militaire, la métallurgie, l'exploitation minière, la foresterie, le textile, l'électromécanique, la communication, l'instrumentation, le transport, l'aviation, la navigation de plaisance, l'électronique, les appareils électroménagers, la quincaillerie, les meubles, le caoutchouc et d'autres produits industriels.
2. Il est utilisé dans des domaines industriels tels que l'ignifugation et la résistance aux hautes températures. Il est principalement utilisé pour les couvertures de protection contre le feu, les couvertures de soudage, les couvertures ignifuges et les couvertures résistantes aux hautes températures. Il est utilisé dans les aciéries, les alumineries, les usines métallurgiques, etc.
3. Utilisé pour la décoration intérieure des automobiles, des trains et des avions, ainsi que pour la fabrication de vêtements ignifuges et calorifuges, le feutre para-aramide assure la prévention des incendies, la filtration, la résistance aux hautes températures et l'isolation thermique.
4. Le feutre en fibre para-aramide est utilisé comme couche de confort pour les vêtements de lutte contre l'incendie.
5. Les gants en para-aramide peuvent prévenir les blessures causées par les coupures, les frottements, les perforations, les températures élevées et les flammes des doigts lors des opérations industrielles.
6. Bandes transporteuses utilisées dans les mines, les usines de verre, les usines d'aluminium, les usines sidérurgiques et les usines métallurgiques.
7. Bande transporteuse pour machine d'impression numérique, en raison du feutre para-aramide qui présente une très bonne résistance et des fonctions de résistance aux températures élevées.
