從上世紀(jì)九十年代中期,俄羅斯“卡明斯克化纖”股份公司開始生產(chǎn)芳綸Pycap(Rusar),這是在前蘇聯(lián)對(duì)位芳綸CBM(SVM)、高強(qiáng)高模芳綸APMOC(Armos)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,與科研單位一起改進(jìn)工藝和成分配比而開發(fā)的俄產(chǎn)芳綸,已經(jīng)申請(qǐng)了俄羅斯專利。該公司經(jīng)多年研發(fā),在芳綸長(zhǎng)絲工藝、芳綸復(fù)合材料新品種的開發(fā)和應(yīng)用方面,又取得了新進(jìn)展。作為俄產(chǎn)芳綸的主要生產(chǎn)企業(yè),目前該公司共生產(chǎn)五個(gè)品牌的芳綸,它們代表著俄產(chǎn)芳綸的基本狀況。
1、CBM(SVM)芳綸絲,有4中,線密度:14.3tex、29.4tex、58.8tex、100tex,它們的單位斷裂負(fù)荷:157–180cN/tex,彈性模量均為103GPa,斷裂伸長(zhǎng)不低于2.8%,捻度100±10捻/m,油劑含量為1.0–2.0%。
2、APMOC(Armos)芳綸絲,它的使用溫度為300–330℃,在500–600℃時(shí)才出現(xiàn)纖維的分解破壞,它在200℃空氣中,1000小時(shí)內(nèi)強(qiáng)力和彈性模量仍能保持最初的80–90%,常溫時(shí)強(qiáng)力可保持15年以上。APMOC(Armos)芳綸絲斷裂負(fù)荷不低于117.7N,彈性模量110–160GPa,斷裂伸長(zhǎng)不超過(guò)3.5%,捻度50捻/m,在浸膠絲中復(fù)絲拉伸斷裂應(yīng)力不低于4412MPa(450公斤力/mm2),浸膠絲中斷裂應(yīng)力變異系數(shù)不超過(guò)6%,線密度實(shí)際誤差±3.0%。
3、Pycap(Rusar)芳綸絲,共7種,線密度6.3–167tex,絲的單位斷裂負(fù)荷210–240cN/tex,彈性模量100–135GPa,斷裂伸長(zhǎng)2.4–4.5%,捻度50-110捻/m,油劑含量0.8––3.0%,卷裝重量150–250g不等。為俄羅斯主要的產(chǎn)業(yè)用芳綸絲。
4、apmek(arutek)芳綸絲,由Pycap改進(jìn)工藝制得,2005年進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),用于防彈產(chǎn)品,技術(shù)指標(biāo):31tex、58.8tex,拉伸時(shí)彈性模量不低于95Gpa,線收縮不超過(guò)3%,斷裂伸長(zhǎng)不低于2.6%,油劑含量1.0–1.3%。單位斷裂負(fù)荷:31tex絲不低于245cN/tex,58.8tex絲不低于240cN/tex。捻度:31tex絲100捻/m,58.8tex絲55–65捻/m。
5、apyc(arus)芳綸絲:其性能優(yōu)于俄產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型芳綸絲,也由于防彈產(chǎn)品。技術(shù)指標(biāo)如下:絲的單位斷裂負(fù)荷不低于230cN/tex,負(fù)荷斷裂時(shí)變異系數(shù)不超過(guò)10%,斷裂伸長(zhǎng)不低于2.7%,捻度50捻/m,油劑含量0.8–1.5%。
CBM(SVM)和Pycap(Rusar)芳綸絲制成的纜繩,用于固定船錨,固定海上鉆井平臺(tái),芳綸絲化學(xué)性能穩(wěn)定,能抗海水侵蝕。也用于船舶、直升飛機(jī)的牽引,民用工程構(gòu)件、管材的吊裝,解決了鋼絲繩銹蝕問(wèn)題。
APMOC、Pycap、apmek、apyc吸濕性能低于CBM、也低于纖維素。Pycap、APMOC在空氣濕度65%、溫度20℃的標(biāo)準(zhǔn)條件下,吸濕性為3.5%。芳綸耐濕、耐油劑、耐石油類、耐微生物,水中膨脹率為15–16%,強(qiáng)力可保持在85––90%。
| 芳綸纜繩的技術(shù)指標(biāo) | ||||||
| 指標(biāo) | 芳綸纜繩型號(hào) | |||||
| KC-2 | KC-3 | KC-4 | KC-6 | KC-8 | KC-10 | |
| 直徑誤差mm | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |
| 線密度不超過(guò)Ktex | 6.5 | 8.5 | 13.0 | 27.0 | 52.0 | 78.0 |
| 斷裂負(fù)荷不低于 KN | 1.4 | 5.0 | 9.0 | 25.0 | 43.0 | 83.0 |
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芳綸繩索近年被用于登山、攀巖、探險(xiǎn)、游艇、跳傘等旅游休閑活動(dòng),宇航工業(yè)和遠(yuǎn)洋作業(yè)對(duì)它們的需求也在不斷增長(zhǎng)。俄羅斯用繩是細(xì)繩類,增強(qiáng)時(shí)用的最細(xì)的芳綸是Pycap6.3tex絲。
| 俄羅斯芳綸繩索技術(shù)指標(biāo) | |||
| 指標(biāo) | 芳綸繩的直徑mm | ||
| 2 | 3 | 4 | |
| 直徑誤差mm | (+)0.5 | (+)0.5 | (+)0.5 |
| 線密度不超過(guò)Ktex | 6.5 | 8.5 | 13.0 |
| 斷裂負(fù)荷不低于 KN | 1.4 | 5.0 | 9.0 |
CBM(SVM)和Pycap(Rusar)用于橡膠技術(shù)產(chǎn)品的增強(qiáng),有長(zhǎng)絲、線繩、織物,長(zhǎng)絲主要用途之一是高壓水龍帶,芳綸高強(qiáng)耐用,重量輕,耐彎曲,抗振動(dòng),芳綸增強(qiáng)高壓水龍帶尺寸穩(wěn)定,表面光滑,適用的工作溫度范圍大,耐流體沖擊,而且不會(huì)影響流體的品質(zhì)。芳綸短纖復(fù)合龍帶承受高壓時(shí)受力較均勻,不易出現(xiàn)沙眼,用以制造石油天然氣工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、電力工業(yè)的消防水龍帶。汽車輪胎、車用水龍帶因芳綸短纖增強(qiáng)提高了質(zhì)量和使用壽命。
俄羅斯使用環(huán)氧化物,聚酰亞胺等作為基質(zhì),用芳綸短纖、長(zhǎng)絲、絲束、條子、織物等進(jìn)行增強(qiáng)。制成具有良好機(jī)械性和耐熱性的異形構(gòu)件,由于芳綸纖維良好的各向異性,芳綸復(fù)合材料能適應(yīng)增強(qiáng)取向中的拉伸應(yīng)力,芳綸復(fù)合材料耐振動(dòng),吸音性好,用于航空工業(yè)零部件,替代鋁合金,可減少重量15–30%,有利于節(jié)省燃料。制造防護(hù)設(shè)施,可提高抗沖擊性,降低噪音,如制造汽車防彈板。CBM、Pycap短纖增強(qiáng)復(fù)合材料,已在俄產(chǎn)汽車的兩個(gè)品牌商應(yīng)用于離合器剎車片,并用以制造其他汽車零部件。芳綸長(zhǎng)絲用于金屬?gòu)?fù)合材料增強(qiáng),高壓容器增強(qiáng),電力工業(yè)的某些部件。芳綸材料質(zhì)輕高強(qiáng),絕緣,很適合制造無(wú)限電天線桿和調(diào)配接觸線路的固定架。
CBM、Pycap根據(jù)使用需要,制造了短時(shí)接觸開放火焰的消防服,在石油產(chǎn)品開始燃燒時(shí),它的工作溫度為250℃。其他有防彈服、防割手套、防刺面具。兩種芳綸絲織造時(shí)的結(jié)構(gòu)考慮到產(chǎn)品的防水、防石油、防油劑性、但不降低產(chǎn)品透氣性。消防服用硅氧烷浸漬后具有防水性。
俄羅斯過(guò)去是用線密度29.4tex的CBM和線密度58.8tex的Pycap芳綸絲織造防彈軟甲,芳綸絲重要的性能之一是對(duì)于彎曲應(yīng)力的良好耐受性,以及芳綸織物能將彎曲應(yīng)力分散開,如果降低單絲線密度,應(yīng)該能提高織物防彈性。從2003年開始“卡明斯克化纖”股份公司開始研發(fā)apyc(arus)芳綸絲制取工藝,使單絲直徑更細(xì),在彎曲時(shí)可承受更大的應(yīng)力,而使織物無(wú)損壞,以保證織物縱向與橫向的防彈均衡性。
以下介紹俄羅斯芳綸縫紉線,芳綸縫紉線在使用過(guò)程中要和被縫紉的產(chǎn)品一起接受嚴(yán)苛的考驗(yàn),例如高溫、酸性和堿性環(huán)境、溶劑、火焰、反復(fù)磨損等。4種芳綸縫紉線,線密度分別為25tex、45tex、60tex、125tex、單位斷裂負(fù)荷不低于120cN/tex,負(fù)荷斷裂時(shí)變異系數(shù)不大于12%,斷裂伸長(zhǎng)不超過(guò)3%。
“卡明斯克化纖”股份公司與俄羅斯緊急狀態(tài)部合作,研制專用救生產(chǎn)品,將俄產(chǎn)芳綸用于野外救生設(shè)施,用于火災(zāi)時(shí)從大樓高層疏散救人的氣動(dòng)跳躍式救生裝置。其中救生艇躋身于俄羅斯百佳產(chǎn)品之列。
CBM和Pycap芳綸絲,它們的線密度分別為14.3tex和6.3tex,制成超輕織物,表面密度30g/m2,用于專用降落傘,飛艇包覆材料,這類材料的主要指標(biāo)之一是空氣滲透率,指標(biāo)可以從50–1500dm3•m2/s。在低空飛行方面使用低線密度的芳綸絲,可以制造質(zhì)密而輕的織物,牢固且阻燃,適應(yīng)的工作范圍大,耐濕耐腐蝕。
芳綸因其高強(qiáng)和耐紫外線,有望用于高檔帆篷和帆布,它良好的耐熱性,可以開發(fā)出高熱氣體過(guò)濾凈化材料,這些都是俄羅斯芳綸的應(yīng)用發(fā)展方向。
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