芳綸纖維是芳香族聚酰胺類纖維的通稱。它是一種強度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有機纖維。據了解,現在美國、荷蘭、日本、德國、法國和俄羅斯等國都在開發芳綸纖維。我國也進行了這方面研制并取得了一定成績。
在世界范圍內,芳綸纖維正以年增長率20%左右的速度發展,并從單一軍用向民用轉移。芳綸短纖維用于汽車及防護用品方面占68%,用于造船業達21%,其余為航空、航天及軍用。
芳綸短纖維所處環境氛圍,如環境溫度、環境壓力、水分或有機溶劑氛圍等,芳綸繩索對其性能影響很大。
(1)環境溫度:WUC.M.等研究了Kevlar纖維的力學行為,發現在一定拉伸速率下,提高環境溫度會降低纖維的初始模量和斷裂張力。
(2)環境水或水蒸氣:芳綸纖維耐水性較差,在濕環境中,會吸收一些水分(吸濕率可達7%),水分的存在使纖維結構變得松散。環境中的水通常是從復合材料外表面經界面通道侵入材料,所以界面相在吸濕行為中起著很大的作用,在濕環境中影響材料的性能,對于復合材料,纖維中的水分使纖維與基體之間的界面變差,進而影響材料性能,至于是結合水還是自由水起了主要破壞作用還有待作進一步討論。
(3)有機溶劑:MizevovskiiI.M.等研究了丙酮和乙醇環境對芳綸纖維的影響,發現有機溶劑的存在使纖維的微細結構發生了變化,這些變化的程度取決于芳綸聚合物的結構。
芳綸布的主要原料是芳綸縫紉線,芳綸纖維點之間咬芳綸纖維和對位芳綸纖維,主要是密度和厚度不正,天鵝絨般的頭發、其毛羽豐富、強度高、尺寸穩定性好、沒有脆和耐高溫,耐腐蝕,具有韌性和收縮率小和穿性好,表面面積較大,可以很好的材料和其他材料相結合,是填充強材料。
芳綸布良好的力學性能,芳綸織物是一種柔性聚合物、 斷裂強度比普通滌綸、棉、伸長率大,船用纜繩可以產生不同大小、短纖維的長度和花絲,紡織機械由不同紗線編織織物,非織造布后整理,滿足不同領域的防護服的要求。阻燃性、耐熱性,芳綸織物氧指數大于28,這樣當它離開火焰燃燒。
阻燃性能芳綸的決定由其化學結構,是一種阻燃纖維不會使用時間和洗滌時間降低或喪失的阻燃性能。芳綸具有良好的熱穩定性,芳綸分解在高溫下,并不會在高溫條件下融化成水滴,才開始當溫度超過 370 c 炭化。性能穩定,芳綸織物具有優良的耐大多數化學品,耐高濃度的無機酸。耐輻射性。抗輻射的芳綸織物具有優良的性能。耐久性,芳綸織物優異的耐磨和耐化學品性能后,經過100 次洗滌,織物撕裂強度芳綸加工仍然可以達到 85%以上的原始強度。
芳綸布是一種柔性高分子,其斷裂強度比普通滌綸、尼龍、棉等要高,伸長率較大,手感較為柔軟,可紡性好,可以生產出不同纖度、長度和長絲以及短纖維,在一般放置機械制成不同支織成面料、無紡布,經過整理之后,可以滿足不同領域對于防護服裝的要求。此種材料的阻燃特性是由自身的化學結構所決定的,因為是一種阻燃纖維,不會因為使用的時間或者是洗滌的次數而降低或者是喪失阻燃性能,有著非常好的熱穩定性,即使是在高溫環境下也可以連續使用,并且仍然可以保持較高的強力。解溫度較高,在高溫條件下不會發生熔融、融滴。
耐化學品性能好,可以承受多數高濃度的無機酸,在常溫下耐酸堿性能較好。耐輻射性能也十分優異,在紫外線長時間照射下,強度仍然可以保持不變,優良的耐摩擦,經過100次洗滌后,間位芳綸加工的布料撕破強力仍可以達到原強力的85%以上。