杜邦公司将增加凯夫拉纤维生产能力
高性能增强材料——芳纶纤维
高性能增强材料——芳纶纤维安源摘要: 芳族聚酰胺纤维由美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发并最早实现工业化生产。
该产品可以用做增强材料。
介绍芳族聚酰胺纤维的发展、性能、制备及其应用。
关键词：芳纶；性能；制备；应用1 概述增强材料就像树木中的纤维，混凝土中的钢筋一样，是复合材料的重要组成部分，并起到非常重要的作用。
它不仅能使材料显示出较高的抗张强度和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。
复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能、含量及使用状态。
例如在纤维增强复合材料中，纤维是承受载荷的组元，纤维的力学性能决定了复合材料的性能。
芳纶是芳族聚酰胺纤维的通称,主要分为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)纤维(芳纶1313)。
美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发出芳纶1313和芳纶1414 ,并最早实现工业化生产(商品名分别为Nomex和Kevlar)。
1987年推出了KevlarHT、Kevlar68和Kevlar149。
1986年荷兰阿克苏(Akzo)公司生产出Twaron纤维; 1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。
而中国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的践定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。
2 全球芳纶纤维的发展概况全球芳纶纤维产能主要集中在日本、美国和欧洲，生产芳纶纤维的公司也较为集中，目前全球从事芳纶纤维生产的厂家主要有５个：美国杜邦公司（Kevlar）、日本帝人公司（Twaron、Technora）、俄罗斯卡明斯克化纤股份公司（SVM、Apmoc、Rusar）和特威尔化纤股份公司（SVM、Apmoc）、韩国科隆公司（Kolon），其他国家或公司仅有少量生产。
2009年，全球芳纶纤维生产能力约9.51万t／a，其中对位芳纶纤维产能约6.61万t／ａ，杜邦和帝人二家公司产能合计6.15万t／ａ，占对位芳纶纤维产能的93%；间位芳纶纤维的产能约为2.9万t／ａ，主要的生产公司仍为杜邦公司，产能为全球总产能的75%以上。
防弹衣什么子弹都能挡住吗
防弹衣什么子弹都能挡住吗进入火器时代后，古代战争中用来对付刀、矛、弓箭等冷兵器的盔甲渐遭淘汰，但人们并没有放弃对身体防护装备的追求。
于是，防弹衣做为一种重要的个人防护装备出现了。
说起防弹衣，你可知道防弹衣是什么子弹都能挡得住吗？防弹衣在人类早期的战争中就已经出现了。
在冷兵器时代，士兵们多半穿戴金属护甲—一种笨重的“防弹衣”。
如果想达到较好的防护效果，一套护甲的重量会达到数十千克，大大降低了穿戴者的行动能力。
19世纪以后，随着火器的不断进步，老式的金属护甲在枪械的巨大威力面前显得形同虚设。
在这种情况下，有国家研制出用合金钢制作的防弹衣，但这种防弹衣太重，穿后行动不便，普通步兵很难适应。
到了20世纪40年代，化学纤维成为制作防弹衣的主要材料。
例如，美军在20世纪50年代的朝鲜战争中率先使用了重5千克左右、由12层特制尼龙纤维制作的M52防弹衣。
到了20世纪60年代，美军已经将尼龙防弹衣列为制式装备。
20世纪70年代，美国杜邦公司推出了一种名为“凯夫拉”的芳纶纤维，其抗张强度是尼龙纤维的2倍多，防弹效果更好，而且重量轻，防腐蚀性能也好。
直到今天，用芳纶纤维材料制作的防弹衣依然是防弹衣中的王牌。
防弹衣的防弹原理大致有两种：一种是将弹体及碎裂的破片弹开，还有一种是消耗弹头的动能。
利用第一种防弹原理的防弹衣大多采用金属、防弹陶瓷、金属陶瓷复合材料等硬质防弹材料制作，利用第二种防弹原理的防弹衣大多采用防弹尼龙、芳纶纤维等软质材料制成。
弹头会对纤维产生拉伸变形和剪切作用，冲击能量因此得到扩散、传播和吸收，最后，弹头和子弹破片被包裹在防弹纤维层中。
一般来说，硬质的防弹材料防子弹能力强，而软质的防弹材料防子弹破片能力强。
目前，多数防弹衣都是“软硬结合”，硬质材料作为第一道防线先消耗掉弹头的大部分能量，软质材料作为第二道防线吸收并扩散弹头、破片的剩余能量，同时起到有效的缓冲作用。
从防护作用看，防弹衣一般可分为两类：一类防子弹，另一类防各种爆炸物，如地雷、炮弹破片和榴弹破片等。
凯夫拉纤维振膜
凯夫拉纤维振膜
凯夫拉纤维振膜是**一种利用凯夫拉（Kevlar）这种高性能材料制成的扬声器振膜**。
凯夫拉是美国杜邦公司研制的一种芳纶纤维材料的品牌名，其学名为“聚对苯二甲酰对苯二胺”。
它诞生于20世纪60年代末，是一种高科技合成纤维，以其超高的拉伸强度和高杨氏模量而闻名，同时也具有极高的化学稳定性、优异的机械性能和耐热性能。
这些特性使得凯夫拉纤维在许多领域都有广泛的应用，尤其是在防弹产品领域，它是理想的防弹材料之一。
在音响领域，凯夫拉纤维也被用作制作扬声器振膜的材料。
由于其出色的机械性能，凯夫拉纤维振膜能够提供清晰、准确的音频响应，同时具有较高的刚性和轻量化的特点，这使得扬声器能够产生更好的声音效果。
然而，由于凯夫拉纤维与其他功能材料的相容性较低，这在一定程度上限制了其在音响领域的应用。
为了克服这一难题，研究人员通常会对商用凯夫拉进行特殊处理，以便与其他材料结合，制备出性能更优的复合材料。
总的来说，凯夫拉纤维振膜因其独特的物理和化学性质，在音响设计中提供了新的可能性，尽管在实际应用中还存在一些技术挑战。
芳纶概述
芳纶概论一，简述凯芙拉，英文原名KEVLAR，也译作克维拉。
是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的胺基团为对位结构（间位结构为另一项商标名为Nomex的产品，俗称防火纤维）在上世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料----芳纶1414，此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。
型号分为K29，K49，K49AP等。
由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型，其强度为同等质量钢铁的5倍,但密度仅为钢铁的五分之一(Kevlar密度为每立方厘米1.44克,钢铁密度为每立方厘米7.859克),而受到人们的重视。
由于凯夫拉品牌产品材料坚韧耐磨、刚柔相济，具有刀枪不入的特殊本领。
在军事上被称之为"装甲卫士 "。
二，应用反坦克武器的出现，又促使人们改进坦克、装甲车的装甲性能。
通常要提高坦克、装甲车的防护性能，就要增加金属装甲的厚度，这样势必影响它的灵活机动性能。
"凯夫拉"材料的出现使这个问题迎刃而解，坦克、装甲车的防护性能提高到了一个崭新的阶段。
与玻璃钢相比，在相同的防护情况下，用"凯夫拉" 材料时重量可以减少一半，并且"凯夫拉"层压薄板的韧性是钢的3倍，经得起反复撞击。
"凯夫拉"薄板与钢装甲结合使用更是威力无比。
如果采用"钢枣芳纶枣钢"型复合装甲，能防穿甲厚度为700毫米的反坦克导弹，还可防中子弹。
目前，“凯夫拉”层压薄板与钢、铝板的复合装甲，不仅已广泛应用于坦克、装甲车，而且用于核动力航空母舰及导弹驱逐舰，使上述兵器的防护性能及机动性能均大为改观。
"凯夫拉"与碳化硼等陶瓷的复合材料是制造直升飞机驾驶舱和驾驶座的理想材料。
凯夫拉是什么材料
凯夫拉是什么材料
1、凯夫拉是美国杜邦公司*初开发的芳族聚酰胺纤维材料，化学名为聚对苯二甲酸，是对苯二甲酸和对苯二甲酸氯酯聚合而成的高分子聚合物。
分子式为(C14H10O2N2)n，即重复单元彼此连接形成链状结构，这些链状结构彼此通过氢键连接形成网。
2、凯夫拉的分子结构具有很强的耐热性和阻燃性，熔点高达371度，而且分子重量轻，氢键、酰胺键和酰亚胺键紧密接触，决定了具有优良的耐张性。
3、凭借良好的耐热性、抗拉强度、高强度等优点，凯夫拉广泛应用于各种日常生活产品和防弹装备的制造。
比如我们生活中经常使用的饮料吸管，安全手套。
杜邦KEVLAR纤维
杜邦KEVLAR纤维是杜邦公司于1965年所制造发明的一种复合材料，它结合高强度及重量轻的优异特质,在同等重量的条件下,为钢丝的5倍强度、E级玻璃纤维的2.5倍强度、铝的10倍强度,被认为是世界上最强的纤维。
优异的特殊性能1．高抗张、高拉力功能2．低延伸、高模数、断裂强度高3．高耐温性、搞燃性、不熔解不助燃只会碳化4．高抗化学性、高稳定性、耐潜变5．低热膨胀系数6．低比重7．电的绝缘体温度性能KEVLAR亦有优异的耐温性能，不仅能在负196度到正204度的温度范围内连续使用而不会有很明显的变化或减损；同时还具有不溶解、防火性（不助燃）、仅会在427度开始碳化的特性，即使在负196度的低温下，也没有变脆和性能损失的现象，及能忍受温度高达538度短暂时间接触的优异耐温性能。
工业应用KEVLAR独特的高抗拉强度和低密度特性，比铝合金板更强、更轻、且更容易制造，特别适用于磨擦产品中作为增强纤维使用。
工业上运用于输送带、气体输送带、垫片及垫圈等已取代传统有毒的石棉，使用寿命更多达七位效益。
汽车工业上不论在刹车未来的令片、制动器、离合器、散热器、管子、传动带、辐射胎中的钢线以及启动整流器及引擎垫片等，在追求轻量化及高效能的今天，KEVAR 提供汽车工业设计者们一个广大的空间。
应用于RC桥柱耐震补强、混凝土补强，以及取代石棉，提供轻量结构并保持应有的结构强度。
摩擦材料，KEVLAR相对于石棉或玻璃纤维有更佳韧性及极低碎性，不会像玻璃一样高温熔化而渗出光滑的表面，并且因KEVLAR是非金属所以没有生锈的现象。
KEVLA 不同于玻璃与金属材料的特殊，使得KEVLAR对鼓面较轻不易产生磨损及刻痕，大大增长了刹车使用的期限。
若以金钱及使用时间上来考量，使用KEVLAR的磨擦新产品，比金属或石棉制成品更加经济实惠。
绳索、缆线、通讯材料KEVLAR取代了许多钢制绳索缆线的应用，比于从细小的绳子到粗大的船舶铆缆，以及通信光纤和海底通信电缆等等。
凯夫拉Kevlar纤维
五、Kevlar纤维的应用
3. 增强材料： • 轮胎 • 运力带 • 胶管 • 复合材料
五、Kevlar纤维的应用
3.石棉替代品
• 摩擦材料：刹车垫片、离合器衬垫 • 密封材料：密封垫片、气缸垫 • 工业用纸：耐热绝缘纸、工业特种用纸
五、Kevlar纤维的应用
4.水泥补强
• 建筑材料：地基屋顶材料 • 补强材料：钢筋替代材料
四、凯夫拉纤维的性能
• 纤维的大分子刚性极佳，链缠结少,取向度、 结晶度高，分子链几乎处于完全伸直状态，这 种结构使纤维表现出良好的强度、模量及热稳 定性 。 • 纤维密度小，只有钢丝的1／5。 • 可耐240℃高温。 • 拉伸强度高，耐屈折、耐疲劳、耐腐蚀，膨 胀系数小。 • 是一种性能优异的纤维。
• 起步阶段：技术水平、产品档次及生产能力都 与国外发达国家存在着一定的差距。 产品种类： • 轮胎帘子线 • 光缆补强件 艰难的原因 • 生产的技术瓶颈难以突破 • 大部分原料需要进口
二、Kevlar纤维的制造
• 芳香族聚酰胺是由酰胺键与两个芳环连接而成 的线性聚合物。芳香族聚酰胺中最具代表性的 首称聚对苯二甲酰对苯二胺(Poly—p— phenylene terephthalamide)，简称PPTA。 • 芳纶根据纤维大分子链节中酰胺键与亚胺键的 位置，有不同的名称，例如Kevlar29、 Kevlar 49等。
三、Kevlar纤维及其产品
2. Kevlar色纤维 4种基本颜色：灰绿色、品蓝、黑色、黄色 品种：长丝和短纤维 用途：制作防护服，如消防服、运动员手套 等 性能：与Kevlar29类似
三、Kevlar纤维及其产品
3. Kevlar短纤维：
类型：卷曲和无卷曲，长度6.35-63.5mm 用途：增强材料、替代石棉作离合器衬片、缝纫线
凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究进展
《近现代军事功能材料》课程论文凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究进展学院名称：专业：班级：学号：姓名：指导教师：二〇一九年十一月凯夫拉纤维在防弹材料上的应用研究发展摘要：防弹衣的原理就是通过材料的变形破裂，吸收和消耗子弹或破片的动能，阻止其穿透。
现代防弹衣的终极追求是在保证防护性能的同时尽可能轻薄，根据防弹结构的材质不同，主要可分为软质、硬质两类。
20 世纪60 年代，美国杜邦公司合成出一种新的芳纶纤维，命名为凯夫拉。
被迅速用于防弹衣的制造。
用这种材料制成的防弹衣仅重2-3千克，而且穿着舒适，行动方便，很快就被世界上许多国家的军队采用。
[1]关键词：凯夫拉，防弹衣，轻便，防弹头盔，性质，生活的应用。
A bstract：The principle of bullet proof vest is to absorb and consume the kinetic energy of bullet or fragment and prevent its penetration through the deformation and fracture of material. The ultimate pursuit of modern bulletproof clothing is to ensure the protection performance as thin as possible. According to the different materials of bulletproof structure, it can be divided into two categories: soft and hard. In the 1960s, DuPont company in the United States synthesized a new kind of aramid fiber, named Kevlar. It was rapidly used in the manufacture of bulletproof vests. The bulletproof vest made of this material weighs only 2-3kg, and it is comfortable to wear and convenient to move. It is quickly adopted by the military forces of many countries in the world.Key words: Kevlar, bulletproof vest, light weight, bulletproof helmet, nature, application of life.Research and development of Kevlar fiber in bulletproofmaterialsLantian Ge（Jiangsu University of Technology，Changzhou，Jiangsu 213000）一，凯夫拉纤维的发现如此具有影响力的材料，竟然是出自一个出生在美国的波兰老奶奶之手——被誉为“防弹衣之母”的斯蒂芬妮·露易丝·克沃勒克（Stephanie Louise Kwolek），克沃勒克于1923年7月31日出生于美国匹兹堡，她的父母都是来自波兰的移民，父亲在她10岁时去世。
对位芳纶应用技术发展水平比较研究
（ Ｋｅ ｖ ｌ ａ ｒ ＡＰ） ］ ” 纤维产 品系列 。 以“ 传
位芳 纶市 场 的新 形势 下 ， 为 了保 证 市
场份额 ， 他们宁愿牺牲一部分利润， 也 要 降低 价 格 ， 压 缩 中、 韩 企 业 的生
统型 ‘ 凯芙拉 （ Ｋｅ ｖ ｌ ａ ｒ ） 技术为基础 ，
本 帝 人 株 式 会社 几 乎 垄 断 并 瓜 分 了 全 球对 位芳 纶 市 场 并 获 得 了高 额 的 利润。 在 中、 韩 企 业 开 始 进 入 全 球 对
成 的热塑 性 耐压 管 线 ， 具 有更 高 的 比
重量 破坏压力 。 Ｋｅ ｖ ｌ ａ ｒ ＸＰ 织物技术 ， 是美 国杜 邦 公司最新 开发 的一种对 位芳纶 织造 技术 。 Ｋｅ ｖ ｌ ａ ｒ ＸＰ 技术 织造 的对 位芳 纶 织物 制成 的软质 防弹衣 ， 比采用 其
纤 维 的强 力和 生产 效率 ， 解决 了对 位
芳 纶纤维产业化 技术的 关键 问题 。 ２ ０ 世纪８ ０ 年代， 美 国军 警开 始装
高性能纤维。 “ 十 一 五” 期间， 国产 对
位芳 纶纤 维技术 实现 了历史性 突破 。 基本 型对位 芳纶 纤维 已批量生 产 ， 并
备对位 芳纶制造 的防弹衣 、 防弹 头盔 ， 这标 志着 对位芳 纶纤维产业化 技术 已
种 单体 ， 合 成 了聚对 苯二 甲酰对 苯二 胺 高 聚物 ； 之后， 她 又 发 明 了液 晶纺
丝溶 液 的制备 方法 ， 使 聚对苯 二 甲酰
一
对位芳纶及制品简介
对 位 芳 纶 由聚对 苯 二 甲酰 对 苯
对 苯二胺纺 丝成为 了可能。 此后 １ ５ 年， 杜 邦 公 司投 入 了 ５ 亿 多美 元 进 行
纺织新材料龙头企业名单
纺织新材料龙头企业名单以下是一些目前被认为是纺织新材料龙头企业的名单。
请注意，这个名单仅供参考，可能不是全面的，因为纺织新材料行业发展迅速，新的龙头企业可能随时出现。
1. 韩纺集团，韩纺集团是中国最大的纺织新材料生产企业之一，主要从事高性能纺织材料的研发、生产和销售。
2. 三星纺织，三星纺织是韩国一家知名的纺织企业，致力于开发和生产高品质的纺织新材料，如功能性纤维和技术纺织品。
3. 阿卡尔，阿卡尔是全球领先的纺织新材料供应商之一，专注于生产和销售高性能纤维和纺织品，广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。
4. 杜邦，杜邦是一家全球知名的化学和材料科学公司，其纺织新材料部门致力于研发和生产高性能纤维，如凯夫拉、涤纶等，广泛应用于防弹衣、防护服等领域。
5. 托克集团，托克集团是中国的纺织新材料企业，主要从事高性能纺织材料的研发、生产和销售，产品包括阻燃纤维、抗菌纤维等。
6. 卡尔文纳尔逊，卡尔文纳尔逊是一家全球领先的纺织新材料供应商，其产品包括高性能纤维、功能性纺织品等，广泛应用于户外运动、医疗保健等领域。
7. 美利纳，美利纳是中国的纺织新材料企业，专注于研发和生产高性能纺织材料，如碳纤维、芳纶等，广泛应用于航空航天、汽车等领域。
8. 苏州纺织，苏州纺织是中国的纺织新材料企业，主要从事高性能纺织材料的生产和销售，产品包括防弹纤维、防刺绣等。
总结起来，纺织新材料龙头企业名单包括韩纺集团、三星纺织、阿卡尔、杜邦、托克集团、卡尔文纳尔逊、美利纳和苏州纺织等。
这些企业在纺织新材料领域具有较强的研发实力和市场份额，并在全球范围内享有较高的声誉。
凯夫拉纤维
一、凯夫拉纤维的发展
• 聚对苯二甲酰对苯二胺商业名称： 美国Kevlar、日本帝人Technora、荷兰阿 克苏Twaron、中国芳纶1414
聚间苯二甲酰间苯二胺 美国Nomex、日本帝人Conex、荷兰阿克 苏Twaron 中国芳纶1313
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二、Kevlar纤维的制造
• 工艺过程： 各向异性的PPTA溶液通过喷丝孔抽伸时， 靠近细孔壁时产生剪切，当成形丝凝结时， 将保持高取向分子结构，形成较高的洁净 度和较高的取向结构。
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二、Kevlar纤维的制造
• 凝固浴的温度为0 ℃ -5℃ • 中间空气层间隙可使高温纺丝喷丝头和低
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三、Kevlar纤维及其产品
5. 芳纶的浆粕化： 近十多年来开发的对位芳纶差别化产品，是 高分散性的原纤化芳纶产品 制造：长丝切断，在水中分散进行机械叩解 和研磨，纤维被撕裂而原纤化 用途：石棉的替代品
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四、凯夫拉纤维的性能
• 纤维的大分子刚性极佳，链缠结少,取向度、 结晶度高，分子链几乎处于完全伸直状态，这 种结构使纤维表现出良好的强度、模量及热稳 定性 。
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三、Kevlar纤维及其产品
3. Kevlar短纤维：
类型：卷曲和无卷曲，长度6.35-63.5mm 用途：增强材料、替代石棉作离合器衬片、缝纫线
4. Kevlar织物：长丝可织成机织物
织物密度：轻薄、中厚 织物组织：平纹、缎纹、方平 用途：复合材料、装甲车、防弹服等
于强度/密度。是钢丝空气中的7倍，海水中的26倍
凯夫拉纤维 (2)
现今用于传输的光纤也是用凯夫拉来形成一层保护膜， 凯夫拉层有很好的柔韧性，保护光纤不受损害。凯 夫拉层一般称为缓冲层或涂覆层，在光纤以外，外 表皮以内。
五、Kevlar纤维的应用
石棉替ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ品
• 摩擦材料：刹车垫片、离合器衬垫 • 密封材料：密封垫片、气缸垫 • 工业用纸：耐热绝缘纸、工业特种用纸
水泥补强
Kevlar纤维的应用
• 防弹衣
传统防弹衣的防弹层用金属陶瓷等材料填充 而用凯夫拉 纤维作为填充物的防弹衣不仅防弹性能没有下降 而且 衣体更轻更柔更舒适 更便于士兵远途作战
Kevlar纤维的应用
• 航天材料
由于凯夫拉材料的色耐高温特性及其高韧性常作为 火箭和航天飞机等发动机的高压汽缸壁
Kevlar纤维的应用
单丝强度：22.9-26.5cN/dtex 捻系数对强度的影响：开始随捻度增加，强度增加， 并达到以最高值后，随后下降。最佳捻系数1.1。 自由长度：指纤维由于自身重量而断裂的长度，它等 于强度/密度。是钢丝空气中的7倍，海水中的26倍
四、凯夫拉纤维的性能
2）压缩性能：径向和轴向具有较低的压缩性
能，是由它的高结晶度和高取向度决定
一、凯夫拉纤维的发展
• 也称Kevlar或芳纶，即芳香族聚酰胺纤维 1）1960年，美国杜邦研制出Nomex——聚间 苯二甲酰间苯二胺纤维，即芳纶1313，耐 热纤维 2）1965年，杜邦研制出Kevlar——聚对苯二 甲酰对苯二胺纤维，即芳纶1414，高强高 模量纤维 3）1974年，美国联邦通商委员会把全芳香族 聚酰胺命名为Aramid。
凯夫拉
？？？
其背面采用凯夫拉图层 厚度只有0.3mm 强度是同等不锈钢的5倍！
凯夫拉
神奇的“绿色发电”纤维
发卷 ”平行 放置 ，给其 中 然 杂 志报道 ，美 国华裔 科学 家 王 将两 个 “ 中林 领 导 的科研小 组 最新 研制 出一
一
个镀 金或 其他 金 属 ，金 属 可 以和 传感器提供 电能。 与 此前研 发出 的直流 纳 米发 电
径 向生 长 ， “ 长” 出直 径仅 为 头发 以驱动一 部ｉ ｏ 随身听或者为一块 下来还 将 改进 设计 ，重 点提 高 输出 ～Ｐ ｄ １ ８０ ／１ ０ 的纳米 线 。长满纳 米线 的纤 手 机 电 池 充 电 。 因 此 ， 它 可 以 用 于 功 率 。 一
电＂ 纤 维
文 ／本 刊 编 辑 部 编 写
只 要 穿 上 新 型 纳 米 纤 维 成 的衣 服 ，无 须做 任 何 特 动 作 。 织 物 就 可 自 行 发 足 以驱 动 一 部 ｉ ｏ 随 －Ｐ ｄ 听或 者 为 一块 手 机 电池 充 而且 这 种新 型 衣 服 选用
。
。
是生物安全材料 ，整个过
维普资讯
Ｓ Ｅ ＣＥ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ 科 技 新 品 ＣＩＮ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ
据２ １ 月 出 版 的 英 国 “自 ４日 维 丝就像 “ 士 卷 发用 的发 卷 ”。 女
远 足者 或者 士 兵的野 外 活动 ，也 可
种 方法 ，以便 使这 种 “ 电纤 维” 发
放 入 化学溶 液 中 ，在 纤 维丝 上镀 上 将 来用 这样 的 纤维 制成 的织 物 ，每 即使在 潮 湿 的洗衣 房 中也可 以正 常 氧化锌 。镀 在纤 维 丝上 的氧 化锌 会 平 方米 的输 出功 率可 达 ８ 毫 瓦 ，足 工 作 。另 外 ，王 中林 的科研小 组 接 ０
纤维新材料及应用-2高技术
(g/d) 9.0 9.5 9.5 25.0 9.5 9.0 5.0 4.0
纤维管理新部材料
纤维实现高强度的必要条件：
1.主键键强大。
2.大分子横截面积小。
3.取向度高（能够实现高取向）
4.结晶度高，缺陷少。
保障条件：
大分子之间缠结少。 分子链规整。 分子量大。 合适的工艺条件。
内部 资料
纤维管理新部材料
内部 资料
高技术纤维
纤维管理新部材料
内部
高强力高模量纤维
资料
定义：一般把强度高于3GPa或 20g/D纤维称为高强力纤维．
一般模量要在200GPa以上。
Pa KPa MPa GPa TPa
纤维管理新部材料
内部 资料
强度
模量
碳纤维（ＨＴ） ２６g/D 4.6GPa 1500 g/D 235GPa
内部 资料
纤维管理新部材料
内部 资料
三大高性能纤维中，芳纶的产量和需求量是最大的，回顾
2019年世界对位芳纶的产量约4.2万吨，2019-2019年期间
年对位芳纶世界总产量约5.5万吨。对位芳纶的生产商主
要是Dupont公司和Teijin公司两家，其产量分别约占世界
对位芳纶总产量的55%和45%，其它国家或公司仅有少量
内部 资料
纤维管理新部材料
内部 资料
（二）结构与性能
（实际强度只相当于理论强度的10%左右，如何进一步提 高强度仍是当前PPTA纤维研究中的重要课题。）
PPБайду номын сангаасA的结构模型：
存在由伸直分子链聚集而成的原纤。 纤维横截面存在皮芯结构上的差异。 纤维中原纤之间存在微孔。 沿纤维轴向存在周期长度约150~250nm、 与结晶C轴0~10°夹角的褶裥结构。
凯夫拉纤维国内生产现状
国内芳纶拉纤维生产现状凯芙拉英文原名KEVLAR，也译作克维拉。
是美国杜邦（DuPont）公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的醯胺基团为对位结构。
在上世纪60年代，美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料----芳纶1414，此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。
型号分为K29，K49，K49AP等。
芳纶主要分为两种，“对位”芳酰胺纤维（PPTA）和“间位”芳酰胺纤维（PMIA）。
杜邦的对位芳纶品牌名为KEVLAR，间位芳纶品牌名为NOMEX。
我国有烟台（Tayho）和四川商业化的芳纶产品对位芳纶TAPARAN和间位芳纶TAMETAR。
凯夫拉（Kevlar）是属于一种液态结晶性棒状分子，它具有非常好的热稳定性，抗火性，抗化学性，绝缘性，以及高强度及模数，将 Kevlar 的物性与其它纤维作一比较，可以发现，Kevlar 纤维是石棉的2 到11 倍强度；是高强度石墨的1.6 倍强度；是玻璃纤维的3 倍强度；是相同重量下钢纤维的5 倍强度。
且Kevlar 的密度非常低，几乎只有石棉密度的一半。
而却拥有很高的破裂延伸度，除了高强度外，更有以下好处：热稳定性，Kevlar 大热试验中（TGA）非常稳定，直至 600℃才有明显的重量丧失；低侵蚀性，具有高含量的 Kevlar 试片，表现出比半金属片低的侵蚀性；耐磨性，与石棉纤维制成的刹车片比较，在 Kevlar 纤维开松良好的状态下，体现出非常低的磨耗性。
维持预成型刹车片的强度，保持填充剂的持久性。
正是由于 Kevlar 纤维有如上诸多优点，目前 Kevlar 纤维被广泛应用于航空航天事业，船舶制造业及摩擦材料中。
目前，“凯夫拉”层压薄板与钢、铝板的复合装甲，不仅已广泛应用于坦克、装甲车，而且用于核动力航空母舰及导弹驱逐舰，使上述兵器的防护性能及机动性能均大为改观。
凯夫拉材料的报告
2.Kevlar材料（重点）
（5）材料分类应用
主要用于绳索、电 缆、涂漆织物、带 和带状物，以及防 弹背心等。 用于航空、
宇航、造船 ARAMID纤维包括三种牌号的产品，并重改名称。 工业的复合 PRD--49--IV改称为芳纶--29； 材料制件。 PRD--49--III改称为芳纶--49； B纤维改称为芳纶。
2.Kevlar材料（重点）
（2）压缩性能 在轴向和径向具有较低的压缩性能，这主要由于它的高结 晶和高取向。 （3）剪切性能 凯夫拉纤维具有较低的剪切性能，因为它具有较高的各向 异性。 （4）耐磨性能 由于凯夫拉纤维较弱的横向结合力，因此具有较低的耐磨 性能，当纤维之间摩擦或与金属表面摩擦，易原纤化。这 种情况在纤维表面区域，易纤维劈裂或原纤化，以致形成 断裂。为了保护其表面，大部分凯夫拉纤维制品上油剂， 增加耐磨性。
2.Kevlar材料（重点）
（5）材料应用
2.Kevlar材料（重点）
（5）材料应用（军品）
防护头盔
防弹背心
2.Kevlar材料（重点）
（5）材料应（民品)
Kevlar和碳纤维的性能比较 ?
• 芳纶纤维全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”,英文为Aramid fiber(杜邦 公司的商品名为Kevlar)，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、 高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6 倍 ，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅 为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好 的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为 是材料界一个非常重要的历史进程。 • 碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、 比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许 多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维可分别用聚丙烯 腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、 短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型 。通用型碳纤 维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又 分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以 上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为 超高模型。 • 现在，流行一种二者的结合碳纤维-凯夫拉纤维混合复合材料。
芳纶纤维介绍
芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber（杜邦公司的商品名为Kevlar），是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。
它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。
芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
芳纶纤维是重要的国防军工材料，为了适应现代战争的需要，目前，美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质，芳纶防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。
在海湾战争中，美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。
除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。
在航空、航天方面，芳纶由于质量轻而强度高，节省了大量的动力燃料，据国外资料显示，在宇宙飞船的发射过程中，每减轻1公斤的重量，意味着降低100万美元的成本。
除此之外，科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。
据报道，目前，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7～8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。
芳纶主要分为两种，对位芳酰胺纤维（PPTA）和间位芳酰胺纤维（PMIA），自20世纪60年代由美国杜邦（DuPont）公司成功地开发出芳纶纤维并率先产业化后，在30多年的时间里，芳纶纤维走过了由军用战略物资向民用物资过渡的历程，价格也降低了将近一半。
现在国外芳纶无论是研发水平还是规模化生产都日趋成熟。
在芳纶纤维生产领域，对位芳酰胺纤维发展最快，产能主要集中在日本和美国、欧洲。
如美国杜邦的Kevlar纤维，荷兰阿克苏诺贝尔（Akzo Nobel）公司（已与帝人合并）的Twaron纤维，日本帝人公司的Technora纤维及俄罗斯的Terlon纤维等。
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间的四分之 一 ， 因此 ， 远看 ， 长 天丝的售价将 有强烈 的竞争
优 势。 ５ ．天丝具 有 良好 的可 纺性 和应 用领 域 ， 能纯 纺 并 它
做 了大量 的研究与论证 ， 分叙如下 ：
１ ．亚 麻
（ ） 生 性 １卫
与任何纤 维混 纺 ， 丝产品蕴藏 着显著的生命力 和活力 。 天
４ ＡＣ Ｒ Ｉ 司发 明 的 溶剂 纺 丝 法制 造 天 丝 ， 有 ． Ｏ ＤＳ公 具 流程短 、 成本低廉 的优 势 ， 它仅 是传统 纤 维素纤 维 生产 时
面的应用 ， 如制作婚 礼服等 ， 以增 大其高光 彩量 。
麻类 纺织 品的 功能 性论 证
国内外 专家专业研究 机构对麻类纺织 品 的保 健功 能 ，
６ ．国家在 纺织工 业“ 五” 划 中 ， 出的多 项政 策 十 规 推
（） ２ 舒适性 （） ３ 凉爽性 （ ） 菌性 ４抗 ２ ．大麻 （） １ 吸放湿性能 （ ） 菌性 ２抗 （） ３ 防紫外线功 能
３ ．罗 布 麻
措 施 ， 主要的一项 是坚持持续 发展原则 。 最 随着时代 的进步 ， 科技 的 发展 ， 织 品市 场将 更加 显 纺
的二期工程将 满足对高 强度凯夫拉纤 维不断增长 的需求 ，
４４ ——
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２０ ０ ２年 第 ６期
这个需求 量 已经超 过全世界的 生产 能力 。
国 纺 织 技】 ｌ ｃ
信 息 之窗
地将纤维分 裂成 称做 “ 散连 接 部 分 ” 随后 将 这些 纤 维 松 ， 素纤维经受 一种含活性 阳离子 助剂 的乳 浊液的处理 ， 助剂
杜邦公司将增加凯夫拉纤维生产能 力
美 国杜邦 公司将在 它的弗吉尼亚 州 Ｒｃｍ ｎ 基地 增 ｉ ｏｄ ｈ
加凯夫拉纤 维的生产 能力 。该公 司将 在那 里 建设 一条 基
于其专有的纤维 生产 技术 的生产 线 ， ２ ０ 到 ０ ２年底 就能 增 加凯 夫拉纤维 的生产能力 。
色纤维 。天丝纤 维 主要 性 能 与 特点 是 ： １ 高 的干 湿 强 （） 度。 （ ） ２ 高溶 胀性能 。（ ） ３ 原纤化 。（ ） ４ 良好的可 纺性 ： 可
叠情 况随 意变换纤维颜 色。
３ ．天丝 除继承 人 造棉 优 良的特 性外 ， 克服 了人 造 还 棉湿态强力 弱 、 抗皱 性差 等 主要 缺点 ， 同时天 丝体 独 有 的 桃 皮绒风格将 面料效 果提 升 到 了更 新 、 高档 次 ， 更 这是 与 其他新型纤 维素纤 维重要 的特征 区别 。
现 多样化和个性 化。 面料更 加强 调原 料 和组织 结 构 的互
补性 交融和 高科技 的渗入 ， 天丝 除了应合环保这 一发展 主
流外 ， 还在 纺织品未来 流行趋势 中扮演重要 角色。
玉 米制 作 的环 保 训 练服
＿ ＿
（） １ 保暖透气性 （ ） 菌性 ２抗 （） ３ 远红外作 品。现在世界人 造棉 纤 维年 用量 约 ２ ０万 ｔ而 天 ０ ，
丝 目前只有 ｌ ０万 ｔ 的产 量 ， 可见 天 丝 有着 良好 的 发展 空 间和潜力 。
样 产生彩 虹般五彩斑斓 的外 观 ； 能通过改变 聚合 物重 还 目前 由于受 生产 量 限制 ， ｒｈｔ Ｍｏｐ ｏ ｘ自发色 纤 维成 本 ｅ 比蚕丝贵 ２倍 至 ３倍 ， 他们计 划扩大 自发色纤维 在服装 方
纯纺 ； 与棉 、 、 、 、 纤 、 可 毛 丝 麻 化 羊绒 等 纤 维混 纺 或 交织 。
（ ） 湿透气 ， 感柔 滑 ， 坠飘 逸 。 （ 普 通型 和 Ａ ０ ５吸 手 垂 ６） １０ 型兼顾梭 织 、 织 服装 的 特性 ， 针 应用 范 围广 阔。（ ） 牛 ７从 仔裤到上 班服 ； 休闲装到晚礼 服 ； 童装 到成人 服 ； 内 从 从 从
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信 息 之 窗
国 外纺 织 技雍
感。
总第 ２ ７期 ０
自己可 发 色 的纤 维新产 品 Ｍｏ ｏｅ ｍｈ ｔｘ
日本帝人 公 司 自２ ０ ０ ０年 ７月开始销 售用 自己可发 色
的纤 维 Ｍｏｐ ｏｅ 制成 的服装 新产 品 ， ｒｈｔｘ 能够 不 用染 料 及涂 料使 纤维显 现出蓝 、 、 及红 色等 多种 颜 色。这 是 利用 绿 紫
天丝纤维性能、 特点及 其发展前景
一
、
天 丝纤维性能与特点
采用 溶剂纺丝工 艺 ， 物理 作 用下 生产 完 成 ， 在 整个 制 造过程 无毒 、 无污染 ， 原料 来 自木材 ， 纤 维素 纤 维 ， 属 可不
断 自然再 生 ， 品使用后的废 品可生化 降解 ， ２ 世 纪绿 产 称 ｌ
近 日， 日本 一家体 育用品生产 厂家与著名 的钟纺公 司 联手 推出 了使用 百分之 百 生物 降解合 成纤 维 制作 的训 练 服。这种训 练服采用 的合 成纤维 以玉 米为原料 ， 即使燃 烧 也不会产生 有毒物质 ， 为垃 圾 废弃 时 ， 作 可通 过土 壤 中 的
微 生物分解 为水和二氧 化碳 。环保训 练服可 以染 成 白色 、 绿 色等十多种 颜色 。
衣到外衣 ， 天丝 都尽显 其天 然 、 优雅 、 致 、 畅 与豪 华美 细 流
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这个项 目的投资额 总共达 ５００万美 元 ， ０ 杜邦 公 司 已
于 ２０ ０ ２年初就完 成 了这个 拓 展项 目的一期 工 程 ， 使它 在
全球的凯夫拉 纤维生产 能力 提高 １ ％左 右 。而 这个项 目 ５
二、 天丝 的发 展前景 １ ．天丝原 料是 采 用可 再 生 木材 制成 的木 浆 ， 其溶 剂 可循环利用 产品废弃 可生化 降解 ， 其环保性 代表 了未来 纺
织品的发展 趋势 。 ２ ．天丝作 为新 型纤 维 素 纤 维 ， 认 为是人 造 棉 的最 被
多层 极薄 的聚合物重叠产 生的色彩效果 ， 能使纤 维像 油膜