Serat aramid adalah kelas serat tahan panas dan sintetis yang kuat . Mereka digunakan di luar angkasa dan militer aplikasi , untuk balistik kain dinilai tubuh baju besi dan komposit balistik , ban sepeda , dan sebagai pengganti asbes [ 1 ] Nama adalah portmanteau dari " poliamida aromatik " . . Mereka adalah serat di mana rantai molekul sangat berorientasi sepanjang sumbu serat , sehingga kekuatan ikatan kimia dapat dimanfaatkan .Poliamida aromatik pertama kali diperkenalkan pada aplikasi komersial pada awal tahun 1960 , dengan serat meta- aramid diproduksi oleh DuPont sebagai - HT 1 dan kemudian di bawah nama dagang Nomex . [ 2 ] Serat ini , yang menangani mirip dengan serat pakaian tekstil normal, ditandai dengan resistensi yang sangat baik terhadap panas, karena tidak meleleh atau menyatu dalam tingkat normal oksigen . Hal ini digunakan secara luas dalam produksi pakaian pelindung , penyaringan udara , termal dan insulasi listrik serta pengganti asbes . Meta - aramid juga diproduksi di Belanda dan Jepang oleh Teijin dengan nama dagang Conex , [ 2 ] Di Korea oleh Toray di bawah nama dagang Arawin , di Cina oleh Yantai Tayho dengan nama dagang New Star , berdasarkan SRO Group ( Cina ) dengan nama dagang X - Fiper , dan varian dari meta - aramid di Prancis oleh Kermel dengan nama dagang Kermel .

Berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Monsanto Company dan Bayer , serat - para- aramid - dengan keuletan yang lebih tinggi dan modulus elastisitas juga dikembangkan pada tahun 1960 - 1970-an oleh DuPont dan Akzo Nobel , baik keuntungan dari pengetahuan mereka tentang rayon , poliester dan nilon pengolahan .

Banyak pekerjaan yang dilakukan oleh Stephanie Kwolek pada tahun 1961 saat bekerja di DuPont , dan perusahaan yang adalah orang pertama yang memperkenalkan para- aramid disebut Kevlar pada tahun 1973 Sebuah serat serupa yang disebut Twaron dengan kira-kira struktur kimia yang sama diperkenalkan oleh Akzo pada tahun 1978 Due paten sebelumnya pada proses produksi , Akzo dan DuPont terlibat dalam sengketa paten di tahun 1980-an . Twaron saat ini dimiliki oleh perusahaan Teijin (lihat Produksi ) .

Para- aramid digunakan dalam banyak aplikasi teknologi tinggi , seperti aerospace dan aplikasi militer , untuk " peluru-bukti " kain pelindung tubuh .

Federal Trade Commission definisi untuk serat aramid adalah :

Sebuah serat diproduksi di mana substansi pembentuk serat adalah rantai panjang poliamida sintetik di mana setidaknya 85 % dari hubungan amida , ( -CO - NH- ) yang melekat langsung ke dua cincin aromatik .Selama 1990-an , tes in vitro dari serat aramid menunjukkan mereka dipamerkan " banyak efek yang sama pada sel epitel seperti yang dilakukan asbes , termasuk peningkatan penggabungan nukleotida radiolabeled ke dalam DNA dan induksi ODC ( dekarboksilase ornithine ) aktivitas enzim " , meningkatkan kemungkinan implikasi karsinogenik . [ 3 ] Namun , pada tahun 2009 , itu menunjukkan bahwa fibril aramid dihirup diperpendek dan cepat dibersihkan dari tubuh dan menimbulkan risiko kecil . [ 4 ]Kapasitas Dunia produksi para- aramid diperkirakan sekitar 41.000 ton / tahun pada tahun 2002 dan meningkat setiap tahun sebesar 5-10 % . [ 5 ] Pada tahun 2007 ini berarti total kapasitas produksi sekitar 55.000 ton / tahun .

Persiapan Polimer [ sunting ]Aramids umumnya disiapkan oleh reaksi antara gugus amina dan gugus asam karboksilat halida . Sederhana homopolimer AB mungkin terlihat seperti :

nNH2 - Ar - COCl → - ( NH - Ar - CO ) n + nHClThe aramids paling terkenal ( Kevlar , Twaron , Nomex , New Star dan Teijinconex ) adalah polimer aabb . Nomex , Teijinconex dan New Star berisi sebagian besar meta - linkage dan isophthalamides poli - Metaphenylene ( MPIA ) . Kevlar dan Twaron keduanya terephthalamides p - fenilen ( PPTA ) , bentuk yang paling sederhana dari AABB para- polyaramide . PPTA merupakan produk p - fenilena diamina ( PPD ) dan tereftaloil diklorida ( TDC atau TCL ) . Produksi PPTA bergantung pada pelarut dengan komponen ionik ( kalsium klorida ( CaCl2 ) ) untuk menempati ikatan hidrogen dari gugus amida , dan komponen organik ( N - metil pirolidon ( NMP ) ) untuk membubarkan polimer aromatik . Sebelum penemuan proses ini dengan Leo Vollbracht , yang bekerja di perusahaan kimia Akzo Belanda , secara praktis tidak memungkinkan melarutkan polimer dikenal . Penggunaan sistem ini menyebabkan paten sengketa diperpanjang antara Akzo dan DuPont .

Berputar [ sunting ]Setelah produksi polimer , serat aramid diproduksi oleh berputar polimer dilarutkan ke serat padat dari campuran bahan kimia cair . Pelarut polimer untuk berputar PPTA umumnya 100 % asam sulfat anhidrat ( H2SO4 ) .

Penampilan [ sunting ]seratserat cincangPowderPulpSelain meta - aramid seperti Nomex , variasi lain milik rentang serat aramid . Ini adalah terutama dari jenis copolyamide , dikenal dengan nama merek Technora , seperti yang dikembangkan oleh Teijin dan diperkenalkan pada tahun 1976 Proses pembuatan Technora bereaksi PPD dan 3,4' - diaminodiphenylether ( 3,4' - ODA ) dengan klorida tereftaloil ( TCL ) . [ 6 ] proses yang relatif sederhana ini hanya menggunakan satu amida pelarut dan karenanya berputar dapat dilakukan secara langsung setelah produksi polimer .

Karakteristik serat aramid [ sunting ]Aramids berbagi tingkat tinggi orientasi dengan serat lain seperti ultra high polietilen berat molekul , karakteristik yang mendominasi sifat-sifat mereka .

Umum [ sunting ]ketahanan yang baik terhadap abrasiketahanan yang baik terhadap pelarut organiknonconductivetidak ada titik leleh , degradasi mulai dari 500 ° Cmudah terbakar rendahintegritas kain yang baik pada temperatur tinggisensitif terhadap asam dan garamsensitif terhadap radiasi ultravioletrentan terhadap statis build - up kecuali selesai [ 7 ]Para- aramid [ sunting ]serat para- aramid seperti Kevlar dan Twaron , menyediakan luar biasa kekuatan - to-weight propertimodulus Young tinggikekuatan tinggicreep rendahperpanjangan rendah saat putus ( ~ 3,5% )sulit untuk mewarnai - biasanya solusi dicelup [ 7 ]Kegunaan industri utama [ sunting ]tahan api pakaian ( contoh militer pakaian MIL- G - 181188B ) .panas pakaian pelindung dan helmpelindung tubuh , [ 8 ] bersaing dengan PE produk berbasis serat seperti Dyneema dan Spectramaterial kompositpenggantian asbes ( misalnya lapisan rem )kain filtrasi udara panasban , baru sebagai Sulfron ( sulfur diubah Twaron )barang karet mekanik penguatantali dan kabelsumbu untuk menari apisistem kabel serat optikkain layar (tidak perlu balap perahu layar )barang olahragadrumheadsbuluh instrumen angin , seperti merek Fibracelldiafragma loudspeakerbahan boathulldiperkuat serat betondiperkuat pipa termoplastiktenis string ( misalnya dengan perusahaan tenis Ashaway dan Pangeran )tongkat hoki (biasanya dalam komposisi dengan bahan seperti kayu dan karbon )

snowboardskandang mesin jet