Twaron жоғары берікті пара-арамид талшығы: Тарихы мен өндірісі
Twaron
Twaron – Teijin Aramid өндіретін жоғары беріктік пара-арамид талшығы. Kevlar-дан кейін дамыған, ыстыққа төзімді, мықты синтетикалық материал туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Teijin Aramid-тің жоғары берікті параарамид талшығы үшін сауда белгісі. Twaron (Teijin Aramid-тің тауарлық атауы) – параарамид. Бұл 1970 жылдардың басында голланд компаниясы Akzo Nobel-дің Enka BV бөлімшесі, кейіннен Akzo Industrial Fibers әзірлеген, жоғары температураға төзімді және берік синтетикалық талшық. Параарамид талшығының зерттеу атауы бастапқыда Fiber X болған, бірақ одан кейін Arenka деп аталды. Голланд параарамид талшығы DuPont-тің Kevlar-ынан аздап кейін жасалса да, Akzo компаниясындағы 1970 жылдардағы қаржылық қиындықтарға байланысты Twaron коммерциялық өнім ретінде Kevlar-дан әлдеқайда кешірек таныстырылды.
Trademark of Teijin Aramid for high strength para aramid fiber
Twaron (a brand name of Teijin Aramid) is a para aramid. It is a heat resistant and strong synthetic fibre developed in the early 1970s by the Dutch company Akzo Nobel's division Enka BV, later Akzo Industrial Fibers. The research name of the para aramid fibre was originally Fiber X, but it was soon called Arenka. Although the Dutch para aramid fiber was developed only a little later than DuPont's Kevlar, the introduction of Twaron as a commercial product came much later than Kevlar due to financial problems at the Akzo company in the 1970s.
Полимерлік препарат
Тварон – п-фенилентерефталамид (PpPTA), AABB параполиарамидінің ең қарапайым түрі. PpPTA – п-фенилендиамин (PPD) және терефталоил дихлоридінің (TDC) өнімі. Ароматты полимерді еріту үшін Twaron N-метилпирролидон (NMP) ко-еріткішін және амидтік топтардың сутекті байланыстарын бұзу үшін иондық компонентті (кальций хлориді CaCl2) пайдаланды. Бұл нақты процесті 1974 жылы Арнемдегі AKZO зертханасында Лео Фоллбрахт, Тюн Вейерман (Лео Фоллбрахттың ассистенты) және Вим Энгельхардтан (практикант, өсіп келе жатқан полимерді мүмкіндігінше ұзақ уақыт ерітіндіде ұстауға жарамды еріткіш ретінде NMP-ні тапқан; сондай-ақ, жеткілікті ұзын полимер тізбектерін алу үшін PPD және TDC-нің жоғары жылдамдықта араластырылуы қажет екенін анықтаған) тұратын команда ойлап тапты. Жаңадан ашылған процестің патенті AKZO (Fibre X) мен DuPont (Fibre B) арасында патенттік соғысқа әкелді, себебі DuPont бастапқыда канцерогенді HMPT (гексаметилфосфорамид) қолданған. Ауқымды зерттеулерге қарамастан, DuPont қазір өздерінің Kevlar өндірісінде AKZO патентін қолданып, қауіпсіздігі жоғары NMP-ні пайдаланады.
Twaron is a p phenylene terephthalamide (PpPTA), the simplest form of the AABB para polyaramide. PpPTA is a product of p phenylene diamine (PPD) and terephthaloyl dichloride (TDC). To dissolve the aromatic polymer Twaron used a co solvent of N methyl pyrrolidone (NMP) and an ionic component (calcium chloride CaCl2) to occupy the hydrogen bonds of the amide groups. The invention of this specific process was done in 1974 at AKZO Research Laboratory in Arnhem by a team consisting of Leo Vollbracht, Teun Veerman (assistant of Leo Vollbracht) and Wim Engelhard (trainee, who actually discovered NMP as the appropriate solvent to keep the growing polymer as long as possible in solution; he also discovered that high speed mixing of PPD and TDC was necessary to obtain a sufficiently long polymer chains). The patent of the newly discovered process route led to a patent war between AKZO (Fibre X) and DuPont (Fibre B) as Dupont initially used the carcinogenic HMPT (hexamethylphosphoramide). Despite heavy research DuPont now also applies the AKZO patent for their Kevlar process and use the less hazardous NMP.
Орау
Delfzijl қаласында Twaron полимерін өндіргеннен кейін полимер Emmen қаласына жеткізіледі, онда ерітілген полимерді сұйық химиялық қоспадан қатты талшыққа айналдыру арқылы талшықтар өндіріледі. PPTA-ны иіруге арналған полимерлік еріткіш әдетте 100% сусыз (суы жоқ) күкірт қышқылынан (H2SO4) тұрады. Полимерді еріту үшін ұнтақ күйіндегі мұздатылған күкірт қышқылын ұнтақ күйіндегі полимермен араластырып, қоспаны бірте-бірте қыздыру қажет. Бұл процесс, DuPont процесінен гөрі қиынрақ, Анри Ламмерс ойлап тапты және AKZO патенттеді.
After the production of the Twaron polymer in Delfzijl, the polymer is brought to Emmen, where fibres are produced by spinning the dissolved polymer into a solid fibre from a liquid chemical blend. Polymer solvent for spinning PPTA is generally 100% anhydrous (water free) sulfuric acid (H2SO4). The polymer is dissolved by mixing frozen sulfuric acid in powder form with the polymer in powder form and gently heating the mixture. This process, which differs from the more difficult DuPont process, was invented by Henri Lammers and patented by AKZO.