芳綸纖維全稱為"聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺",英文為Aramid
fiber，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能,其強(qiáng)度是鋼絲的 5～6倍
，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量?jī)H為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長(zhǎng)的生命周期。芳綸的發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是材料界一個(gè)非常重要的歷史進(jìn)程。
芳綸纖維是重要的國(guó)防軍工材料，為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，目前，美、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的防彈衣均為芳綸材質(zhì)，芳綸防彈衣、頭盔的輕量化，有效提高了軍隊(duì)的快速反應(yīng)能力和殺傷力。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美、法飛機(jī)大量使用了芳綸復(fù)合材料。除了軍事上的應(yīng)用外，現(xiàn)已作為一種高技術(shù)含量的纖維材料被廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)電、建筑、汽車(chē)、體育用品等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。在航空、航天方面，芳綸由于質(zhì)量輕而強(qiáng)度高，節(jié)省了大量的動(dòng)力燃料，據(jù)國(guó)外資料顯示，在宇宙飛船的發(fā)射過(guò)程中，每減輕1公斤的重量，意味著降低100萬(wàn)美元的成本。除此之外，科技的迅猛發(fā)展正在為芳綸開(kāi)辟著更多新的民用空間。據(jù)報(bào)道，目前，芳綸產(chǎn)品用于防彈衣、頭盔等約占7～8%，航空航天材料、體育用材料大約占40%；輪胎骨架材料、傳送帶材料等方面大約占20%左右，還有高強(qiáng)繩索等方面大約占
13%。
芳綸主要分為兩種，對(duì)位芳酰胺纖維（PPTA）和間位芳酰胺纖維（PMIA），自20世紀(jì)60年代由美國(guó)杜邦（DuPont）公司成功地開(kāi)發(fā)出芳綸纖維并率先產(chǎn)業(yè)化后，在30多年的時(shí)間里，芳綸纖維走過(guò)了由軍用戰(zhàn)略物資向民用物資過(guò)渡的歷程，價(jià)格也降低了將近一半。現(xiàn)在國(guó)外芳綸無(wú)論是研發(fā)水平還是規(guī)�；a(chǎn)都日趨成熟。在芳綸纖維生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)位芳酰胺纖維發(fā)展快，產(chǎn)能主要集中在日本和美國(guó)、歐洲。如美國(guó)杜邦的Kevlar纖維，荷蘭阿克蘇諾貝爾（Akzo
Nobel）公司（已與帝人合并）的Twaron纖維，日本帝人公司的Technora纖維及俄羅斯的Terlon纖維等。間位芳酰胺纖維的品種有
Nomex、Conex、Fenelon纖維等。美國(guó)的杜邦是芳綸開(kāi)發(fā)的先驅(qū)，他們無(wú)論在新產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)規(guī)摸上，還是在市場(chǎng)占有率上都是較高水平，僅他們生產(chǎn)的Kevlar纖維，目前就有Kevlar一49、Kevlar－29等十多個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)又有數(shù)十種規(guī)格的產(chǎn)品。杜邦公司在去年宣布將擴(kuò)大Kevlar纖維的生產(chǎn)能力，該擴(kuò)建項(xiàng)目預(yù)計(jì)在今年年底完工。帝人、赫斯特等芳綸生產(chǎn)的知名企業(yè)也不甘示弱，紛紛擴(kuò)產(chǎn)或聯(lián)合，并積極開(kāi)拓市場(chǎng)，希望成為這個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的生力軍。
德國(guó)Acordis公司近期開(kāi)發(fā)出高性能超細(xì)對(duì)位芳綸
(Twaron)產(chǎn)品，它既不燃，也不會(huì)熔融，還有很高強(qiáng)度和杭切割能力，主要可用于生產(chǎn)涂層及非涂層織物、針織產(chǎn)品和針剌氈等既耐高溫又抗切割的各種紡織服裝裝備。Twaron超細(xì)長(zhǎng)絲的細(xì)度僅為職業(yè)安全服常用對(duì)位芳綸的60%，用它織造手套·其抗切割能力提高l0%，用它生產(chǎn)梭織物和針織產(chǎn)品，其手感更柔和，使用更舒適。Twaron防切割手套主要用于汽車(chē)制造業(yè)、玻璃工業(yè)及金屬零部件生產(chǎn)廠，還能為森林工業(yè)生產(chǎn)護(hù)腿用品，為公共運(yùn)輸行業(yè)提供防破壞裝備等。利用Twaron的阻燃耐熱性，可為消防隊(duì)提供防護(hù)套裝和氈毯等裝備，以及為鑄造，爐窯、玻璃廠等高溫作業(yè)部門(mén)提供耐熱防火服，以及生產(chǎn)飛機(jī)座阻燃防火包覆材料。用這一高性能纖維還能創(chuàng)造汽車(chē)輪胎、冷卻軟管、V型皮帶等機(jī)件、光學(xué)纖維電纜和防彈背心等防護(hù)裝備，還能代替石棉做摩擦材料和密封材料等。
據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，芳綸纖維世界總需求量在2001年為36萬(wàn)噸/年，而在2005年將達(dá)到50萬(wàn)噸/年。全球?qū)Ψ季]的需求呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，芳綸作為一種新興的高性能纖維進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)期。
與海外芳綸纖維產(chǎn)業(yè)的紅紅火火相比，芳綸的國(guó)產(chǎn)化才剛剛起步。由于芳綸纖維在我國(guó)的發(fā)展起步較晚，國(guó)外公司對(duì)核心技術(shù)的封鎖壟斷等原因，目前我國(guó)芳綸纖維的技術(shù)水平、產(chǎn)品檔次及生產(chǎn)能力都與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家存在著一定的差距。據(jù)悉，近幾年，我國(guó)電子、建筑、輪胎工業(yè)迅速發(fā)展，使得我國(guó)芳綸用量迅猛增長(zhǎng)。造成我國(guó)芳綸國(guó)產(chǎn)化如此艱難的原因主要有兩點(diǎn)：一是生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸難以突破；二是大部分原料需要進(jìn)口，特別是國(guó)產(chǎn)的溶劑不能過(guò)關(guān)。但正是因?yàn)樗趪?guó)內(nèi)是新生事物，市場(chǎng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有飽和，才值得我們?nèi)リP(guān)注、去開(kāi)發(fā)。目前我國(guó)芳綸生產(chǎn)的發(fā)展已提到了議事日程，芳綸被列入國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)品目錄之中，政府也將"芳綸纖維在工程輪胎、同步帶中應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)"列為我國(guó)"十五"橡膠工業(yè)重大研究和產(chǎn)業(yè)化課題。特別是在間位生產(chǎn)線芳酰胺的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)方面，我國(guó)取得了一定程度的進(jìn)步。
防火纖維—芳綸1313
芳綸1313由美國(guó)杜邦公司研制成功，并于1967年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品注冊(cè)為Nomex®(諾美克斯)。這是一種柔軟潔白、纖細(xì)蓬松、富有光澤的纖維，外觀與普通化纖并無(wú)二致，卻集眾長(zhǎng)于一身?yè)碛谐鯇こ５摹疤禺惞δ堋保?br />
持久的熱穩(wěn)定性。
芳綸1313突出的特點(diǎn)就是耐高溫性能好，可在220℃高溫下長(zhǎng)期使用而不老化，其電氣性能與機(jī)械性能的有效性可保持10年之久，而且尺寸穩(wěn)定性較佳，在250℃左右的熱收縮率僅為1%，短時(shí)間暴露于300℃高溫中也不會(huì)收縮、脆化、軟化或者融熔，只在370℃以上的強(qiáng)溫下才開(kāi)始分解，400℃左右開(kāi)始碳化，如此高的熱穩(wěn)定性在目前有機(jī)耐溫纖維中是絕無(wú)僅有的。
驕人的阻燃性。
我們知道，材料在空氣中燃燒所需氧氣體積的百分比叫做極限氧指數(shù)，極限氧指數(shù)越大，其阻燃性能就越好。通�？諝庵醒鯕夂繛�21%而芳綸1313的氧指數(shù)大于28%，屬于難燃纖維，所以不會(huì)在空氣中燃燒，也不助燃，有自熄性。這種源于本身分子結(jié)構(gòu)的固有特性使芳綸1313永久阻燃，因此有“防火纖維”之美稱。
較好的電絕緣性。
芳綸1313介電常數(shù)很低，固有的介電強(qiáng)度使其在高溫、低溫、高濕條件下均能保持優(yōu)良的電絕緣性，用其制備的絕緣紙耐擊穿電壓可達(dá)到10萬(wàn)伏/㎜，是全球公認(rèn)的較佳絕緣材料。
杰出的化學(xué)穩(wěn)定性。
芳綸1313是由酰胺鍵連接芳基所構(gòu)成的線型大分子，其晶體中，氫鍵在兩個(gè)平面內(nèi)排列成三維結(jié)構(gòu)，這種較強(qiáng)的氫鍵作用使得其化學(xué)結(jié)構(gòu)異常穩(wěn)定，可耐大多高濃無(wú)機(jī)酸及其它化學(xué)品的腐蝕、抗水解作用和蒸汽腐蝕。
優(yōu)良的機(jī)械特性。
芳綸1313系柔性高分子材料，低剛度高伸長(zhǎng)特性使之具備與普通纖維相同的可紡性，可用常規(guī)紡機(jī)加工成各種織物或無(wú)紡布，而且耐磨抗撕裂，適用范圍十分廣泛。
較強(qiáng)的耐輻射性。
芳綸1313耐α、β、χ射線以及紫外光線輻射的性能十分優(yōu)異。用50Kv的χ射線輻射100小時(shí)，其纖維強(qiáng)度保持原來(lái)的73%，而此時(shí)的滌綸或錦綸早已成了粉末。獨(dú)特而穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予芳綸1313優(yōu)異的性能，通過(guò)對(duì)這些特性加以綜合利用，一系列新功能、新產(chǎn)品不斷地開(kāi)發(fā)出來(lái)，適用領(lǐng)域越來(lái)越廣，普及程度越來(lái)越高。
特種防護(hù)服。
芳綸1313織物遇火時(shí)不燃燒、不滴熔、不發(fā)煙，具有優(yōu)異的防火效果。尤其在突遇900-1500℃的高溫時(shí)，布面會(huì)迅速碳化及增厚，形成特有的絕熱屏障，保護(hù)穿著者逃生。若加入少量抗靜電纖維或芳綸1414，可有效防止布料爆裂，避免雷弧、電弧、靜電、烈焰等危害。用芳綸1313有色纖維可制作飛行服、防化作戰(zhàn)服、消防戰(zhàn)斗服及爐前工作服、電焊工作服、均壓服、防輻射工作服、化學(xué)防護(hù)服、高壓屏蔽服等各種特殊防護(hù)服裝，用于航空、航天、軍服、消防、石化、電氣、燃?xì)�、冶金、賽�?chē)等諸多領(lǐng)域。除此之外，在發(fā)達(dá)國(guó)家，芳綸織物還普遍用作賓館紡織品、救生通道、家用防火裝飾品、熨衣板覆面、廚房手套以及保護(hù)老人兒童的難燃睡衣等。
高溫過(guò)濾材料。
芳綸1313的耐高溫性、尺寸穩(wěn)定性以及耐化學(xué)性，使其在高溫濾材領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。芳綸濾材廣泛用于化工廠、火電廠、碳黑廠、水泥廠、石灰廠、煉焦廠、冶煉廠、瀝青廠、噴漆廠以及電弧爐、油鍋爐、焚化爐的高溫?zé)煹篮蜔峥諝膺^(guò)濾，既能有效除塵，又能抵抗有害煙霧的化學(xué)侵蝕，同時(shí)有助于貴重金屬的回收。
蜂巢結(jié)構(gòu)材料。
用芳綸1313結(jié)構(gòu)材料紙可制作仿生型多層蜂巢結(jié)構(gòu)板材，具有突出的強(qiáng)度/重量比和剛性/重量比（約為鋼材的9倍），其質(zhì)量輕、耐沖擊、抗燃絕緣、耐腐蝕耐老化以及良好的透電磁波性等特點(diǎn)，適于制作飛機(jī)、導(dǎo)彈及衛(wèi)星上的寬頻透波材料和大剛性次受力結(jié)構(gòu)部件（如機(jī)翼、整流罩、機(jī)艙內(nèi)襯板、艙門(mén)、地板、貨艙和隔墻等），也適合于制作游艇、賽艇、高速列車(chē)及其它高性能要求的夾層結(jié)構(gòu)。
防彈纖維—芳綸1414
幾乎與芳綸1313的發(fā)明同步，杜邦公司在上世紀(jì)六十年代末研制出另一種高性能合成纖維—芳綸1414，其商品于1972年首次問(wèn)世，定名為Kevlar®(凱芙拉)。
芳綸1414外觀呈金黃色，貌似閃亮的金屬絲線，實(shí)際上是由剛性長(zhǎng)分子構(gòu)成的液晶態(tài)聚合物。由于其分子鏈沿長(zhǎng)度方向高度取向，并且具有極強(qiáng)的鏈間結(jié)合力，從而賦予纖維空前的高強(qiáng)度、高模量和耐高溫特性。
芳綸1414的發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是材料界發(fā)展的一個(gè)的重要里程碑。芳綸1414有較高的強(qiáng)度，大于28克/旦，是優(yōu)質(zhì)鋼材的5～6倍，模量是鋼材或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼材的2倍，而重量?jī)H為鋼材的1/5。（芳綸1414的強(qiáng)韌性也使其裁切與加工異常困難，需要昂貴的專用工具）。
芳綸1414的連續(xù)使用溫度范圍較寬，在-196℃至204℃范圍內(nèi)可長(zhǎng)期正常運(yùn)行。在150℃下的收縮率為0，在560℃的高溫下不分解不熔化，耐熱性更勝芳綸1313一籌，且具有良好的絕緣性和抗腐蝕性，生命周期很長(zhǎng)，因而贏得“合成鋼絲”的美譽(yù)。
芳綸1414首先被應(yīng)用于國(guó)防軍工等尖端領(lǐng)域。為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)及反恐的需要，美、俄、英、德、法、以色列、意大利等許多國(guó)家軍警的防彈衣、防彈頭盔、防刺防割服、排爆服、高強(qiáng)度降落傘、防彈車(chē)體、裝甲板等均大量采用了芳綸1414。在防彈衣中，由于芳綸纖維強(qiáng)度高，韌性和編織性好，能將子彈沖擊的能量吸收并分散轉(zhuǎn)移到編織物的其它纖維中去，避免造成“鈍傷”，因而防護(hù)效果顯著。芳綸防彈衣、頭盔的輕量化，有效地提高了軍隊(duì)的快速反映能力和防護(hù)能力。
現(xiàn)在，除了軍事領(lǐng)域外，芳綸1414已作為一種高技術(shù)含量的纖維材料被廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)電、建筑、汽車(chē)、海洋水產(chǎn)、體育用品等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)方面。
在航空航天方面，芳綸纖維樹(shù)脂基增強(qiáng)復(fù)合材料用作宇航、火箭和飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料，可減輕重量，增加有效負(fù)荷，節(jié)省大量動(dòng)力燃料。如波音飛機(jī)的殼體、內(nèi)部裝飾件和座椅等成功地運(yùn)用了芳綸1414材料，重量減輕了30%。
由于芳綸1414比重小，強(qiáng)度高，耐熱性好，并且對(duì)橡膠有良好的粘附性，所以成為理想的簾子線纖維。芳綸簾子線可使輪胎降低層薄，減輕重量，容易散熱，減小形變，減輕滾動(dòng)阻力，提升高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能，使輪胎的使用壽命相應(yīng)延長(zhǎng)，而且耐刺扎性能大大提高，其強(qiáng)韌的特性使得輪胎漏氣后還能行駛到修車(chē)廠而不會(huì)傷及輪胎側(cè)面。芳綸1414特別適合作高速行駛或超重負(fù)載的汽車(chē)和飛機(jī)強(qiáng)化型輪胎簾子線使用，具有很大發(fā)展前途。目前世界幾大輪胎巨頭米其林、固特異、倍耐力等公司都已采用芳綸1414作為輪胎簾子線，大量用于高級(jí)轎車(chē)領(lǐng)域。
在土木結(jié)構(gòu)工程上，由于芳綸1414具有輕質(zhì)高強(qiáng)、高彈模、耐腐蝕、不導(dǎo)電和抗沖擊等性能，可用于對(duì)橋梁、柱體、地鐵、煙囪、水塔、隧道及電氣化鐵路、海港碼頭進(jìn)行維修、補(bǔ)強(qiáng)，適合對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的加固與修復(fù)。
除此之外，芳綸1414還可在充氣膠皮制品（如充氣救生筏、充氣舟橋等）、耐腐蝕容器、輕型油罐及大口徑原油排吸管中作骨架材料；用于制作耐高溫、耐切割防護(hù)手套；利用其自潤(rùn)滑性、耐熱性和韌性，可代替有致癌物質(zhì)的石棉制造隔熱防護(hù)屏、防護(hù)衣及密封材料；還可替代石棉和玻璃纖維來(lái)補(bǔ)強(qiáng)樹(shù)脂，用作耐摩擦、絕熱和電絕緣材料；制作艦船繩纜，海底電纜、雷達(dá)浮標(biāo)系統(tǒng)和光導(dǎo)纖維增強(qiáng)繩纜；制造高強(qiáng)度低重量的運(yùn)動(dòng)器材，如滑雪板、劃艇和皮艇等等�？傊�，凡要求高強(qiáng)度、耐拉伸、抗撕裂、防穿刺及耐高溫的場(chǎng)合，都是芳綸1414大顯身手的領(lǐng)域，具有不可替代的優(yōu)越性。
