Aramidfasern

Aramidfasern sind hitzebeständige und starke synthetischen Fasern. Sie werden in der Luft- und Raumfahrt- und für militärische Zwecke eingesetzt, außerdem für ballistische Panzerungsgewebe und ballistische Verbundwerkstoffe und in Fahrradreifen, Schiffstauwerk, Schiffsrumpfverstärkung und als Asbestersatz verwendet. Der Name leitet sich ab von "aromatischem Polyamid". Die Kettenmoleküle in den Fasern sind stark an der Faserachse orientiert. Infolgedessen trägt ein höherer Anteil der chemischen Bindung mehr zur Faserfestigkeit bei als bei vielen anderen synthetischen Fasern.

Eine Aramidfaser ist eine künstlich hergestellte Faser, in der die faserbildende Substanz ein langkettiges synthetisches Polyamid ist, in dem mindestens 85% der Amidbindungen (-CO-NH-) direkt an zwei aromatische Ringe gebunden sind. Es gibt zwei Arten von Aramidfasern, nämlich Meta-Aramid-Fasern und Para-Aramid-Fasern, wobei letztere hinsichtlich der technischen Eigenschaften überlegen sind.

Markt

Die globale Aramidfaserkapazität hat sich auf 130kt erhöht, die größtenteils in Nordamerika, Europa und Asien verteilt sind. Para-Aramidfasern, die etwa 63% der gesamten globalen Aramidfaserkapazität ausmachen, werden hauptsächlich in Schutzmaterialien, hochtemperaturbeständigen Materialien und Seilen/optischen Kabeln verwendet, während Meta-Aramidfasern hauptsächlich in den Bereichen Isolierung, Flammwidrigkeit und Filtration eingesetzt werden.

Herstellung

Aramide werden in der Regel durch die Reaktion zwischen einer Aminogruppe und einer Carbonsäurehalogenidgruppe hergestellt. Die bekanntesten Aramide (Kevlar, Twaron, Nomex, New Star und Teijinconex) sind AABB-Polymere. Nomex, Teijinconex und New Star enthalten überwiegend die Meta-Verknüpfung und sind Poly-Metaphenylenisophthalamide (MPIA). Kevlar und Twaron sind beide p-Phenylenterephthalamide (PPTA), die einfachste Form des AABB para-Polyaramids. PPTA ist ein Produkt aus p-Phenylendiamin (PPD) und Terephthaloyldichlorid (TDC oder TCl).

Die Produktion von PPTA beruht auf einem Co-Lösungsmittel mit einer ionischen Komponente (CaCl 2), um die Wasserstoffbindungen der Amidgruppen zu besetzen, und einer organischen Komponente (N-Methylpyrrolidon (NMP)), um das aromatische Polymer aufzulösen. Nach der Herstellung des Polymers wird die Aramidfaser durch Spinnen des gelösten Polymers zu einer festen Faser aus einer flüssigen chemischen Mischung hergestellt. Polymerlösungsmittel zum Spinnen von PPTA ist im Allgemeinen 100% wasserfreie Schwefelsäure (H2SO4).

GAB Neumann Prozesse

Der Herstellungsprozess von Aramidfasern beinhaltet die Rückgewinnung (Absorption und Weiterverarbeitung) sehr großer Mengen an Salzsäure (HCl), weshalb korrosionsbeständige Prozessanlagen erforderlich sind. Die Auflösung von (PPTA-)Aramidfasern erfordert den Einsatz von konzentrierter Schwefelsäure und damit den potenziellen Bedarf an Siliziumkarbid-Prozessausrüstung. GAB Neumann liefert imprägnierte Graphit-Ringnut- oder Blockwärmetauscher, Absorber, Kolonnen und HCl-Rückgewinnungsanlagen sowie Siliciumcarbid-Wärmetauscher an die Aramidfaserhersteller.

Zugehörige Produkte:

Graphit-Ringnut-Hochleistung-Kondensatoren

Graphit-Ringnut-Partialkondensatoren

Graphit-Blockwärmetauscher

Kolonnen

Salzsäure-Rückgewinnung

Siliziumkarbid-Rohrbündelwärmetauscher

Siliziumkarbid-Blockwärmetauscher

Siliziumkarbid-Plattenwärmetauscher