Aramidfasern sind künstlich hergestellte Hochleistungsfasern, deren Moleküle durch relativ starre Polymerketten gekennzeichnet sind. Diese Moleküle sind durch starke Wasserstoffbrückenbindungen verbunden, die mechanische Spannungen sehr effizient übertragen, was die Verwendung von Ketten mit relativ geringem Molekulargewicht ermöglicht.
Der Begriff „Aramid“ ist die Abkürzung für „aromatisches Polyamid“. Aromatische Polyamide wurden erstmals Anfang der 1960er Jahre als Meta-Aramid-Fasern kommerziell eingesetzt, wobei in den 1960er und 1970er Jahren Para-Aramid-Fasern entwickelt wurden.
Aramidfasern weisen einige allgemeine Merkmale auf, die sie von anderen synthetischen Fasern unterscheiden:
- Hohe Festigkeit
- Gute Beständigkeit gegen Abrieb
- Gute Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel
- Nichtleitfähig
- Kein Schmelzpunkt
- Geringe Entflammbarkeit
- Gute Gewebebeständigkeit bei erhöhten Temperaturen
Diese einzigartigen Eigenschaften ergeben sich aus der Kombination von steifen Polymermolekülen mit einer starken Kristallorientierung sowie einer engen Wechselwirkung zwischen den Polymerketten aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen.
Herstellungsprozess
Twaron®-Filamentgarne werden durch Trockenstrahl-Nassspinnen einer flüssigkristallinen Lösung von PPTA-Polymer in konzentrierter Schwefelsäure hergestellt. Nach der Extrusion durch Spinnlöcher durchlaufen die flüssigen Filamente einen Luftspalt und gelangen in ein wasserhaltiges Koagulationsbad. Die Fäden werden anschließend gewaschen, neutralisiert, getrocknet und auf Spulen aufgewickelt.
In der Spinnlösung bilden die steifen Aramidmoleküle flüssigkristalline Domänen, in denen die Polymermoleküle gut ausgerichtet sind. Während des Spinnprozesses selbst führt die Dehnung dieser Domänen im Luftspalt dazu, dass sich die Domänen und die Ausrichtung der Polymermoleküle mit der Fließrichtung ausrichten.
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