Поддержка по электронной почте
247886802@qq.comПозвоните в службу поддержки
+86-13258111863
Когда говорят про арамидное волокно, часто представляют готовые бронежилеты или карбоновые детали, но редко задумываются, сколько итераций требуется для стабильного выхода полимера. Наша команда в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы прошла путь от экспериментов с поликонденсацией до серийного производства, и я до сих пор помню, как первые образцы расслаивались при термообработке.
Полипарафенилентерефталамид – звучит сложно, но на практике ещё сложнее. Мы начали с классической схемы низкотемпературной поликонденсации, но столкнулись с проблемой деградации растворителя N-метилпирролидона. Приходилось подбирать концентрацию хлорида кальция буквально эмпирически: в журналах пишут про 3-5%, а у нас стабильный результат дал только 4.2%.
Интересный момент: многие недооценивают роль воды в системе. Даже 0.1% влажности в азоте на стадии осаждения волокна приводит к пузырькам, которые потом рвут нить при вытяжке. Пришлось ставить дополнительную просушку газа, хотя в техпроцессе этого не было.
Сейчас используем модифицированную установку от немецкого производителя, но изначально адаптировали советское оборудование – тот случай, когда простота конструкции оказалась преимуществом. Кстати, на сайте https://www.th-composite.ru мы как раз описываем этот этап, но без таких технических деталей.
Самое сложное – не синтез, а формование. При переходе из жидкокристаллического состояния в твёрдое волокно часто теряет ориентацию макромолекул. Мы потратили полгода, чтобы подобрать скорость вытяжки для нашей рецептуры. Оказалось, что стандартные 150 м/мин не подходят – оптимально 127 м/мин при температуре 420°C.
Запомнился случай, когда партия волокна внезапно начала давать прочность на 15% ниже нормы. Проверили всё – от сырья до температуры ванны осаждения. Оказалось, поставщик поменял марку парафенилендиамина без уведомления. Теперь всегда делаем экспресс-тест каждой партии сырья.
Кстати, прочность – не единственный параметр. Усталостные характеристики часто важнее, но их редко проверяют на старте. Мы на своей шкуре learned this lesson, когда партия прошла все стандартные тесты, но быстро деградировала в условиях вибрации.
Наше производство в промышленном парке Тяньфу изначально рассчитывалось на японские экструдеры, но в итоге пришлось комбинировать компоненты. Шнеки – немецкие, системы контроля – отечественные. Не самое элегантное решение, зато надёжное.
Особенно сложно было с системами точного поддержания температуры. Для арамидного волокна перепад даже в 2°C критичен. Пришлось разрабатывать кастомные термостаты, которые сейчас используем на всех линиях.
Стандартные методики испытаний часто не отражают реальные эксплуатационные свойства. Мы добавили циклические нагрузочные тесты, хотя это увеличило время контроля на 30%. Зато смогли предсказать проблемы, которые проявились бы только у конечного потребителя.
Интересно, что даже цвет волокна может многое рассказать о качестве. Коричневатый оттенок часто указывает на окисление, хотя по механическим свойствам образец может проходить норму. Мы такие партии бракуем, даже если формально они соответствуют ТУ.
Сейчас внедряем систему отслеживания каждой катушки – от параметров синтеза до условий хранения. Дорого, но позволяет точно определять причину дефектов.
Когда мы начинали в 2021 году, рассчитывали в основном на рынок баллистической защиты. Но оказалось, что для бронежилетов нужны совсем другие параметры гибкости, чем мы предполагали. Пришлось пересматривать технологию крутки.
Зато нашли нишу в композитных армирующих элементах для авиации. Там как раз важна стабильность при перепадах температур, что у нашего волокна получалось хорошо с самого начала.
Сейчас через https://www.th-composite.ru к нам часто обращаются за кастомизированными решениями. Например, недавно делали партию с повышенной стойкостью к УФ-излучению для тросов в солнечных регионах.
Себестоимость – больное место. N-метилпирролидон дорожает, ищем альтернативы. Пробовали диметилформамид, но пока нестабильные результаты. Возможно, стоит вернуться к исследованиям с ионными жидкостями, хотя это удорожание оборудования.
Экспериментировали с модификацией поверхности волокна плазменной обработкой. В лаборатории результаты обнадёживали – адгезия к эпоксидным смолам росла на 40%. Но при масштабировании эффект снижался до 10-15%, что не окупало затрат.
Сейчас смотрим в сторону гибридных материалов. Например, комбинация арамидного волокна с базальтовым даёт интересные акустические свойства. Но это пока на стадии НИОКР.
Коллеги из других отделов иногда предлагают радикально новые подходы, но в производстве важна стабильность. Поэтому внедряем постепенно – по одному улучшению в квартал.
Главный урок – не существует идеальной технологии. Даже у лидеров рынка есть проблемы, просто они их не афишируют. Мы в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы научились главному: понимать, когда стоит совершенствовать процесс, а когда – проще запустить новую линию с другими параметрами.
Сейчас из 200 сотрудников 40 занимаются именно разработкой и оптимизацией. Это много для производства, но без такого подхода в нашей сфере нельзя.
Если бы начинал сейчас, возможно, больше внимания уделил бы автоматизации контроля. Ручные замеры съедают слишком много времени, которое можно было бы направить на эксперименты.
