Vysokovýkonné aramidové a hybridné vláknové prepregy | Weihai Dushi

Základná klasifikácia: Presné rozdelenie na základe výkonnostnej orientácie a aplikačných scenárov

Aramidové prepregy majú bohatý kategóriový systém, ktorý možno rozdeliť do štyroch hlavných kategórií na základe typu živice, typu vlákna, funkčných charakteristík a usporiadania. Každý produkt sa zameriava na odlišné aplikačné scenáre, čím umožňuje presnú prispôsobenosť požiadavkám rôznych odvetví.

1. Rozdelenie funkčných hraníc podľa typu živice: termosetové a termoplastické

Živicový systém je kľúčovým prvkom, ktorý určuje vlastnosti formovania a aplikačný rozsah aramidových prepregov, a môže byť rozdelený do dvoch základných kategórií. Tieto dve kategórie sa výrazne líšia mechanizmom tuhnutia a zameraním na výkon:

• Termosetový aramidový prepreg: Na báze epoxidové pryskyričky, fenolovej pryskyričky, kyanát esterovej pryskyričky atď., vyžaduje nevratné sieťovanie a vytvrdzovanie cez teplo a tlak. V súčasnosti je to dominantná kategória na trhu, ktorá do roku 2024 tvorí viac ako 85 %. Medzi nimi sa výrobky na báze epoxidovej pryskyričky široko používajú v leteckej a kozmickej technike pre konštrukčné komponenty, vysokokvalitnom ochrannom vybavení a iných oblastiach vďaka vynikajúcej adhézii a vyváženým mechanickým vlastnostiam (pevnosť v ťahu môže dosiahnuť 280 MPa alebo viac); výrobky na báze fenolovej pryskyričky sa vyznačujú vynikajúcou samozhášavosťou a odolnosťou voči teplote, pri horení majú nízku hustotu dymu, čo ich robí vhodnými pre vnútorné dokončenie vozidiel koľajových dopravných prostriedkov a požiarne odolné komponenty lodí; výrobky na báze kyanát esterovej pryskyričky majú nízke dielektrické vlastnosti, s dielektrickou konštantou ≤ 2,8, a sú vhodné pre vysokofrekvenčné aplikácie, ako sú kryty radarov a 5G antény. Hlavnými vlastnosťami tohto typu predtvarov z aramidových vlákien sú stabilná štruktúra a vynikajúca odolnosť proti creepu po vytvrdnutí, avšak cyklus formovania je relatívne dlhý (zvyčajne 40–90 minút) a recyklácia je náročná.
  
• Termoplastické aramidové vlákno prereg: Použitím tavených živíc, ako sú polyetheretherketon (PEEK), polyamid (PA) a polyfenylén sulfid (PPS), má reverzibilné vlastnosti „ohrievanie zmäkčenie chladenie tuhnutie“ a v posledných rokoch rýchlo rástol, pričom v roku 2024 dosiahol podiel na trhu 15 %. Medzi jeho výrazné výhody patrí vysoká účinnosť formovania, ktorá skracuje čas cyklu o viac ako 60 % voči termosetovým produktom. Čas jedného formovacieho cyklu možno udržať v rozmedzí 15–30 minút a materiál je možné recyklovať a znova použiť, čím sú splnené požiadavky na veľkovýrobu ochrany batérií elektromobilov, vysokorýchlostných športových zariadení atď. Napríklad krycia doska batérie automobilu vyrobená z aramidového vlákna na báze PA má nárazovú pevnosť 120 kJ/m² a je o 45 % ľahšia v porovnaní s tradičnými kovovými krytmi. Po náraze je možné niektoré poškodenia odstrániť ohriatím.
  

2. Podľa typu aramidového vlákna: zdrojová diferenciácia základných vlastností

Vlastnosti materiálu aramidového vlákna samotného poskytujú rôzne výkonnostné podklady pre aramidový prepreg, ktoré sa hlavne delia na tri kategórie prispôsobené rôznym požiadavkám pevnosti a nákladov:

• Prepreg založený na para-aramide (PPTA): Najčastejšie používaná vyššia kategória s pevnosťou vlákien pri ťahu nad 3,6 GPa, modulom 120 GPa a odolnosťou voči nárazu viac ako 5-krát vyššou ako u ocele. Hlavné využitie je v leteckom priemysle, obranne a vojenskom priemysle s prísnymi požiadavkami na výkon. Napríklad DuPontov aramidový prepreg Kevlar® vyrobený z vlákien 49 sa široko používa na zosilnenie trupov lietadiel a protinábojových prilieb s ochrannou úrovňou až do NIJ III.
  
• Prepreg založený na meta-aramide (PMIA): S vynikajúcou odolnosťou voči korózii a nehorľavosťou ako jadrom sa môže dlhodobo používať pri teplotách vyšších ako 200 ℃. Po ponorení do 50% roztoku sírovej kyseliny po dobu 1000 hodín je miera degradácie mechanických vlastností nižšia ako 8 %, čo ho robí vhodným pre ochranu chemických potrubí, materiály na filtráciu za vysokých teplôt a iné podobné aplikácie. Teijinconex, podobne ako aramid ® Prepreg od Emperor vyrobený z vlákien, sa používa ako protikorózna vložka chemických nádrží.
  
• Co aramidový prepreg: Kombinuje výhody para-aramidu a meta-aramidu, pričom náklady sú znížené o viac ako 30 % voči čistému para-aramidu a má pevnosť v ťahu 2,8 GPa. Je vhodný pre náročné športové vybavenie, automobilové interiéry a iné nákladovo citlivé stredne až vysokej triedy aplikácie, ako sú raketky na badminton alebo opierky sedadiel pre závodné autá.
  

3. Usporiadanie vlákien: Unidirekčný a pletený mechanický výkon – dizajn s rozdielnymi vlastnosťami

Usporiadanie aramidových vlákien priamo určuje smerové mechanické vlastnosti aramidového prepregu, čo vedie k dvom základným kategóriám pre rôzne prípady zaťaženia:

• Jednosmerný aramidový polotovar: Aramidové vlákna sú usporiadané rovnobežne pozdĺž jedného smeru, pričom smerová konzistencia presahuje 99,6 %, čo vedie k maximálnym mechanickým vlastnostiam materiálu v osi vlákna. Tenzijný modul môže dosiahnuť viac ako 110 GPa, zatiaľ čo vlastnosti vo vodorovnom smere sú relatívne slabé. Tento typ produktu sa používa hlavne na konštrukčné komponenty, ktoré vydržia zaťaženie v jednom smere, napríklad nárazové vrstvy lietadlových krídel, ochrana okrajov lopatiek veterných turbín, mostné vystužovacie pásy atď. Prostredníctvom navrhovania viacsmernej vrstvy je možné splniť komplexné požiadavky na zaťaženie. Povrchová hustota pokrýva rozsah od 50 g/m² do 400 g/m² a môže byť presne vybraná podľa veľkosti zaťaženia. Napríklad okraj lopatky 10 MW veterného motora vyrobený z 200 g/m² jednosmerného aramidového vlákna prereg zvyšuje odolnosť lopatky voči úderu blesku o 60 %.
  
• Pletený aramidový vlákno prereg: Aramidové vlákna sú prepletené a vytvorené v bežnom pletive, diagonálovom pletive, saténovom pletive a inými spôsobmi, s viacsmerne vyváženým rozložením mechanických vlastností a lepšou tvarovateľnosťou a odolnosťou voči rezaniu. Výrobky s rovinným pletivom majú hustú štruktúru a vysokú odolnosť proti opotrebeniu, čo ich robí vhodnými na ochranné vybavenie, ako sú napríklad vesty odolné proti guľkám alebo rukavice odolné proti bodnutiam; výrobky s diagonálovým pletivom majú vynikajúcu pružnosť a dokážu sa prispôsobiť zložitým zakriveným plochám. Používajú sa ako nárazová vrstva trupov lodí a nárazníkové nosníky automobilových dverí; saténovo pletené výrobky sa vyznačujú vysokou pevnosťou pri trhacom namáhaní až do 80 kN/m, čo ich robí vhodnými pre interiérové diely lietadiel a vysokohodnotné plachty stanov. Výrobky s rôznymi druhmi pletiva možno kombinovať s rôznymi špecifikáciami lineárnej hustoty v rozmedzí od 100D do 1000D, čím vzniká diverzifikovaná ponuka od jemných textúr po hrubé štruktúry.
  

4. Prispôsobené derivačné kategórie pre špeciálne scenáre na základe funkčných charakteristík

V reakcii na extrémne prostredia alebo špeciálne požiadavky vyvinul Aramidový vlákenný prepreg viacero funkčných podkategórií, čo sa stalo kľúčovým faktorom pri rozširovaní hraníc aplikácií:

• Aramidový vlákenný prepreg s vysokou odolnosťou proti teplu: Použitím modifikovaného polyimidového pryskyriča možno dosiahnuť dlhodobú prevádzkovú teplotu 250–350 °C a zachovanie pevnosti pri ťahu pri vysokých teplotách je vyššie ako 85 %. Napríklad DuPontov Kevlar ® Prepreg vyrobený z vlákien 149 v kombinácii s polyimidovým pryskyričom sa používa pre izolačné komponenty okolo lietadlových motorov a výstelku raketových štartovacích zariadení.
  
• Ohnivzdorný aramidový vlákenný prepreg: vďaka prirodzenej záporno-odolnosti meta aramidu v kombinácii s nehorľavou živicou bez halogénov dosahuje požiarna odolnosť úroveň UL94 V0 a počas horenia nedochádza k uvoľňovaniu jedovatých plynov. Hodnotenie hustoty dymu (SDR) je nižšie ako 15, čo robí materiál vhodným pre scenáre s extrémne vysokými požiadavkami na požiarnu bezpečnosť, ako sú interiéry vagónov metra alebo prepážky v kabíne lietadiel.
  
• Prereg antistatického aramidového vlákna: Pridaním vodivých plnív (napríklad uhlíkových nanorúrok) do živice sa reguluje povrchový odpor na hodnotu medzi 10⁶ - 10⁸ Ω, pričom sa zachováva odolnosť voči nárazom; vhodné pre podzemné ochranné vybavenie v uhliarstve, antistatické skrine elektronických zariadení a iné aplikácie.
  
• Prereg aramidového vlákna s odolnosťou voči poveternostným vplyvom: Do živice sú pridané protiultrafialové a proti-starnutiu zložky, a rýchlosť úbytku mechanických vlastností je po piatich rokoch vonkajšieho pôsobenia menej ako 10 %. Je vhodná pre vonkajšie reklamné plochy, ochranné rukávy vysokonapäťových káblov, vybavenie pre offshorové veterné elektrárne a iné podobné aplikácie.
  

Kľúčová výhoda: Šesť základných charakteristík, ktoré preformátujú aplikačnú hodnotu materiálov
Aramidové vlákno v predtvaroch vyniká medzi množstvom kompozitných materiálov a stáva sa „materiálom, ktorý nemožno vynechať“ pri vysokorozpočtových ochranných a presných výrobných aplikáciách vďaka svojim komplexným výhodám v odolnosti voči nárazom, ľahkosti, stabilita a iným dimenziám. Tieto vlastnosti spoločne vytvárajú jeho nezastupiteľnú trhovú pozíciu.

1. Výnimočný výkon odolnosti voči nárazom a rezaniu

Odolnosť voči nárazom je kľúčovou výhodou aramidového vlákna s predimpregnovaním, pričom vysoká húževnatosť aramidových vlákien a zviazujúci účinok pryskyričia vytvárajú synergický efekt, čo materiálu udeľuje vynikajúcu schopnosť absorbovať energiu. Nárazová húževnatosť bežného para-aramidového predimpregnovaného materiálu môže dosiahnuť viac ako 150 kJ/m², čo je trikrát viac ako u predimpregnovaného uhlíkového vlákna a osemkrát viac ako u ocele. V oblasti ochrany proti strelným zbraňom ochranná doska vyrobená z laminátu jednosmerného aramidového vlákna s plošnou hmotnosťou 100 g/m² odolá nárazu 9 mm pištoľových nábojov a váži len 1/5 oceľových platní s rovnakou úrovňou ochrany; V leteckom priemysle použitie nárazovo odolnej vrstvy z aramidového vlákna na trupe lietadla zníži plochu štrukturálneho poškodenia pri náraze vtáka o 70 %; V oblasti nových foriem energie použitie tohto materiálu na ochranu batérií výrazne zníži riziko tepelného uzavretia počas bezpečnostných testov, ako sú prepichnutie ihlou alebo stlačenie. Okrem toho je tiež vynikajúca rezivosť, pričom úroveň odolnosti voči rezaniu tkaniny aramidového vlákna s plošnou hmotnosťou 200 g/m² dosahuje úroveň EN 388 Level 5, čo ďaleko prevyšuje bežné vláknové materiály.

2. Vynikajúca ľahkosť a mechanická rovnováha

Aramidové vlákno prepreg dokonale kombinuje výkonné výhody aramidových vlákien a pryskyriču, čím dosahuje optimálnu rovnováhu „vysoká pevnosť + nízka hmotnosť“. Jeho hustota je len 1,4–1,6 g/cm³, čo je menej ako 1/5 ocele a polovica hmotnosti hliníkového zliatiny, pričom jeho pevnosť v ťahu môže dosiahnuť 280–350 MPa, čo je porovnateľné s bežnou oceľou. V leteckom priemysle diely interiéru lietadiel a konštrukčné zosilnenia vyrobené z aramidového vlákna prepreg umožňujú znížiť hmotnosť lietadla o viac než 300 kg, čo priamo spôsobuje zníženie spotreby paliva o 8 % – 10 %; V automobilovom priemysle použitie tohto materiálu v karosériách pretekárskych áut znižuje hmotnosť o 55 % voči karosériám z hliníkového zliatiny, pričom zvyšuje odolnosť voči nárazu o 40 %; V oblasti športových potrieb golfové kluby s využitím 1K aramidového prepregu znižujú hmotnosť o 25 %, zvyšujú rýchlosť swingu o 10 % a zvyšujú vzdialenosť úderu o 15 yardov. Okrem toho má tento materiál vynikajúcu rovnováhu mechanických vlastností, ohybový modul dosahuje až 80–110 GPa. Po dlhodobej prevádzke sa nedeformuje a je vhodný pre rôzne nosné konštrukčné aplikácie.

3. Prispôsobivosť prostrediu a trvanlivosť vo všetkých scenároch

Preimpregnované aramidové vlákno má odolnosť voči prostrediu ďaleko nad rámcom tradičných materiálov, čo ho robí spoľahlivou voľbou pre zložité pracovné podmienky. Čo sa týka odolnosti voči korózii, meta-aramidový prepreg môže mať životnosť vyše 15 rokov v prostredí silných kyselín, silných zásad, slaného spreja a iných agresívnych podmienok. V oblasti námorných plavidiel ochranná vrstva trupu z tohto materiálu odoláva erózii morskou vodou a predlžuje údržbový cyklus trikrát voči pozinkovaným oceľovým doskám; čo sa týka odolnosti voči poveternostným vplyvom, produkty obsahujúce prísady odolné voči UV žiareniu majú po 5 rokoch vonkajšieho pôsobenia zachovanie farby vyše 90 %, bez trhlin alebo odlupovania; čo sa týka tepelnej odolnosti, vysokoteplotné produkty možno krátkodobo používať pri 350 ℃ a dlhodobo pri 250 ℃ a stabilne fungovať v vysokoteplotných scenároch, ako sú priemyselné peci alebo lietadlové motory; čo sa týka únave, pri dynamických zaťažovacích cykloch dosahuje únosnosť pri únave viac ako 90 %, čo je o 12 percentuálnych bodov viac ako priemerná hodnota v priemysle. Po použití tohto materiálu sa životnosť lopatiek veterných turbín môže predĺžiť na viac ako 25 rokov.

4. Vysokej flexibilite schopnosť prispôsobenia

Preimpregnované aramidové vlákno umožňuje úplnú výrobu na mieru podľa rozmerov, presne vyhovujúc osobitným potrebám rôznych odvetví. Smolový systém možno upraviť podľa konkrétneho použitia, napríklad tepelne odolná polyimidová smola pre letecký priemysel alebo rýchlo tuhnúca epoxidová smola pre automobilový priemysel; presnosť riadenia obsahu smoly dosahuje ± 0,5 %, čo zabezpečuje konzistentnosť vlastností výrobku; typy vlákien možno vybrať podľa potreby, s flexibilnými kombináciami para-, meta- alebo ko-aramidových vlákien; šírka umožňuje individuálne nastavenie od 0,3 m do 2,0 m, pričom pre veľké lode možno použiť výrobky so šírkou 2,0 m, čím sa zníži počet spojových zvarov o viac ako 60 %; funkčné vlastnosti možno kombinovať a navádzť, napríklad „ohňotesná + antistatická“, „odolnosť voči vysokým teplotám + odolnosť voči korózii“ a iné kompozitné funkcie. Napríklad aramidové vlákno prereg, kompozitná funkcia používaná v ochrannom vybavení podzemných uhliarskych banských dielňach, nielenže spĺňa požiadavky na ohňotesnosť podľa normy UL94 V0, ale tiež disponuje antistatickými vlastnosťami a zároveň zabezpečuje odolnosť voči nárazom.

5. Vynikajúca prispôsobivosť procesu a účinnosť lisovania

Préforma z aramidových vlákien je kompatibilná s bežnými procesmi tvárnenia kompozitných materiálov, ako sú lisovanie za tepla, lisovanie tlakom, vakuumové vaky a navíjanie, a je vhodná pre rôzne potreby od jednotlivých výrobkov na mieru až po hromadnú výrobu. Proces lisovania tlakom je vhodný pre štandardizované komponenty, ako sú kryty batérií alebo dosky proti nárazu. Čas výroby v jednom režime možno udržať v rozmedzí 15–30 minút a chyba rozmernosti nepresahuje ±0,2 mm. Lisovanie za tepla je vhodné pre kvalitné letecké a kozmické komponenty, pričom vnútorná miera chýb produktu je nižšia ako 0,3 %, čo sa dosahuje riadením tlaku v rozmedzí 0,8–1,2 MPa a teploty v rozmedzí 120–200 °C. Navíjací proces je vhodný pre valcovité komponenty, ako sú potrubia a tlakové nádoby. Orientované usporiadanie aramidových vlákien umožňuje dosiahnuť pomer pevnosti v ose a obvode produktu 4:1, čím sa spĺňajú požiadavky na prepravu pod vysokým tlakom. Navyše, polotvrdný stav materiálu umožňuje jednoduché rezanie a pokladanie s odpadom len 3–5 %, čo je výrazne nižšie v porovnaní s 15–20 % pri tradičných mokrých procesoch, čím sa výrazne zníži strata materiálu.

6. Výhody z hľadiska nákladov a prínosov po celý životný cyklus

Aj keď počiatočná nákupná cena Aramidového vlákna prereg je vyššia ako u tradičných materiálov, výhoda z hľadiska celkových nákladov počas celého životného cyklu je významná. V oblasti obrany a vojenského priemyslu jeho ľahkosť umožňuje znížiť náklady na prepravu vybavenia o 40 % a zlepšiť mobilitu vybavenia; v oblasti nových energií použitie tohto materiálu na ochranu batérií zvýšilo úspešnosť bezpečnostných testov o 80 %, čím sa predchádza obrovským stratám spôsobeným bezpečnostnými incidentmi; v oblasti priemyselného zariadenia odolnosť voči korózii predlžuje údržbový interval zariadenia z 1 roka na 5 rokov a znižuje náklady na údržbu o 70 %; v leteckom priemysle zníženie hmotnosti jedného lietadla o 300 kg môže ušetriť približne 1,2 milióna yuanov ročne na palivové náklady. Recyklovateľnosť termoplastových výrobkov ďalej znižuje náklady na suroviny, pričom recyklované materiály zachovávajú viac ako 75 % pôvodných vlastností a môžu byť použité na výrobu sekundárnych konštrukčných prvkov.

Procesný predajný argument: presná kontrola a zvýšenie hodnoty od surovín až po hotový výrobok

Výnimočnosť Aramidového vlákna prepregu spočíva v jeho presnom výrobnom procese a kontrole kvality po celom procese. Jeho procesný systém nielen zabezpečuje konzistenciu produktu, ale dosahuje aj optimalizovanú rovnováhu medzi výkonom a nákladmi, čím sa stáva kľúčovou podporou konkurencieschopnosti kategórie.

1. Základný výrobný proces: Dvojitá záruka metódy horúcej lepenky a metódy riešenia impregnácie

Hlavný priemyselný prúd využíva dva základné procesy impregnácie, ktoré je možné flexibilne vybrať v závislosti od pozície produktu a požiadaviek na kvalitu, aby sa zabezpečila stabilita výkonu aramidového vlákna prepregu:

• Proces horúcej vsávky: Zahrejte živicu na 90–130 ℃, aby ste znížili viskozitu, potom rovnomerne naneste živica na povrch aramidových vlákien pomocou presných vyhrievaných valcov a následne rýchlo ochladte na izbovú teplotu cez chladiace valce, čím dokončíte polotuhnutie a tvarovanie. Hlavnou výhodou tohto procesu je absencia zvyškov rozpúšťadla, presná kontrola obsahu živice až do ± 0,5 % a vysoká konzistencia usporiadania vlákien, čo ho robí obzvlášť vhodným pre výrobu kvalitných predimpregnovaných aramidových vlákien používaných v leteckej a vesmírnej technike. Séria predimpregnovaných materiálov Kevlar od spoločnosti DuPont® všetky používajú tento proces, pri ktorom počítačové riadenie upravuje tlak (0,6–1,0 MPa) a rýchlosť (4–8 m/min) vyhrievaných valcov, čím sa zabezpečí, že chyba rozloženia živice na meter štvorcový produktu je nižšia ako 0,3 %.
  
• Proces impregnácie roztokom: Živica sa rozpúšťa v organických rozpúšťadlách, ako je aceton a ksyolén, čím vzniká nízko-viskózne riešenie. Po tom, čo aramidové vlákna úplne nasýti živica v impregnačnej nádobe, sa rozpúšťadlo odparí cez viacstupňový kanál horúceho vzduchu (teplotný gradient 60-130 ℃) a nakoniec vznikne polotvrdnutý stav. Toto technologické zariadenie má nízke investičné náklady a vysokú výrobnú efektívnosť (s rýchlosťou linky 12-18 m/min), čo ho robí vhodným pre veľkovýrobu univerzálnych predtvarov aramidových vlákien. Na vyriešenie problému so zvyškovým rozpúšťadlom priemysel široko využíva technológiu odstraňovania s podporou vákua a sušenia chráneného dusíkom, čo zníži obsah zvyškového rozpúšťadla na menej ako 0,08 % a zabráni tvorbe bublín a delaminácie po vytvrdnutí výrobku.
  

2. Kľúčové body riadenia procesu: päť jadrových procesov, ktoré určujú výkon

Stabilita kvality Aramidového vlákna prereg pochádza z presného riadenia celého výrobného procesu, pričom päť kľúčových článkov priamo určuje konečný výkon produktu:

• Úprava povrchu aramidového vlákna: Povrch aramidového vlákna je hladký a má slabú adhéziu k prysirine. Je potrebné ho ošetriť plazmovou oxidáciou alebo povlakom s viazacím činidlom, aby sa zvýšil počet aktívnych skupín na povrchu vlákna. Po úprave sa medzifázová spojovacia pevnosť medzi vláknami a prysirinou zvýši o viac ako 45 %, čím sa efektívne riešia problémy s vrstvením a odlupovaním, ktoré sa často vyskytujú u tradičných produktov. Po tejto úprave sa nárazová odolnosť preprepreprepregelu na báze para-aramidu môže zlepšiť o 30 %.
  
• Presná modulácia receptúry prysiriny: Podľa funkčných požiadaviek výrobku sa presne dávkujú živica, tuhnutie zrýchľujúci činidlo, prísady a ďalšie zložky. Napríklad protipožiarne výrobky vyžadujú pridanie 18 % – 25 % dusíkovo-fosforových protipožiarnych prísad spolu s 0,8 % prostriedkov proti kvapkaniu; pre výrobky odolné voči vysokým teplotám je potrebné upraviť pomer polyimidovej živice ku katalyzátoru tuhnutia, aby sa zabezpečila hustota sieťovania; antistatické výrobky by mali obsahovať rovnomerne rozptýlených 5 % – 8 % uhlíkových nanorúrok, aby sa zabránilo nerovnomernému vedeniu prúdu. Zmes sa pripravuje pomocou úplne automatického miešacieho systému a ultrazvukovej disperzie s chybou kontrolovanou v rámci ± 0,1 %.
  
• Dynamické riadenie parametrov prepojenia: Sledovanie v reálnom čase rýchlosti, teploty a tlaku impregnácie na základe lineárnej hustoty aramidových vlákien a viskozity pryskyriča. Napríklad rýchlosť ponorenia produktu z 100D filamentového zväzku je kontrolovaná na 6-8 m/min a tlak je znížený na 0,5 MPa, aby sa predišlo prerušeniu vlákien; u hrubého zväzku vlákien 1000D možno rýchlosť zvýšiť na 15 m/min a tlak na 0,9 MPa, čím sa zabezpečí úplné preniknutie pryskyriča do vnútra vlákien.
  
• Presná kontrola polotvrdnutia (B-stage) Nastavením teploty a času sušenia sa stupeň tvrdnutia pryskyriča udržiava v polotuhom stave 35–45 %, čo zabezpečuje určitú lepkavosť výrobku pre jednoduchšie vrstvenie a zabráni predčasnému úplnému zatvrdnutiu. Stupeň tvrdnutia sa sleduje v reálnom čase pomocou diferenciálnej skenujúcej kalorimetrie (DSC) a dynamickej mechanicko-analytickej metódy (DMA) s chybou nižšou ako 2 %.
  
• Prísna kontrola kvality hotových výrobkov Každá várka výrobkov musí prejsť viacerými testami, vrátane obsahu živice (presnosť ± 0,1 %), plošnej hustoty vlákien (± 1 g/m²), pevnosti v ťahu, rázovej húževnatosti, samozhášavých vlastností atď. Systém počítačového videnia slúži na detekciu rovnomernosti usporiadania vlákien a celistvosti vzorov s detekčnou schopnosťou chýb 99,9 %, čím sa zabezpečuje, že nekvalitné výrobky sa nedostanú na trh.
  

3. Trend inovácií procesov: Tri hlavné smerovania na podporu modernizácie kategórií

Priemysel neustále zlepšuje vlastnosti a cenovú efektívnosť prepregu aramidových vlákien prostredníctvom inovácií procesov, pričom tri hlavné smery inovácií určujú vývoj danej kategórie:

• Modernizácia automatickej výrobnej linky Zavedením priemyselných robotov a systému umelej inteligencie pre vizuálnu kontrolu sa dosiahla úplná automatizácia procesu od odvinovania aramidových vlákien, impregnovania, vytvrdzovania až po navíjanie a strihanie, čo zvyšuje výrobnú efektívnosť o viac ako 60 % a zníži chybu konzistencie výrobkov na ± 0,2 %. Napríklad automatická výrobná linka vedúceho podniku dokáže dosiahnuť denný výkon 4000 štvorcových metrov na linku, čo je štyrikrát viac ako pri tradičných ručných výrobných linkách.
  
• Prechod v technológii viacosekovej vrstvenia: Vyvinutá bola viacoseková výrobná linka pre aramidové vlákna, ktorá umožňuje súčasné synchronné impregnovanie a vrstvenie vlákien vo viacerých smeroch pri uhlach 0°, 90°, ±45° a iných, čím sa znížia následné procesy vrstvenia a zvyšuje sa výrobná efektívnosť o 45 %. Je obzvlášť vhodná pre výrobu veľkých komponentov, ako sú lopatky veterných turbín alebo trupy lodí, a zároveň zlepšuje celkové mechanické vlastnosti výrobkov.
  
• Výskum a aplikácia zeleného procesu: Podporovať proces bezrozpúšťadlového preliačenia a použitie biologicky založených živíc (napr. epoxidových živíc na báze kaučukovníka), znížiť závislosť od ropy ako suroviny a znížiť emisie VOC o viac ako 90 %; vyvíjať technológie chemického depolymerizácie a recyklácie termosetových materiálov, aby sa zvýšila miera spätného získania aramidových vlákien na viac ako 80 %, čím sa pôjde de facto smerom zelenej výroby a koncepcie kruhového hospodárstva.