الیاف و پارچه آرامید

الیاف آرامید که مخفف الیاف پلی آمید معطر است، از الیاف پلیمری مصنوعی با مقاومت بالا و مقاوم در برابر حرارت تشکیل شده است. از نظر شیمیایی، آنها ترکیبی از مولکول های زنجیره ای بلند هستند که توسط پیوندهای هیدروژنی قوی به هم متصل شده اند.

اولین پلی آمیدهای آروماتیک در اوایل دهه 1960 تولید شدند که اولین محصول تجاری آن فیبر متاآرامید شرکت DuPont به نام Nomex® بود. Nomex® به لطف استحکام و مقاومت در برابر حرارت همراه با ویژگی های لمسی که نزدیک به منسوجات معمولی بود، به سرعت برای تعدادی از کاربردها از جمله پوشاک محافظ، عایق و موارد دیگر مورد استفاده قرار گرفت.

انواع الیاف و پارچه آرامید

امروزه ده ها هزار تن الیاف متاآرامید و پاراآرامید هر ساله توسط چندین تولید کننده تحت نام های تجاری مختلف تولید می شود.

از نظر شیمی، انواع مختلفی از الیاف آرامید وجود دارد. کمیسیون تجارت فدرال الیاف آرامید را به عنوان هر الیاف تولید شده با پلی آمید مصنوعی با زنجیره بلند تعریف می کند که حداقل 85 درصد از پیوندهای آمیدی آن مستقیماً به دو حلقه معطر متصل است. طبقه بندی الیاف آرامید بر اساس محصولات تجاری تجاری، انواع آنها شامل یا شامل موارد زیر است:

• کولار®

• Nomex®

• تکنورا®

• Twaron®

• Conex®

• Arawin®

• ستاره جدید

• کرمل® 

الیاف آرامید با کارایی بالا می توانند تنش مکانیکی را با راندمان بالا منتقل کنند در حالی که وزن مولکولی پایینی دارند. پیوندهای هیدروژنی در اکثر موارد در امتداد محور فیبر قرار دارند که به آنها استحکام و انعطاف قابل توجهی می دهد.

ویژگی ها

الیاف آرامید به دلیل استحکام کششی بالا مشهور هستند. جدا از مقاومت در برابر سایش و سوراخ شدن، مقاومت بالایی در برابر حلال های آلی و آتش نیز دارند. آنها نقطه ذوب ندارند، فقط در دماهای بسیار بالا شروع به تخریب می کنند و همچنین قابلیت اشتعال کمی دارند. Nomex® در حدود 350 درجه سانتیگراد شروع به تجزیه می کند در حالی که Kevlar© و سایر پاراآرامیدها تا بالای 500 درجه سانتیگراد تجزیه نمی شوند. الیاف همچنین در دمای انجماد خوب عمل می کنند و نارسانا هستند.

استحکام الیاف آرامید در واحد وزن چندین برابر فولاد، آلومینیوم و E-glass است و سبکتر از فایبرگلاس است. این الیاف کاملاً تخریب ناپذیر نیستند، زیرا به اشعه ماوراء بنفش، اسیدها و نمک ها حساس هستند.

برنامه های کاربردی

خواص منحصر به فرد آن ها از جمله استحکام بالا، وزن کم، و مقاومت در برابر شعله و حلال، آنها را در مجموعه ای از کاربردها مفید ساخته است.

• زره بالستیک، به شکل جلیقه و کلاه ایمنی

• fPPE مقاوم در برابر شهرت و حرارت برای آتش نشانان، خلبانان، رانندگان اتومبیل های مسابقه و دیگران

• جایگزینی آزبست

• تقویت مکانیکی در کالاهای لاستیکی مانند لاستیک

• طناب ها و کابل ها را پشتیبانی کنید

• کابل های فیبر نوری

• کالاهای ورزشی (به عنوان مثال رشته های تنیس، اسکی، اسنوبرد، شفت چوب گلف، چوب هاکی)

• تجهیزات موسیقی (مانند سر طبل، نی سازهای چوبی، دیافراگم های بلندگو)

• کاربردهای دریایی، مانند بدنه قایق و پارچه بادبان

• روتور هلیکوپتر

• موتورهای موشک جامد

• مخازن گاز طبیعی فشرده

• خطوط لوله

• پانل های هواپیما

• دوچرخه های سبک

• کیسه های فیلتر و سایر دستگاه های فیلتراسیون

• قطعات خودرو 

مواد

الیاف آرامید مولکول های زنجیره ای بلندی هستند که از اکسیژن، کربن، هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده اند. برای تولید، آرامیدها از واکنش بین یک گروه آمین و یک گروه هالید اسید کربوکسیلیک در پلیمرهای oa تشکیل می شوند. این مولکول های سفت پلیمری به دلیل پیوندهای هیدروژنی قوی، جهت گیری بلوری قوی و برهمکنش نزدیک بین زنجیره های پلیمری دارند.

آرامیدها با چرخاندن پلیمر محلول به شکل فیبر جامد به شکل الیاف در می آیند. در طول فرآیند تولید می توان آنها را به صورت الیاف، فیبر خرد شده، پودر یا خمیر تولید کرد. روش‌های تولید عبارتند از: قرار دادن دستی، کیسه‌بندی خلاء، تزریق خلاء، قالب‌گیری انتقال رزین (RTM)، نور RTM، قالب‌گیری پرس، سیم‌پیچ فیلامنت و پالتروژن.

انتخاب

Kevlar® دارای خواص برجسته مقاومت به وزن و تحمل بسیار بالا در برابر گرما است که آن را به یکی از محبوب ترین الیاف آرامید برای جلیقه های ضد گلوله تبدیل کرده است. Nomex®، اگرچه به اندازه انواع Kevlar® و پاراآرامید قوی نیست، اما دارای مقاومت حرارتی، شیمیایی و تشعشعی عالی است که آن را به فیبر محبوب برای پوشاک محافظ آتش نشانان و لباس های مواد خطرناک تبدیل می کند. 

استانداردها

AA-50195 - نخ آرامید

FORD ESB-M9H112-A — پارچه آرامید، محافظ، نبافته

ISO TS 17920 — طناب های الیافی برای ایستگاه داری فراساحل - آرامید

محصولات و خدمات مرتبط

• پارچه فیبر کربن و فیبر کربن

  پارچه فیبر کربن و فیبر کربن از الیاف فله، خرد شده، رشته های پیوسته یا پارچه های بافته شده از کربن یا گرافیت تشکیل شده است. کربن و گرافیت در تقویت کامپوزیت ها و همچنین سایر کاربردهای تخصصی الکتریکی و حرارتی استفاده می شود.

• طناب، طناب و تار

  طناب، طناب و تار از بسیاری از الیاف طبیعی و/یا مصنوعی ساخته شده‌اند که به طول تابیده و/یا بافته یا بافته می‌شوند.

• الیاف و رشته ها

  الیاف و رشته ها از الیاف یا رشته های ریز خرد شده و تک رشته های پیوسته مواد تشکیل شده اند و در تقویت کامپوزیت ها و همچنین سایر کاربردهای تخصصی الکتریکی و حرارتی استفاده می شوند.

• الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس

  الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس از الیاف حجیم، خرد شده یا رشته های پیوسته شیشه تشکیل شده است. الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس در تقویت پلاستیک ها و کامپوزیت ها و همچنین سایر کاربردهای تخصصی الکتریکی و حرارتی استفاده می شود.

• پارچه های صنعتی

  پارچه های صنعتی از پارچه های بافته شده یا نبافته ساخته شده از مواد طبیعی یا مصنوعی تشکیل شده است.

• پشم معدنی و پشم شیشه

  پشم معدنی و پشم شیشه از سرباره، سنگ، شیشه یا مواد معدنی که ذوب شده و به صورت الیاف ریسیده شده اند ساخته می شوند.

• الیاف و پارچه های طبیعی

  الیاف و پارچه های طبیعی شامل الیاف حجیم، نخ ها یا پارچه های بافته شده از مواد گیاهی مانند پنبه، پشم، کتان (کتان)، سیزال، جوت، کنف یا ابریشم هستند.

• منسوجات نبافته

  منسوجات نبافته محصولاتی مبتنی بر الیاف هستند که به صورت تشک هایی از الیاف با جهت تصادفی، نمد، پارچه سوزنی، اسپان باند یا ساختارهای ذوب شده تشکیل می شوند.

• الیاف، پارچه و منسوجات تخصصی

  الیاف، پارچه ها و منسوجات تخصصی بر اساس ترکیب، بافت یا تکنولوژی منحصر به فرد هستند و برای کاربردهای تخصصی طراحی شده اند.

• الیاف و پارچه های مصنوعی

  الیاف مصنوعی و پارچه های مصنوعی شامل الیاف حجیم، نخ ها، پارچه های بافته شده یا سایر محصولات نساجی ساخته شده از مواد مبتنی بر پلیمر مانند پلی آمید (نایلون)، پلی استر، آرامید یا سایر ترموپلاستیک های تابیده شده است.

  منبع: globalspec