Fibra Aramid este denumirea generică a unui grup de fibre sintetice. Fibrele oferă un set de proprietăți care le fac deosebit de utile în armuri, îmbrăcăminte și o gamă largă de alte aplicații. Cel mai cunoscut brand comercial este Kevlar ™, dar există și altele precum Twaron ™ și Nomex ™ din aceeași familie largă.
Istorie
Aramidele au evoluat din cercetări care se întind până în nailon și poliester. Familia este cunoscută sub numele de poliamide aromatice. Nomex a fost dezvoltat la începutul anilor ’60, iar proprietățile sale au dus la utilizarea pe scară largă în îmbrăcăminte de protecție, izolare și ca înlocuitor pentru azbest. Cercetările ulterioare cu această meta-aramidă au condus la fibra pe care o cunoaștem acum Kevlar. Kevlar și Twaron sunt pararamide. Kevlar a fost dezvoltat și comercializat de DuPont și a devenit disponibil comercial în 1973.
În 2011, producția mondială de Aramids a fost cu mult peste 60.000 de tone, iar cererea crește constant, pe măsură ce producția crește, costurile scad și aplicațiile se extind.
Proprietăți
Structura chimică a moleculelor lanțului este astfel încât legăturile să fie aliniate (în mare parte) de-a lungul axei fibrei, oferindu-le rezistență deosebită, flexibilitate și toleranță la abraziune. Cu o rezistență deosebită la căldură și inflamabilitate redusă, acestea sunt neobișnuite prin faptul că nu se topesc - încep doar să se degradeze (la aproximativ 500 de grade Celsius). De asemenea, au o conductivitate electrică foarte scăzută, ceea ce le face izolatoare electrice ideale.
Cu o rezistență ridicată la solvenți organici, aspectele „inerte” ale acestor materiale oferă o versatilitate deosebită pentru o gamă uriașă de aplicații. Singura distracție de pe orizontul lor este că sunt sensibili la UV, acizi și săruri. Construiesc și energie electrică statică, cu excepția cazului în care sunt tratate în mod special.
Proprietățile deosebite de care se bucură aceste fibre oferă avantaje care le fac ideale pentru o gamă largă de aplicații. Cu toate acestea, cu oricare material compozit, este important să aveți grijă la manipulare și prelucrare. Folosirea mănușilor, măștilor etc. este recomandabil.
Aplicații
Utilizarea inițială a Kevlar a fost pentru armarea anvelopelor auto, unde tehnologia încă domină, dar în transport, fibrele sunt utilizate ca înlocuitor pentru azbest - de exemplu în garniturile de frână. Probabil cea mai cunoscută aplicație este în armurarea corpului, dar alte utilizări de protecție includ costume de protecție pentru pompieri, căști și mănuși.
Raportul lor mare de rezistență / greutate le face atractive pentru utilizare ca întărire (de exemplu în materialele compozite, în special în cazul în care toleranța la flexare este importantă, cum ar fi aripile aeronavei). În construcție avem beton armat cu fibre și conducte termoplastice. Coroziunea este o problemă majoră pentru conductele scumpe subterane din industria petrolierăși tehnologia conductelor termoplastice a fost dezvoltată pentru a prelungi viața conductelor și a reduce costurile de întreținere.
Proprietățile lor mici de întindere (de obicei 3,5% la spargere), rezistența ridicată și rezistența la abraziune fac ca fibrele aramidului să fie ideale pentru funii și cabluri și sunt chiar utilizate pentru acostarea navelor.
În arena sportivă, arcurile, șirurile de rachetă de tenis, bastoanele de hochei, schiurile și pantofii de alergare sunt câteva dintre domeniile de aplicare pentru acestea fibre deosebite, marinarii bucurându-se de avantajele carenelor consolidate cu aramidă, aramidelor și a petelor de uzură din Kevlar pe coate, genunchi și ridicǎ!
Chiar și în lumea muzicii, fibrele aramidă se fac auzite ca niște trestii de instrumente și perne de tambur, sunetul fiind transmis prin conuri de difuzor cu fibre de aramidă.
Viitorul
Noi aplicații sunt anunțate în mod regulat, de exemplu, un strat de protecție de înaltă performanță pentru medii dure care înglobează fibrele de Kevlar într-un ester. Acest lucru este ideal pentru acoperirea conductelor noi de oțel - de exemplu în utilitățile în care conductele de apă pot îngropa subteran și bugetele nu permit alternativele termoplastice mai scumpe.
Cu epoxii îmbunătățite și altele rășini fiind introduse în mod regulat și având în vedere creșterea continuă în producția mondială de aramide sub multe forme (fibre, celuloză, pulbere, fibre mărunțite și mat) țesut) utilizarea crescută a materialului este garantată atât în forma sa brută cât și în interior compozite.