ما هي ألياف الأراميد وما هي مزاياها؟

دار النشر التكنولوجية

ما هي ألياف الأراميد وما هي مزاياها؟

1. تعريف ألياف الأراميد

ألياف الأراميد هي الاسم الجماعي لألياف البولي أميد العطرية.

2. تصنيف ألياف الأراميد

يمكن تقسيم ألياف الأراميد، وفقًا لبنيتها الجزيئية، إلى ثلاثة أنواع: ألياف البولي أميد البارا-أروماتية، وألياف البولي أميد بين الأروماتية، وألياف البولي أميد المشتركة الأروماتية. وتنقسم ألياف البولي أميد البارا-أروماتية إلى ألياف بولي فينيل أميد (بولي-p-أمينوبنزويل)، وألياف بولي بنزين ثنائي الكربوكساميد تيريفثالاميد، بينما تنقسم ألياف بنزوديكاربونيل تيريفثالاميد بين المواضع إلى ألياف بولي-m-توليل تيريفثالاميد، وألياف بولي-N,Nm-توليل-بيس-(أيزوبنزاميد) تيريفثالاميد.

3. خصائص ألياف الأراميد

1. خصائص ميكانيكية جيدة
الأراميد المتداخل هو بوليمر مرن، قوة كسره أعلى من البوليستر العادي والقطن والنايلون وما إلى ذلك، استطالته أكبر، ناعم الملمس، قابلية غزل جيدة، يمكن إنتاجه في ألياف وخيوط قصيرة مختلفة النحافة والطول، في آلات النسيج العامة المصنوعة من أرقام خيوط مختلفة يتم نسجها في أقمشة وأقمشة غير منسوجة، بعد التشطيب، لتلبية متطلبات مجالات مختلفة من الملابس الواقية.

2. مقاومة ممتازة للهب والحرارة
يبلغ مؤشر الأكسجين المحدود (LOI) لألياف الأراميد المعدلة 28، لذا فهي لا تستمر في الاحتراق عند ابتعادها عن اللهب. وتُحدد خصائص مقاومة اللهب لهذه الألياف من خلال تركيبها الكيميائي، مما يجعلها أليافًا مقاومة للهب بشكل دائم، لا تتدهور أو تفقد خصائصها المقاومة للهب مع مرور الوقت أو الغسيل. تتميز ألياف الأراميد المعدلة بثباتها الحراري، ويمكن استخدامها بشكل متواصل عند درجة حرارة 205 درجة مئوية، كما تحافظ على قوتها العالية عند درجات حرارة أعلى من 205 درجة مئوية. وتتمتع هذه الألياف بدرجة حرارة تحلل عالية، فلا تنصهر أو تتقطر عند درجات الحرارة المرتفعة، بل تبدأ بالتفحم فقط عند درجات حرارة أعلى من 370 درجة مئوية.

3. خواص كيميائية مستقرة
إضافةً إلى الأحماض والقواعد القوية، لا يتأثر الأراميد عمليًا بالمذيبات العضوية والزيوت. وتكاد قوة الأراميد في حالته الرطبة أن تكون مساوية لقوته في حالته الجافة. كما أن ثباته في وجود بخار الماء المشبع أفضل من ثبات الألياف العضوية الأخرى.
الأراميد حساس نسبياً للأشعة فوق البنفسجية. إذا تعرض للشمس لفترة طويلة، يفقد الكثير من قوته، لذا يجب حمايته بطبقة واقية. يجب أن تكون هذه الطبقة قادرة على منع تلف هيكل الأراميد بفعل الأشعة فوق البنفسجية.

4. مقاومة الإشعاع
تتميز ألياف الأراميد المستخدمة في الطبقات البينية بمقاومة إشعاعية ممتازة. فعلى سبيل المثال، تظل قوتها ثابتة عند تعرضها لإشعاع من نوع r بجرعة 1.72 × 10⁸ راد/ثانية.

5. المتانة
بعد 100 غسلة، لا تزال قوة تمزق أقمشة الأراميد المُعدَّل (m-aramid) تتجاوز 85% من قوتها الأصلية. تتميز ألياف البارا-أراميد بمقاومة حرارية أعلى من ألياف الإنتر-أراميد، حيث يمكن استخدامها بشكل متواصل في نطاق درجات حرارة يتراوح بين -196 درجة مئوية و204 درجة مئوية، دون أي تحلل أو انصهار عند 560 درجة مئوية. أهم ما يُميز ألياف البارا-أراميد هو قوتها العالية ومعامل مرونتها العالي، إذ تتجاوز قوتها 25 غ/دان، أي ما يعادل 5 إلى 6 أضعاف قوة الفولاذ عالي الجودة، و3 أضعاف قوة الألياف الزجاجية، وضعفين قوة خيوط النايلون الصناعية عالية القوة؛ بينما يبلغ معامل مرونتها 2 إلى 3 أضعاف معامل مرونة الفولاذ أو الألياف الزجاجية عالية الجودة، و10 أضعاف معامل مرونة خيوط النايلون الصناعية عالية القوة. يُحسِّن التركيب السطحي الفريد لعجينة الأراميد، الناتج عن تليف سطح ألياف الأراميد، تماسك المركب بشكل كبير، مما يجعلها مثالية كألياف مُقوِّية لمنتجات الاحتكاك والختم. لب الأراميد سداسي الشكل، ألياف خاصة من النوع الأول (أراميد 1414)، لب أصفر فاتح متكتل، مخملي، ذو ألياف كثيفة، يتميز بقوة عالية، وثبات أبعاد جيد، وغير هش، ومقاوم لدرجات الحرارة العالية، ومقاوم للتآكل، ومتين، ومنخفض الانكماش، ومقاوم للتآكل الجيد، ومساحة سطح كبيرة، ويرتبط جيدًا بالمواد الأخرى. مادة تقوية ذات نسبة رطوبة 8%، بمتوسط ​​طول 2-2.5 مم ومساحة سطح 8 م²/غ. يُستخدم كمادة تقوية للحشيات، يتميز بمرونة عالية وأداء إحكام ممتاز، وهو غير ضار بصحة الإنسان والبيئة، ويمكن استخدامه للإحكام في الماء والزيت والأحماض والقلويات القوية والمتوسطة. وقد ثبت أن قوة المنتج تعادل 50-60% من قوة المنتجات المقواة بألياف الأسبستوس عند إضافة أقل من 10% من الملاط. يُستخدم لتقوية مواد الاحتكاك والختم وغيرها من المنتجات المصنعة، ويمكن استخدامه كبديل للأسبستوس في مواد الختم الاحتكاكي، وورق العزل المقاوم للحرارة عالي الأداء، والمواد المركبة المقواة.


تاريخ النشر: 1 أغسطس 2022