الیاف آرامید توضیح داد: خواص، ساختار بافت و بررسی منبع برای خریداران پارچه

یک رشته 12 میکرونی از پاراآرامید تقریباً پنج برابر بار شکستگی یک سیم فولادی با همان قطر را با حدود یک پنجم وزن حمل می کند. این نسبت توضیح می دهد که چرا الیاف آرامید در داخل طناب لاستیک، دستکش های مقاوم در برابر برش، پوسته های آتش نشانی، لایه های بدنه و کیسه های فیلتر صنعتی قرار می گیرند. در تامین پارچه، آرامید به ندرت متری خریداری می شود. در برابر حالت شکست خریداری می شود، خواه این حالت ذوب قطره ای، برش، شعله، خستگی یا ازدیاد طول باشد، و تطبیق فیبر با آن حالت شکست بسیار بیشتر از مقایسه قیمت هر کیلوگرم اهمیت دارد.

الیاف آرامید در واقع چیست؟

الیاف آرامید پلی آمیدهای مصنوعی هستند که در آنها حداقل 85 درصد از پیوندهای آمیدی مستقیماً به دو حلقه معطر متصل می شوند. این ستون فقرات میله مانند و سفت و سخت است که آنها را از نایلون جدا می کند. حلقه‌های معطر در برابر چرخش مقاومت می‌کنند، بنابراین زنجیره پلیمری تقریباً صاف می‌ماند، محکم بسته می‌شود و رشته‌ای با استحکام کششی بالا، مدول بالا و نقطه تجزیه بسیار بالاتر از محدوده ذوب ترموپلاستیک‌های معمولی تولید می‌کند.

دو شاخه ساختاری از نظر تجاری اهمیت دارند. پاراآرامید، که از نظر شیمیایی به عنوان PPTA شناخته می شود، از یک محلول کریستالی مایع چرخیده می شود، بنابراین زنجیره های مولکولی تقریباً کاملاً در امتداد محور فیبر قرار می گیرند. متاآرامید یا MPIA از یک محلول معمولی چرخیده شده و یک زنجیره زیگزاگ و پیچ خورده را حفظ می کند. این تفاوت واحد در هندسه زنجیره تقریباً همه اعداد موجود در برگه‌های داده دو فیبر را توضیح می‌دهد، و به همین دلیل است که این دو تقریباً هرگز جایگزین یکدیگر در یک محصول واجد شرایط نمی‌شوند.

هر دو فیبر یک رفتار مشترک دارند که اکثر تصمیمات خرید را در اطراف آنها هدایت می کند: آنها ذوب نمی شوند. پارچه‌های آرامیدی که از حد مجاز خود عبور می‌کنند، کربن می‌شوند و به جای چکه کردن، یک لایه زغال در سطح ایجاد می‌کنند. در لباس‌های محافظ، این تمایز نکته اصلی است، زیرا فیبر در حال ذوب به پوست می‌چسبد و سوختگی را عمیق‌تر می‌کند. هر دو همچنین در برابر اکثر حلال های آلی، سوخت ها و روان کننده ها مقاومت می کنند، اگرچه اسیدها و بازهای قوی به آنها حمله می کنند. پاراآرامید به طور قابل توجهی به نور ماوراء بنفش حساس است، به همین دلیل است که محصولات آرامید در فضای باز معمولا روکش، لمینت یا بسته بندی می شوند.

پاراآرامید در مقابل متاآرامید

انتخاب بین پاراآرامید و متاآرامید به این بستگی دارد که آیا یک برنامه کاربردی به استحکام مکانیکی یا مقاومت ذاتی در برابر شعله نیاز دارد و تعداد کمی از کاربردها به هر دو مورد نیاز دارند. از حالت شکست شروع کنید و انتخاب فیبر معمولاً خودش را حل می کند.

اگر لباس محافظ مشخص می‌کنید، با متاآرامید شروع کنید و تنها زمانی به سمت ترکیب پاراآرامید بروید که مقاومت برش یا سایش عامل محدودکننده باشد. اگر لاستیک، رزین یا کابل را تقویت می کنید، پاراآرامید تنها نقطه شروع معقول است. ترکیب این دو امکان پذیر است و در لباس کار نیز اتفاق می افتد، اما هر درصد اضافه شده از افزایش پاراآرامید به شدت هزینه می کند و در عین حال کمک بسیار کمی به مقاومت در برابر شعله می کند.

آرامید ذوب نمی شود، کربن می شود. تقریباً تمام مشخصات، روش‌های آزمایش و گواهینامه‌ها در این دسته به آن ویژگی بازمی‌گردد.

چگونه الیاف آرامید به پارچه تبدیل می شود

آرامید به عنوان نخ رشته پیوسته یا نخ ریسیده شده به آسیاب می رسد و ساختار بافته شده به اندازه خود الیاف بر عملکرد نهایی تأثیر دارد. نخ فیلامنت به تقویت سازه، طناب و طناب لاستیک می رود، جایی که فیلامنت شکسته نمی تواند لیز بخورد. نخ منگنه تابیده شده دست نرم تری را ایجاد می کند که در دستکش ها، لباس های مقاوم در برابر شعله و پارچه های ترکیبی استفاده می شود، و متاآرامید اغلب با پنبه، ویسکوز یا مداکریلیک ترکیب می شود تا هزینه واحد کاهش یابد و در عین حال مقاومت ذاتی در برابر شعله حفظ شود.

سپس طرح بافت تصمیم می‌گیرد که پارچه واقعاً روی زمین چه کاری انجام دهد.

• بافت ساده بالاترین چگالی درهم آمیزی را ارائه می دهد، بنابراین بهترین مقاومت در برابر برش و سایش را به قیمت یک دست سفت تر ارائه می دهد.
• تویل نرم تر و قابل پوشاندن با قدرت پارگی خوب است، به همین دلیل است که بر پوسته های لباس کار مقاوم در برابر شعله غالب است.
• ساتن سطح صافی را ارائه می دهد که پوشش و لمینیت را به خوبی انجام می دهد و اغلب به عنوان پارچه پایه برای لمینت های فنی استفاده می شود.
• سازه های بافتنی و تری دسته دستکش و لایه راحتی که در کنار پوست پوشیده می شود.

اتمام جایی است که اکثر پروژه ها با مشکل مواجه می شوند. رنگ کردن آرامید واقعاً سخت است. ساختار آروماتیک محکم بسته بندی شده در برابر رنگ های محلول در آب مقاومت می کند، بنابراین فیبر یا با محلول رنگ می شود، با رنگدانه مستقیماً به دوپ چرخان اضافه می شود، یا تحت دما و فشار بالا با حامل ها و سیستم های پراکنده یا کاتیونی فرموله شده خاص رنگ می شود. تطبیق شیمی رنگ با نوع الیاف یکی از شایع ترین علل رد لات آرامید است.

فینیش هایی که پس از رنگرزی اعمال می شوند، از جمله ضد آب، تقویت کننده های ضد شعله، پوشش ها و عملیات آنتی استاتیک نیز باید با الیاف سازگار باشند. پوشش ها به صورت مکانیکی به سطح آرامید متصل می شوند تا به صورت شیمیایی، بنابراین انرژی سطح و پیش تصفیه در اینجا بیشتر از پنبه اهمیت دارد.

جایی که فیبر آرامید قیمت خود را به دست می آورد

الیاف آرامید هر جا که خرابی عواقب جدی داشته باشد ظاهر می شود و هیچ جایگزین اقتصادی همان نوار عملکرد را پاک نمی کند. لیست برنامه کوتاه است زیرا فیبر گران است و طولانی است زیرا در هر مورد جایگزین سنگین تر، ضخیم تر یا به سادگی ناامن است.

• حفاظت از مردم دستکش های مقاوم در برابر برش، لباس های کار مقاوم در برابر شعله، پوسته های حضور آتش نشان، پارچه های نظامی و پلیس و لباس های پرواز را پوشش می دهد.
• حمل و نقل برای سیم لاستیک، تقویت لنت ترمز، تقویت تسمه و شیلنگ و تارهای مهار ایمنی به آرامید متکی است.
• صنعت از آن در کیسه های فیلتر با دمای بالا، تسمه نقاله، طناب ها و خطوط پهلوگیری، واشرها و مهر و موم ها استفاده می کند.
• کامپوزیت ها و سازه ها شامل بدنه قایق، پانل های داخلی هواپیما، اجزای انرژی باد، کالاهای ورزشی و پارچه های مقاوم سازه برای ساختمان ها است.
• برقی و نوری برنامه های کاربردی از آرامید به عنوان یک عضو استحکام در کابل های نوری و مجموعه های کابل ویژه استفاده می کنند.

آرامید به ندرت تنها با قدرت پیروز می شود. برنده می شود زیرا ابعاد و شکل خود را در دمایی که پلی استر مدت هاست به مایع تبدیل شده است حفظ می کند.

در محیط های فیلتراسیون بافته شده، پارچه آرامید شوک مکانیکی مکرر چرخه تمیز کردن پالس جت را بدون خزش مانند الیاف هموپلیمر جذب می کند، به همین دلیل است که در کارخانه های فرآوری سیمان، آسفالت و فلز مقاومت می کند. پارچه های بافته شده مورد استفاده در فیلترها و صفحه نمایش های صنعتی دقیقاً به ترکیبی از پایداری ابعادی و تحمل حرارت بستگی دارد.

هنگامی که آرامید بیش از حد مشخص است

هنگامی که مقاومت در برابر شعله مورد نیاز یک برنامه کاربردی را می توان به جای خود فیبر به وسیله یک روکش ارائه کرد، آرامید خرید اشتباهی است. قیمت آرامید چندین برابر پنبه است، رنگ آمیزی و تکمیل آن سخت تر است و اغلب نمی توان آن را روی تجهیزات استاندارد نرم کرد.

برای برنامه‌های پوشاکی که واقعاً به آرامید نیاز ندارند، پارچه‌های رنگ‌آمیزی پنبه‌ای مانند مودال-پنبه، ویسکوز-پنبه و Tencel-Coton حس قوی دست، پارچه‌کشی و رنگ‌پذیری را با کسری از هزینه واحد ارائه می‌دهند. یک آسیاب که رنگرزی و تکمیل را در یک زنجیره انجام می دهد معمولاً می تواند ساخت و ساز قابل مقایسه را سریعتر از یک تامین کننده تخصصی آرامید ارائه دهد و دامنه سایه بسیار گسترده تر است.

پارچه های رنگ شده پنبه ای برای برنامه های پوشاک برای برنامه‌های پوشاک که نیاز به حس دستی، پارچه‌بندی و رنگ‌آمیزی دارند، پارچه‌های رنگ‌شده پنبه‌ای، از جمله گزینه‌های Tencel، modal، و ریون-پنبه‌ای را کاوش کنید. مشاهده محصول →

در بخش صنعتی، پارچه‌های رنگ‌شده با روکش پنبه‌ای، مقاومت سایشی و آب‌گریزی را روی پایه‌ای بافته می‌کند که با هزینه بسیار کمتر در هر متر، مقدار زیادی از سطح پارچه‌های معطر را پوشش می‌دهد.

پارچه های رنگ شده با روکش و پارچه های پنبه ای روکش شده برای استفاده از منسوجات کاربردی که نیاز به خواص ضدآب، ضد روغن یا ضد اشعه ماوراء بنفش دارند، به پارچه های رنگ شده روکش شده، از جمله روکش پارچه جناغی پنبه ای GS3170 مراجعه کنید. مشاهده محصول →

قبل از خرید چه چیزی را تأیید کنید

منبع پارچه آرامید در لیست کوتاهی از پارامترها زندگی می کند یا می میرد و هیچ یک از آنها را نمی توان تنها از طریق برگه مشخصات کلی تأیید کرد. به ترتیب از طریق آنها کار کنید.

1. ابتدا حالت شکست را تعریف کنید. قبل از اینکه به هر الیاف نگاه کنید، آنچه را که پارچه باید زنده بماند، بنویسید، خواه در معرض شعله، خطر بریدگی، چرخه خستگی یا عمر مفید UV باشد.
2. نوع فیبر و نسبت ترکیب را تأیید کنید. پاراآرامید و متاآرامید قابل تعویض نیستند و درصدی که به صورت تقریبی ذکر شده است یک مشخصات نیست.
3. ساخت و ساز را قفل کنید. تعداد نخ، وزن خاکستری، عرض و بافت را تأیید کنید. شکاف عملکردی بین آرامید ساده و جناغی با وزن یکسان به اندازه کافی گسترده است تا نتیجه آزمایش را تغییر دهد.
4. با مسیر رنگ آمیزی موافقت کنید. قبل از نمونه برداری بین رنگ آمیزی محلول، رنگ تکه ای و رنگ آمیزی لباس تصمیم بگیرید، زیرا هر مسیر تحمل متفاوتی در سایه و انقباض دارد.
5. نیاز به داده های حالت تمام شده استحکام، ازدیاد طول، انقباض و اشتعال پذیری را بخواهید که پس از پایان نهایی اندازه گیری شود، نه روی نمونه دستی آزمایشگاهی.

سوالات متداول

فیبر آرامید چه دمایی را می تواند تحمل کند؟

پاراآرامید تقریباً در دمای 500 درجه سانتیگراد و متاآرامید تقریباً در دمای 400 درجه سانتیگراد شروع به تجزیه می کند. هیچ کدام از این فیبرها ذوب نمی شوند. هر دو کربن می‌شوند و یک لایه زغال تشکیل می‌دهند که پارچه پشت آن را عایق می‌کند، به همین دلیل است که آرامید برای لباس‌های محافظ که در آن یک پلیمر ذوب شده به پوست می‌چسبد و سوختگی را بدتر می‌کند، مشخص می‌شود.

آیا می توان الیاف آرامید را رنگ کرد؟

بله، اما سخت است. مولکول‌های رنگ برای نفوذ به ساختار معطر با جهت‌گیری بالا تلاش می‌کنند، بنابراین تولیدکنندگان به رنگرزی محلول، رنگرزی حامل در دمای بالا، یا سیستم‌های پراکنده و کاتیونی فرموله‌شده تکیه می‌کنند. رنگرزی محلول روش معمولی برای رنگ‌های با حجم بالا است، زیرا رنگدانه وارد دوپ چرخان می‌شود و ثبات رنگ به مراتب بهتر است. همیشه قبل از انبوه کردن، تطابق رنگ با الیاف را با غوطه ور شدن در آزمایشگاه تأیید کنید.

چرا آرامید در فضای باز تخریب می شود؟

پلی آمیدهای معطر به نور فرابنفش حساس هستند. قرار گرفتن مداوم در معرض نور خورشید سطح بیرونی فیبر را تجزیه می کند و با آن قدرت کاهش می یابد. پوشش‌ها، فیلم‌ها، بسته‌بندی و لمینیت همگی افت را کاهش می‌دهند. اگر یک برنامه شامل قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در فضای باز است، به جای تکیه بر ارقام پایه آزمایشگاهی، تست مقاومت باقیمانده را پس از هوازدگی سریع مشخص کنید.

آیا فیبر آرامید قابل بازیافت است؟

فقط با سختی. الیاف ترموپلاستیک را می توان ذوب کرد و دوباره گلوله کرد، اما آرامید ذوب نمی شود. بازیافت مکانیکی می‌تواند آن را به فیبر کوتاه برای خمیر کاغذ، مواد اصطکاکی یا پرکننده‌های نبافته برش دهد و بازیافت شیمیایی در مقیاس آزمایشی باقی می‌ماند. ضایعات آرامید را به‌عنوان یک جریان کاهش رتبه در نظر بگیرید و بر این اساس برای آن بودجه اختصاص دهید.