الألياف الآراميد

الوصف

في الوقت الحاضر، تُستخدم أنواع مختلفة من ألياف كيفلر في الصناعة. على سبيل المثال، يُستخدم كيفلر 49 لتقوية وتعزيز الخرسانة (بمقاومة شد تصل إلى 2700 ميغاباسكال، ومقاومة الشد القصوى تصل إلى 3500 ميغاباسكال، ومرونة تصل إلى 120 جيجا باسكال، وتمدد أقصى بنسبة 7.2%). كيفلر 29، الذي يمتلك معامل يونغ نصف معامل كيفلر 49 ولكنه يتمتع بقدرة على التمدد ضعفها، يُستخدم في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية جدًا للصدمات، مثل السترات الواقية من الرصاص. ألياف كيفلر سبكترا تتفوق على ألياف الكربون وألياف الزجاج من حيث أعلى نسبة مقاومة شد إلى الوزن بين هذه المواد. ألياف كيفلر سبكترا أخف بنسبة تقارب 43% مقارنةً بألياف الزجاج و20% أخف مقارنةً بألياف الكربون. الوزن المحدود والمقاومة العالية لهذه الألياف يؤديان إلى تكوين بنية صلبة وقوية مقاومة للصدمات، مع صلابة تعادل تقريبًا نصف صلابة ألياف الكربون. السترات الواقية من الرصاص تُعد من أنجح التطبيقات لألياف الآراميد.
مقاومة الشد لألياف كيفلر تعادل تقريبًا 55% من مقاومة الشد لألياف الزجاج، بينما مقاومتها القصية تزيد بمقدار 180% مقارنةً بألياف الزجاج. مقاومة الشد لألياف كيفلر تقل أيضًا بنسبة 10% مقارنةً بمقاومة ألياف الكربون. رغم أن ألياف الآراميد تظهر سلوكًا مرنًا تحت القوى الشدية، إلا أنها تتصرف بشكل غير خطي تحت الأحمال الضاغطة، وتصل إلى نقطة الخضوع عند انفعالات ضاغطة تتراوح بين 0.55% و3%.
بوليمر كيفلر يتمتع بخصائص مثل نقطة انصهار عالية، استقرار حراري ممتاز، مقاومة للهب، وعدم الذوبان في العديد من المذيبات العضوية.
الأشعة فوق البنفسجية (UV) تؤدي إلى تدمير ألياف الآراميد. درجة هذا التدمير تعتمد على سمك ألياف كيفلر، حيث أن الألياف تعمل كحماية ذاتية، مما يمنع تدمير الطبقات السفلية عند تدمير الطبقات العليا. تُعتبر هذه المشكلة أقل أهمية في الهياكل المركبة، حيث تقوم المادة الأساسية أو الراتنج في المركب بدور حماية الألياف إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تقليل المشكلة بشكل كبير من خلال إضافة مواد ممتصة للأشعة فوق البنفسجية (UV) إلى الراتنج. من الناحية الكيميائية، تؤثر معظم المذيبات العضوية تأثيرًا طفيفًا على ألياف كيفلر، كما أن معظم المحاليل المائية للأملاح لا تؤثر عليها. ومع ذلك، فإن الأحماض القوية والقواعد تؤثر على ألياف كيفلر عند درجات الحرارة العالية أو في التركيزات العالية.
ألياف الآراميد و كيفلر ذات لون أصفر غير لامع، وتتوفر بشكل مشابه لألياف الكربون والزجاج المستخدمة في المركبات، مثل الخيوط، والألياف غير المنسوجة، والأقمشة، والألياف القصيرة، وغيرها. يتم توفيرها من قبل شركة أفزير في السوق الإيراني. من الجدير بالذكر أن قطع ألياف الآراميد باستخدام أدوات القطع العادية يكون صعبًا، ويتطلب أدوات قطع خاصة. فيما يتعلق بسوق بيع ألياف كيفلر وأسعارها في إيران، يمكن الإشارة إلى أن أسعار ألياف الآراميد مرتفعة، وتُفضل بشكل رئيسي في تصنيع مواد مثل السترات الواقية من الرصاص بدلاً من استخدامها في عمليات تعزيز المباني.

أنواع منتجات الآراميد

الأراميد تنقسم إلى نوعين رئيسيين: البارا أراميد (PPPT) والميتا أراميد (PMPI). كما يظهر في الشكل 1 والشكل 2، يختلف الهيكل الجزيئي لهذين المنتجين، مما يؤدي إلى اختلافات في خصائصهما.

توجد هياكل جزيئية أخرى مثل ما هو موضح في الشكل 3. بشكل عام، جميع الهياكل الجزيئية التي تم تطويرها حتى الآن للأراميد موضحة في الجدول 1.

بشكل عام، الأراميد البارا تشمل: كيفلر، تواران، فينيولون، وأرنكا. أما الأراميد الميتا، فتشمل: نومكس، فينيولون، كونيكس، تيجين كونيكس، KM-21، دورت، وأبيل. وأهم نوع من نوع ODA/PPPT هو تكنورا.

إستخدامات الأراميدإستخدامات الأراميد

نظرًا لخصائص الألياف الآراميدية المناسبة، فإن لهذه الألياف استخدامات متعددة في الصناعة اليوم. فيما يلي بعض من أهم تطبيقاتها وفقًا للمنتج:

نومكس

بسبب قدرته العالية على مقاومة الحرارة، يُستخدم نومكس في الملابس الخاصة برجال الإطفاء وملابس سائقي السباقات والسيارات الخاصة بهم . قبعات الإطفاء هي من أكثر التطبيقات شيوعًا لنومكس، لأنها توفر حماية ممتازة لوجه رجال الإطفاء ضد الحريق.
سائقو سباقات السيارات يجب عليهم أيضًا ارتداء ملابس مقاومة للحريق لحمايتهم من الحوادث المحتملة . تشمل هذه الملابس البالاكلافا (انظر الشكل 6)، والجوارب، والأحذية الخاصة، والغطاء الجسدي.
بالإضافة إلى ما سبق، يستخدم الطيارون العسكريون أيضًا ملابس نومكس. كما يتم استخدام نومكس في مكبرات الصوت أيضًا.

كيفلر

كيفلر
في الوقت الحاضر، أصبحت ألياف كيفلر واحدة من المنتجات الاستراتيجية بسبب هيكلها الجزيئي الخاص، ومقاومتها العالية للصدمات، وقدرتها المنخفضة على نقل الحرارة. يُستخدم هذا المنتج في عمليات التبريد (بسبب قدرته المنخفضة على نقل الحرارة). كما يُستخدم في تصنيع السترات الواقية من الرصاص العسكرية مثل الخوذ العسكرية، والأقنعة الواقية من الرصاص، والسترات الواقية من الرصاص. يُستخدم هذا المنتج أيضًا في تصنيع المركبات المدرعة العسكرية. ومن بين الاستخدامات الأخرى لألياف كيفلر: في الأجزاء الحيوية لحاملات الطائرات، وملابس ضباط الشرطة وحراس الأمن، والبنية التحتية الحساسة. كما تُستخدم في تصنيع القفازات، والسترات، وأنواع أخرى من ملابس العمل للحماية من التآكل، والقطع، والحرارة.
تُستخدم ألياف كيفلر أيضًا في الرياضة. يتم استخدامها في تصنيع ملابس الدراجين، خاصة في مناطق المرفق والكتف. كما يتم استخدام كيفلر في رياضة المبارزة لتصنيع السترات والأقنعة والبناطيل. تُستخدم ألياف كيفلر أيضًا في صناعة الأحذية الرياضية. يتم استخدام تغطية كيفلر في رياضة مصارعة الثيران، وأساور الذراع، ودعائم الركبة في رياضة التزلج. كما تُستخدم في تصنيع بعض المعدات الرياضية مثل إطارات الدراجات، وأسلاك الأقواس في الرماية، والمظلات الشراعية، والقوارب، وراجمات التنس. من بين الاستخدامات الأخرى لألياف كيفلر في الموسيقى والمعدات الصوتية. بفضل خصائصها الصوتية الممتازة، تُستخدم في تصنيع مكبرات الصوت. كما يمكن استخدامها في تصنيع الأقواس، وأغطية الطبول، والأنابيب الموسيقية. من بين الاستخدامات الأخرى لألياف كيفلر: في تصنيع المقالي، والحبال، والكابلات، والأغطية، وتوليد الطاقة، والبناء، وأقراص المكابح، والهواتف الذكية، والتوربينات الريحية والبحرية.
في الوقت الحاضر، تُجرى العديد من الأبحاث حول تأثير ألياف الآراميد على مواد مختلفة مثل الخرسانة، والفولاذ، والمواد البوليمرية، وغيرها. وهذا يُظهر أن استخدام هذه الألياف يتزايد يومًا بعد يوم في مختلف الصناعات.

للمزيد من الدراسة حول هذا الموضوع، يمكن الرجوع إلى المراجع التالية:

• José M. García, Félix C. García, Felipe Serna, José L. de la Peña, High-performance aromatic polyamides, Progress in Polymer Science, Volume 35, Issue 5, May 2010, Pages 623-686, ISSN 0079-6700, http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2009.09.002
• Jahan, Ishrat., Aramid Fiber, Presentation of textile engineering of Green University of Bangladesh

مواصفات

•  نسبة القدرة على الشد ومعامل المرونة إلى الوزن لألياف كيفلر ممتازة.
•  مقاومة ألياف كيفلر للصدمات عالية جدًا.
•  مقاومة ألياف كيفلر للإجهاد الجسيم جيدة.
•  مقاومة ألياف الآراميد للفشل الناتج عن الانكماش جيدة جدًا.
•  مقاومة هذه الألياف للأحماض والقواعد جيدة.
•  مقاومة ألياف كيفلر للفشل الناتج عن الزحف ممتازة.
•  ألياف كيفلر غير حساسة للشقوق والتشققات ولها مقاومة عالية.
•  ألياف كيفلر مقاومة للمذيبات العضوية مثل المواد الوقودية والمطريات.
•  امتصاص الطاقة الاهتزازية وتخميد الاهتزازات في ألياف الآراميد جيد.
•  ألياف كيفلر قابلة للاستخدام المستمر حتى درجة حرارة 180 مئوية.
•  في حالة الحريق، تتمتع ألياف كيفلر بخصائص إخماد ذات دخان قليل.

الإستخدامات

•  تعزيز وتقوية الخرسانة
•  تصنيع السترات الواقية من الرصاص العسكرية
•  تصنيع المركبات المدرعة العسكرية
•  ملابس ضباط الشرطة وحراس الأمن
•  ملابس رجال الإطفاء
•  ملابس سائقي سباقات السيارات
•  قبعات الإطفاء

لون المنتج

إصفر