Para-Aramid در مقابل Meta-Aramid: انتخاب فیبر مناسب برای شغل
الیاف آرامید به دو خانواده مهم تجاری تقسیم می شوند و تمایز بین آنها صرفاً شیمیایی نیست - بلکه تعیین می کند که یک پارچه تمام شده به چه پوششی می تواند دست یابد. پاراآرامید (که توسط Kevlar® و Twaron® مشخص می شود) زنجیره های پلیمری خود را در امتداد محور الیاف تراز می کند و تولید می کند. استحکام کششی تقریباً 5 برابر فولاد در همان وزن است و مقاومت استثنایی در برابر ضربه بالستیک. متاآرامید (که توسط Nomex® مشخص می شود) از آرایش زنجیره ای پیچ خورده استفاده می کند که استحکام کششی را به نفع پایداری حرارتی فوق العاده و مقاومت در برابر شعله قربانی می کند - در دماهای کمتر از تقریباً 370 درجه سانتی گراد ذوب نمی شود یا چکه نمی کند.
برای خریداران در حال ارزیابی پارچه الیاف آرامید با کارایی بالا ، این تمایز از همان ابتدا گفتگوی مشخصات را شکل می دهد. پانلهای بالستیک، دستکشهای مقاوم در برابر برش و تقویتکنندههای کامپوزیت ساختاری قلمرو پاراآرامید هستند. لباسهای مجاورتی، کیسههای فیلتر صنعتی که در دمای بالای 200 درجه سانتیگراد کار میکنند، و پانلهای داخلی هواپیما که در آنها مهار آتش اولیه است، بهتر توسط ساختارهای متاآرامید استفاده میشوند. بافتهای هیبریدی که هر دو نوع الیاف را ترکیب میکنند نیز در دسترس هستند که نیازهای حرارتی و مکانیکی باید به طور همزمان برآورده شوند.
هیچ یک از انواع الیاف مقاومت گسترده ای در برابر اشعه ماوراء بنفش ارائه نمی دهند - قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در فضای باز خواص کششی را در هر دو خانواده کاهش می دهد - بنابراین پوشش های محافظ یا ورقه های ثانویه یک روش استاندارد برای هر محصول آرامیدی است که برای استفاده طولانی مدت بیرونی در نظر گرفته شده است. Jiaxing Jiete New Material Co., Ltd. این الزامات را از طریق خطوط ماشینآلات پوشش خود برطرف میکند و اجازه میدهد تا درمانهای سطحی مستقیماً روی بسترهای مبتنی بر آرامید بدون برونسپاری فرآیند اعمال شود.
معماری بافت و تاثیر آن بر عملکرد تقویت کامپوزیت
هنگامی که پارچه آرامید به عنوان یک لایه تقویت کننده در کامپوزیت های ماتریس رزین استفاده می شود، معماری بافت به طور مستقیم بر نحوه توزیع بار از طریق ورقه ورقه نهایی نظارت می کند. بافت ساده حداکثر تماس بین نخ و ثبات ابعادی خوب را در حین چیدمان ارائه می دهد، و آن را به انتخاب ارجح برای هندسه های منحنی پیچیده تبدیل می کند که در آن پارچه باید بدون دسته بندی مطابقت داشته باشد. بافت جناغی برخی از پایداری ابعادی را قربانی میکند تا تراوشپذیری بهتر و کسر حجمی الیاف بالاتر، که منجر به خواص مکانیکی بهتر در صفحه در پانلهای مسطح یا دارای کانتور ملایم میشود.
پارچههای آرامید با فرمت مش یک دسته مجزا را نشان میدهند: به جای بافت بسته، یک ساختار شبکه باز با یک چسب رزین در هر تقاطع قفل میشود. این فرمت در مواردی استفاده می شود که نیاز اولیه پل ترک و تقویت کششی در یک ماتریس سیمانی یا ترموپلاستیک باشد، نه تحمل بار به صورت مجزا. ساختار باز به ماتریس میزبان اجازه نفوذ و محصور کردن شبکه فیبر را میدهد و قفل مکانیکی قوی بین تقویتکننده و ماتریس ایجاد میکند.
| فرمت بافت | تراوش پذیری | کسر حجمی فیبر | کاربرد اولیه |
| بافت ساده | متوسط | متوسط | لمینت های منحنی پیچیده، پانل های محافظ |
| بافت تویل | بالا | بالاer | پانل های ساختاری تخت، تجهیزات ورزشی با عملکرد بالا |
| مش / شبکه را باز کنید | خیلی بالا | پایین تر (بر اساس طراحی) | تقویت ماتریس، سرکوب ترک در کامپوزیت ها |
مقایسه قالبهای رایج بافت آرامید و ویژگیهای تقویتکننده مرکب آنها
تعیین فرمت صحیح در مرحله طراحی از دوباره کاری پرهزینه جلوگیری می کند. به عنوان مثال، جایگزینی یک بافت ساده به جای تقویت کننده مش در کاربردهای سیمانی، نفوذ ماتریس را مختل می کند و ناحیه اتصال را کاهش می دهد که به کامپوزیت قابلیت پل زدن ترک را می دهد.
استانداردهای حفاظت حرارتی و معنای آنها برای انتخاب مواد
لباسهای محافظ و تجهیزات ساخته شده با پارچه آرامید باید قبل از استقرار در صنایع تحت نظارت بر اساس استانداردهای آزمایشی خاص ارزیابی شوند. در اروپا، EN ISO 11612 بر لباسهای محافظ حرارت و شعله حاکم است و پارچهها را در سطوح مختلف عملکرد طبقهبندی میکند: A (گسترش محدود شعله)، B (گرمای همرفتی)، C (گرمای تابشی)، D (پاشش آلومینیوم مذاب)، E (پاشش آهن مذاب)، و F (گرمای تماس). لباسی که برای کار ریخته گری به مقصد می رسد، به ترکیبی از این رتبه بندی ها نیاز دارد، نه صرفاً ادعای گسترده "مقاوم در برابر آتش".
در آمریکای شمالی، NFPA 2112 و NFPA 70E به ترتیب معیارهایی را برای محافظت در برابر آتش فلاش و حفاظت از فلاش قوس قرار دادند. معیار عملکرد کلیدی تحت NFPA 2112 این است مقدار عملکرد انتقال حرارت (HTP). - مقدار انرژی گرمایی فرودی که از طریق پارچه به پوشنده منتقل می شود - بر حسب cal/cm² بیان می شود. پارچه هایی که به مقادیر HTP کمتر از 6.0 کالری بر سانتی متر مربع دست می یابند، واجد شرایط دریافت گواهینامه NFPA 2112 هستند. پارچههای متاآرامید با وزن پارچه در محدوده 150 تا 200 گرم بر متر مربع معمولاً این آستانه را برآورده میکنند، در حالی که ساختارهای سنگینتر حاشیه اضافی را برای محیطهای پرخطر ایجاد میکنند.
خریدارانی که پارچه آرامید را برای کاربردهای حفاظتی تهیه می کنند، باید همیشه اسناد گواهینامه کامل مرتبط با ساخت پارچه خاص خریداری شده را درخواست کنند - نه گواهینامه های تجاری عمومی. وزن پارچه، چگالی خطی نخ، و عملیات تکمیلی همگی بر نتایج آزمایش تأثیر میگذارند، بنابراین گواهی صادر شده برای یک ساخت و ساز بهطور خودکار یک نوع سبکتر یا متفاوت از همان خانواده محصول را پوشش نمیدهد.
ملاحظات پردازش: برش، اتصال، و ذخیره سازی طولانی مدت
برش الیاف آرامید با قیچی های معمولی یا تیغه های چرخشی به دلیل استحکام بالا و تراکم پذیری کم بسیار دشوار است. برش صنعتی از پارچه الیاف آرامید با کارایی بالا معمولاً با تیغه های برشی با روکش سرامیکی یا کاربید به جای فولاد استاندارد، یا با سیستم های برش اولتراسونیک خودکار که نخ ها را از طریق ارتعاش موضعی به جای برش مکانیکی جدا می کند، انجام می شود. برش لیزری برای پارچههای نازک موثر است اما محصولات جانبی احتراق را تولید میکند که به تهویه کافی نیاز دارند و میتوانند لبهای کمی سختتر به جای بگذارند که بر خیس شدن رزین در کاربردهای کامپوزیت تأثیر میگذارد.
یکپارچگی درز در محصولات نهایی آرامید نیز یک چالش متمایز است: همان اصطکاک سطحی کم که به تحرک نخ در بافندگی کمک می کند، درزهای استاندارد قفل را مستعد کشش تحت بارهای ضربه ای می کند. درزهای دوخت با نخ آرامید با استحکام بالا و در صورت امکان، نوار درز چسبان استاندارد صنعتی برای کاربردهای باربر است. برای کاربردهای غیر ساختاری مانند پانل های فیلتراسیون، دوخت معمولی با نخ پلی استر مقاوم در برابر حرارت قابل قبول و مقرون به صرفه است.
شرایط نگهداری برای آرامید بیشتر از اکثر منسوجات صنعتی اهمیت دارد. هر دو پارچه پارآرامید و متاآرامید رطوبت اتمسفر را جذب می کنند، که در مقایسه با شرایط خشک استخوان، خواص کششی را تا 15 درصد در حالت اشباع کاهش می دهد. رول ها باید به صورت افقی در بسته بندی پلی اتیلن مهر و موم شده، دور از منابع UV، در رطوبت نسبی زیر 60٪ نگهداری شوند. ما تمام رولهای پارچه آرامید را در بستهبندی مهر و موم شده عرضه میکنیم تا شرایط الیاف را در طول حمل و نقل و انبارداری حفظ کنیم، که منعکسکننده شیوههای موجودی دقیقی است که در جریان کار تولید ما در بیش از یک دهه ایجاد شده است.
