الیاف اف آر پی آرامید

انواع الیاف اف آر پی آرامید ARAMID FIBERS :

به‌طورکلی تعریف تجاری آرامید این است که: محصولی که در آن زنجیره بلندی از پلی‌آمید سینتتیک مصنوعی که حداقل 85% پیوندهای آرامید (-CO-NH-) مستقیما به دو حلقه آروماتیک متصل شده باشند و به صورت ماده فیبری شکل گیرد، آرامید نامیده می‌شود.

آرامیدها توسط واکنش بین یک گروه «آمین» و یک گروه «هالید کربوکسیلیک اسید» ایجاد می‌شوند:

n NH2 – AR – COCL → – (NH – AR – CO) n + n HCL

آرامیدها به دلیل ساختار منحصربه‌فردی که دارند، هرکدام داری کاربرد و خواص جداگانه هستند و همچنین به دو دسته «پارا آرامید» و «متا آرامید» طبقه‌بندی می‌شوند.

پارا آرامید

این ماه دسته‌ای از آرامیدها است که توسط بسیاری از تولیدکنندگان ارائه می‌شود و مهم‌ترین و پرکاربردترین الیاف آن “کولار” است. از این الیاف می‌توان در زمینه‌هایی مانند لباس‌های محافظ ضدگلوله، طناب‌ها و کابل‌ها و همچنی به عنوان رقیبی برای پنبه‌نسوز است. از این ماده نیز برای تقویت کردن تایرها و تسمه‌های انتقال دهنده نیز استفاده می‌شود.

متا آرامید

این ماده دسته‎ای از آرامید است که توسط بسیاری از سازندگان تولید می‌شود و مهم‌ترین و محبوب‌ترین الیاف آن “نومکس” نام دارد. از این ماده می‌توان به‌طور گسترده در سازه‌هایی همچون هواپیماها، پانل‌های کف هواپیما و آشپزخانه‌های داخل هواپیما استفاده می‌شود.

ساختار مولکولی پارا آمیدها

ساختار مولکولی متا آرامید

از شناخته‌ترین آرامیدها می‌توان به «کولار» و «نومکس» و «تکنورا» اشاره کرد که جزء پلیمرهای AABB است.

نخستین بار «نومکس» و مدتی بعد از آن «کولار» که دارای حلقه‌های بنزن پارا بود، تولید و روانه بازار شد و محبوبیت خاصی را به‌دست آورد.

کولار :

“کولار” الیاف ساخته شده از پارا آرامید است که در عین قدرت بالایی که دارد سبک است، کولار معمولا به‌صورت نخ با پارچه‌های بافته شده و یا به‌صورت بخشی از مواد کامپوزیتی است.

این الیاف به دلیل ساختار ویژه‌ای که دارد، در مقابل ضربه و همچنین حرارت بالا بسیار مقاوم است و به همین دلیل در میان دیگر آرامیدها از شهرت و محبوبیت خاصی برخوردار است.

همچنین کولار در بسیاری از زمینه‌های شغلی، صنعتی، مقاوم‌سازی و.. کاربرد گسترده‌ای دارد. از کولار به‌دلیل انتقال حرارتی کمی که دارد، در فرآیندهای سرمازایی استفاده می‌شود.

همچنین رنگ الیاف کولار زرد رنگ است و این الیاف در جهت طولی پیوند قوی دارد و در جهت عرضی نیروی ضعیفی دارد و این خواص الیاف به ماده کامپوزیتی آن نیز منتقل می‌شود برای مثال هنگامی که از کولار به همراه رزین اپوکسی استفاده کنیم، این محصول در جهت طولی، بسیار محکم و قوی است اما در جهت عرضی دارای ضعف است، همچنین استحکام فشاری آن از استحکام کششی آن کمتر شده و دچار خمیدگی می‌شود.

کولارها نیز بر اساس مدل یا درجه تقسیم می‌شوند که هر کدام از آن‌ها کاربردی دارند:

کولار / کولار 29 / کولار 49

کولار :

برای تقویت تیرها و قطعات اتصالات مکانیکی پلاستیکی استفاده می‌شود.

کولار 29 :

این کولار به عنوان جایگزین برای آزبست در لنت ترمز استفاده می‌شود، همچنین از آن در ساخت جلیقه ضد گلوله نیز استفاده می‌شود.

کولار 49 :

این کولار جزء بهترین و پرکاربردترین کولارها است زیرا از خاصیت کشسانی بالایی برخوردار است و به عنوان تقویت‌کننده پلاستیک در ساخت بخش‌های داخل آب قایق‌ها، ساخت هواپیما و دوچرخه استفاده می‌شود.

ویژگی‌های کولار :

استحکام و پایداری بالا

رسانایی الکتریکی پایین

خاصیت کششی بالا و وزن کم

مقاوم در برابر شعله و خاصیت خود خاموش‌شوندگی

مقاومت شیمیایی بالا

مقاومت در برابر سایش

مقاوم در برابر پارگی و برش

حفظ خواص و کیفیت در دماهای بالا و پایین

کاربرد کولار :

1. ساخت خودروهای زرهی نظامی

2. قسمت‌های حیاطی ناو هواپیمابر

3. لباس افسران پلیس و نگهبانان امنیتی

4. ساخت سازه‌ها و مراکز عمرانی حساس

5. ساخت بازوبند و زانوبند در اسکیت سواری

6. در قسمت آرنج‌ها و شانه‌های لباس موتورسواران

7. ساخت جلیقه، ماسک و شلوار در ورزش شمشیربازی

8. در ساخت بلندگوهای صوتی، کمان و پوسته طبل و نی استفاده می‌شود.

9. ساخت ماهیتابه، کابل، ساخت‌وساز، تلفن‌های هوشمند و توربین‌های بادی و دریایی

10. ساخت تجهیزات ورزشی مانند ره کمان در تیراندازی، پاراگلایدرها، قایق و راکت‌های تنیس

11. لباس‌‍های ایمنی مانند دستکش، کفش و جلیقه‌ها برای جلوگیری از سایش، برش و آش‌سوزی

نومکس :

“نومکس” الیاف ساخته شده از متا آرامید است و به علت مقاومت بالایی که در برابر حرارت دارد، از آن در زمینه‌‌هایی مانند لباس‌های ضدحریق آتشنشان‌ها، لباس رانندگان مسابقات اتومبیل‌رانی و دیگر مشاغل یا حرفه‌هایی که نیازمند به مقاومت در برابر حرارت دارند استفاده کرد.

کلاه‌های آتشنشانی یکی از پرطرفدارترین و مهم‌ترین کاربردهای نومکس است، زیرا می‌تواند به خوبی از سر و صورت آتشنشان هنگام اطفای حریق محافظت کند.

همچنین رانندگان مسابقات اتومبیل‌رانی نیز باید برای حفاظت از خود در برابر آتش‌سوزی احتمالی، لباس‌ ضد حریق بپوشند؛ این لباس شامل کلاه، جواراب، کفش و پوشش بدنی ضد آتش‌سوزی است.

همچنین خلبان‌های نظامی نیز باید برای محافظت از خود، لباس ضدحریق بپوشند. از نومکس در ساخت بلندگوها نیز استفاده می‌شود.

نومکس دارای زنجیره‌های مولکولی مستحکم و بلند است که در اثر حرارت ذوب نمی‌شود . تخریب آن در دمای 350 درجه سانتی‌گراد اتفاق می‌افتد، همچنین زا نظر شیمیایی و حرارتی بسیار پایدار است.

تکنورا :

“تکنورا” الیاف ساخته شده از پارا آرامید است و در مواردی که نیاز به مقاومت فیزیکی یا مقاومت شیمیایی بالا باشد از آن استفاده کرد.

زمینه‌های کاربرد تکنورا عبارتند از:

– صفحه تبل

– قایق‌های بادبانی

– شلنگ‌های فشار بالا

– لاستیک‌های مسلح شده

– ریسمان‌ها و کابل‌ها

– کابل‌های فیبر نوری

– شلنگ‌های توروبو

جدول محصولات آرامید AFRP :

ویژگی‌ها و مزایای الیاف اف آر پی آرامید :

به‌طورکلی الیاف اف آر پی آرامید ساختار خاصی دارند و به همین جهت از مقاومت بالایی برخوردار هستند. از ویژگی‌های مهم این محصول که موجب معروفیت و محبوبیت در بین عموم شد این است که در برابر حرارت و گرمای شدید بسیار مقاوم است و در صورت آتش گرفتن نیز خاصیت خود خاموش کن دارد و لایه‌های رویی این الیاف محافظی برای لایه‌های زیرین آن به حساب می‌آیند.

از دیگر ویژگی‌های منحصربه‌فرد الیاف آرمید می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. مقاومت خوبی در برابر خستگی دارد.

2. مقاومت بالایی در برابر ضربه و فشار دارد.

2. نارسانا در برابر الکتریسیته و حرارت بالا است.

3. مقاومت بالایی در برابر سایش، اصطکاک و خوردگی دارد.

4. حساس به پرتو اشعه فرابنفش و اسیدهای آلی قوی است.

5. الیاف آرامید نسبت به ترک و شکاف حساس نیست و مقاومت بالایی دارد.

6. هیچ نقطه ذوبی ندارد و تخریب آن از 500 درجه سانتی‌گراد آغاز می‌شود.

7. در دماهای بالا و یا در دماهای خیلی پایین خاصیت خود را حفظ می‌کند و تاثیری بر کاهش عملکرد آن ندارد.

8. مقاومت شیمیایی بالایی در برابر اکثر مواد و حلال‌های شیمیایی آلی شبیه به مواد سوختنی و یا نرم‌کننده‌ها دارد.

9. اشتعال پذیری خیلی کمی دارد و درصورت آش گرفتگی خودبه‌خود آتش خاموش می‌شود و پخش دود کمی نیز دارد.

10. قیمت الیاف آرامید بالا است و به‌همین‌دلیل از آن‌ها در ساخت تجهیزات و وسایل ضروری استفاده می‌شود، می‌توان از آن‌ها نیز در مقاوم‌سازی ساختمان نیز استفاده کرد.

11. الیاف آرامید از سختی بالایی برخوردار هستند به‌همین‌دلیل، نمی‌توان آن‌ها را با وسایل برش معمولی برش داد و حتما باید توسط دستگاه‌های برش مخصوص به آن، برش داده شوند.

معایب الیاف اف آر پی آرامید :

به طور خلاصه معایب این الیاف عبارتند از:

1. حساس در برابر اشعه‌ی فرابنفش UV

از معایب این فیبر آرامید این است که اشعه فرابنفش سبب تخریب الیاف می‌شود و این تخریب به ضخامت الیاف بستگی دارد زیرا این فیبر، نقش خود حفاظ داشته و تخریب لایه‌های رویی موجب می‌شود تا از تخریب لایه‌های زیرین جلوگیری شود.

این مشکل در سازه‌های کامپوزیتی الیاف آرامید اهمیت چندانی ندارد زیرا با افزودن مواد جاذب فرابنفش به رزین، این مشکل تا حد زیادی کاهش می‌یابد.

2. حساس در برابر اسیدهای قوی

همچنین اسیدهای قوی نیز در بازه‌های دمایی بالا و یا در غلظت‌های زیاد بر این الیاف تاثیر می‌گذارند.

3. جذب رطوبت بالا

الیاف آرامید دارای توانایی قوی در جذب رطوبت هستند و حدودا 4% باعث کاهش خصوصیات ماده می‌شوند.

4. چسبندگی

میزان چسبندگی آن با رزین کم است و پیشنهاد می‌شود آن را برای چسبندپی بیشتر با رزین اپوکسی‌‎ها استفاده کنید.

5. برش

این الیاف اف آر پی آرامید از مقاومت برشی و پارگی بالایی برخوردار است و برای برش خوردن نیازمند دستگاه‌ها برش مخصوص است.

کاربرد الیاف اف آر پی آرامید AFRP :

الیاف اف آر پی آرامید خواص منحصربه‌فردی دارد که به همین دلیل گزینه‌ی مناسبی برای مصارفی است که در آن‌ها نیازمند مقاومت بالا در برابر حرارت، الکتریسیته و.. است، زیرا آرامیدها در برابر حرارت و گرمای بالا واکنش نشان نمی‌دهند و دچار خوردگی و آتش‌سوزی نمی‌شود. الیاف آرامید در زمینه‌های نظامی و امنیتی و حتی ورزشی یا شغلی که نیازمند به ساخت لباس محافظ در شرایط سخت و دشوار هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد و لباس‌هایی مقاوم در برابر حرارت، ضربه و ضدگلوله با استفاده از این الیاف ساخته می‌شود.

برخی دیگر از کاربردهای فیبر آرامید در ادامه ذکر شده است:

بتن الیافی

نرده موتور جت

پارچه بادبان قایق‌ها

دستکش و جلیقه‌های ایمنی

لباس محافظ حرارتی و کلاه ایمنی

جایگزین آزبست مانند لنت‌های ترمز

چوب هاکی

جلیقه ضدگلوله

محصولات ورزشی

در هوافضا و برنامه‌های نظامی

لباس‌های نظامی مقاوم در برابر آتش

لباس‌های ضدحریق و کلاه ایمنی آتشنشان‌ها

تصفیه هوا

کابل و طناب

لاستیک دوچرخه

تقویت و مقاوم‌سازی بتن

لباس رانندگان مسابقات اتومبیل‌رانی

ساخت خودروهای زرهی ضد گلوله نظامی

تاثیر الیاف اف آر پی آرامید بر سلامتی :

طی آزمایشاتی که برای تاثیر آرامید بر سلامت انسان انجام می‌شد در طی دو بازه زمانی مختلف دو نتیجه متفاوت ارائه شد.

1. ابتدا در سال 1990 نتیجه آزمایش از الیاف اف آر پی آرامید نشان می‌داد که اثراتی که در سلول‌های اپی‌تلیال به عنوان آزبست وجود داشت موجب اختلال در دی‌ان‌ای DNA و بالابردن احتمان سطان می‌شد!

2. در سال 2009 میلادی، طی آزمایشات مجددی که بر روی آرامیدها انجام شد این نتیجه را به همراه داشت که فیبرهای آرامید پس از اعمال کوتاه مدت بر بدن، به سرعت پاک می‌شود و خطر چندانی برای سلامتی انسان ندارد.

با این حال دقت داشته باشید که نتایج به‌دست‎‌آمده جهت اطلاع شماست، پس در طی استفاده از این الیاف، تمامی نکات ایمنی را رعایت کنید و تجهیزات لازم را برای جلوگیری از هرگونه آسیب احتمالی، حتما به همراه داشته باشید تا بتوانید احتمال آسیب را به حداقل برسانید.

با خرید از “تیک سازه” در وقت و هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنید.