Арамид – химическое волокно, отличающееся высокими показаниями прочности, стойкостью к высоким температурам, и упругостью. Также имеют повышенную стойкость к воздействию различных химических реагентов. Используется как добавка в композитные материалы и в производстве высокопрочных тканей. Название арамид они получили от английской аббревиатуры слов ароматический полиамид. Высокая прочность материала обеспечивается тем, что молекулы этого вещества имеют одинаковую направленность.

Современный рынок предлагает 3 основных типа арамидных волокон. Они представлены в таблице.

Для мета-арамидов особо характерны высокие прочностные показатели, а пара-арамиды обладают повышенной термостойкостью. Производители текстиля успешно используют эти качества арамидных волокон для выпуска тканей с уникальными защитными свойствами. Арамидное волокно может поставляться в виде порошка, пряжи и тканей.

Виды арамидных тканей

Кевлар

Впервые арамидное волокно стало производиться в Америке в 1964 году, фирмой DuPont. Называлось оно кевлар. Его использовали в качестве укрепляющей добавки в композитных материалах. Кевларом армировали кабеля, из него изготавливали кордовые нити в автомобильных шинах. Из смешанных тканей, имеющих в своем составе кевларовое волокно, шили рабочие перчатки, которые нельзя было порезать или проколоть. Военная промышленность нашла применение кевларовому волокну в производстве бронежилетов, касок.

Кевлар способен выдержать высокие температуры, от которых он не плавится. Прочность от воздействия высоких температур уменьшается в зависимости от длительности этого воздействия. Так, если кевларовая ткань будет в продолжении 70 часов подвергаться нагреву до 250 градусов, то она потеряет половину своей прочности. Кратковременные температурные нагрузки на нее не влияют.

Тварон

Тварон по своим свойствам и применению аналогичен кевлару. Производитель – компания Тейджин Арамид, заводы которой работают в Японии и Нидерландах. Отличные сочетания прочности и небольшого веса, уникальная упругость материала, отсутствие деформаций, химическая инертность, диэлектрические и термостойкие качества дают широкий ряд возможностей его применения.

СВМ

В 1970 году в СССР разработали новый синтетический материал, который по своим свойствам схож с кевларом, но отличается составом и превосходит кевлар по некоторым параметрам. Он получил название СВМ – синтетический высокопрочный материал. Российские разработки позволили получить нити второго поколения СВМ – Русар и Армос. Технология мокро-сухой формовки нитей изменила начальные механические показатели материала на несколько порядков. В таблице ниже указаны некоторые физические показатели, которые удалось улучшить.

Номекс

Из мета-арамидов самым известным является Номекс. Он был выпущен еще в 1961 году компанией DuPont. Эластичный, способный без деформаций выдерживать сверхтяжелые нагрузки, термо- и химически- стойкий материал выпускается в виде бумаги, ткани, нитей. По прочности он несколько уступает Кевлару, однако стойкость на изгиб у Номекса выше показателей Кевлара в 3 раза.

Номекс не плавится, при температуре выше 370 градусов обугливается. По рекомендациям производителей диапазон температуры эксплуатации Номекса не должен превышать 200 градусов.

Применяется для фильтрации горячих газов, в производстве фильтровальных мешков для асфальтовых смесей, спецодежды для защиты от высоких температур, в изоляции электрических кабелей и двигателей, в авиации и судостроении. Основные свойства термостойких волокон и нитей

Арселон

Российский аналог Номекса – Арселон – начали выпускать в СССР в г. Светлогорск в семидесятых годах прошлого века. После развала союза предприятие отошло к Беларуси, где производство сохранено до наших дней. Пряжа, техническая ткань , нити и волокна Арселон могут работать при +250оС, а кратковременно способны выдержать +400оС. По долговечности превышает брезентовую ткань. Эластичный, легкий, химически устойчивый, не плавится и не горит. Хороший диэлектрик. Используется в производстве спецодежды для металлургов, сварщиков, пожарных. Терморукавицы из арселона самые надежные. Из композитных материалов с арселоном выполняют обивку салонов самолетов и отделку вагонов в поездах.

Кермель

Кермель уникальная арамидная ткань, которая используется преимущественно в армейском оснащении. Производство начато более полувека назад во Франции. Волокна материала имеют блеск, а поверхность гладкая. Высокий показатель удлинения при разрыве ткани, который составляет 19 процентов, выше показателей стали. Ткань мягкая, удобная для ношения на теле. Окрашивают в нитях, поэтому цвет ткани хорошо сохраняется и не теряет яркости. Огнестойкий. Используется для производства нательного трикотажа, защитной одежды для работников горячих цехов. Также из нее делают канаты особой прочности, изолируют кабели.

Номекс (NOMEX ) — ткань особенная, в корне отличающаяся от тех, которые так же, как и она, идут на пошив термостойкой и огнестойкой защитной одежды. Ее производителем является компания Dupont – США . Отличие заложено в самой технологии изготовления. Заключается оно в том, что все материалы пропитываются особыми составами уже в готовом виде и только после этого становятся способными противостоять внешним воздействиям. У номекс же эти возможности закладываются изначально, на молекулярном уровне. Благодаря этой особенности одежда никогда не теряет своих свойств, на протяжении всего срока эксплуатации служит надежным барьером между человеком и языками пламени, не дает нагреваться телу от высоких температур.

Таким особенностям она обязана своеобразной структуре — порам, обладающим способностью при повышении температуры окружающей среды мгновенно закрываться и тем самым лишать горячий воздух возможности проникнуть сквозь спецодежду. Лишенный доступа воздуха материал не загорается, не дымит, быстро затухает, спасая человека от ожогов.

Номекc – это высокотехнологичный материал, представляющий собой уни­каль­ное сочетание метаарамидных, параарамидных ( Кевлар ) и анти­ста­ти­ческих волокон. Благодаря своему составу, Номекс обладает постоянными защитными свойствами: высокой механической прочностью и термической стойкостью.

Ткани на основе волокна Номекс применяют при производстве спецодежды для защиты от термических рисков: высоких температур и пламени, теплового воздействия электрической дуги, брызг расплавленного металла. Уникальные свойства термостойких тканей Номекс делают их практически незаменимыми при изготовлении огнезащитной спецодежды для пожарных, нефтяников и газовиков, энергетиков, металлургов, сварщиков, специалистов МЧС .

Хлопковые и смесовые ткани приобретают термостойкость путем нанесения антипиренов (химических составов, замедляющих горение) на готовую ткань, пряжу или непосредственно в волокно. Антипирен «активизируется» при высоких температурах, вызывая обугливание и выделение газов, которые сдерживают процесс горения. В процессе эксплуатации спецодежды огнестойкость этих тканей может снижаться. Уникальность Номекса в том, что его огнестойкость обеспечивается химической формулой самого волокна, без применения химической обработки. В результате огнезащитные свойства ткани Номекс сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации спецодежды.

Преимущества ткани NOMEX (НОМЕКС):

• Лучшая защита от термических рисков

Номекс – это термостойкие ткани с постоянными защитными свойствами. Волокно Номекс придает им естественную термостойкость и огнестойкость без химической обработки.

• Максимальный комфорт

При меньшем весе ткани Номекс в 2 раза эффективнее защищают от пламени и высоких температур, чем хлопковые ткани с огнестойкой пропиткой. Более легкий материал обеспечивает больший комфорт, что особенно важно при работе в жаркую погоду. Ткани Номекс прекрасно пропускают пар и воздух, обладают высокими гигиеническими и гигроскопическими свойствами бла­го­да­ря уникальной форме волокон.

• Максимальная экономия

Номекс сохраняет защитные свойства, высочайшую прочность, стабильность размеров и привлекательный внешний вид даже после 200 стирок (в то время как спецодежда из хлопковых огнестойких тканей значительно теряет ме­ха­ни­чес­кую прочность и дает сильную усадку уже после 50 стирок). Благодаря более длительному сроку службы спецодежды из ткани Номекс затраты на ее использование существенно ниже, чем на аналогичную спецодежду из хлопка с огнестойкой пропиткой.

• Максимальная надежность

Дюпон – признанный лидер в области промышленной безопасности. Дюпон тщательно выбирает производителей пряжи, тканей и спецодежды Номекс. Волокна и ткани Номекс полностью соответствуют самым современным европейским и российским стандартам в сфере защитной спецодежды. На протяжении 40 лет превосходные термостойкие свойства, комфорт и дол­го­веч­ность спецодежды из тканей Номекс® являются отраслевым стандартом.

В случае возникновения пожара спецодежда из ткани Номекс позволяет со­хра­нить жизнь и здоровье работника. Ткань Номекс не поддерживает горения и не плавится, сохраняет целостность под воздействием высоких температур, не выделяет токсичных газов и дыма. Это дает человеку возможность и время для того, чтобы быстро покинуть зону пожара. Известно, что большая часть ожогов развивается в течение 10-15 секунд после окончания воздействия пламени. Благодаря своим свойствам спецодежда из ткани Номекс защищает от по­лучения ожогов 2-й и 3-й степени эффективнее, чем спецодежда из других огнестойких тканей.

Строение арамидных тканей

От структуры полотна и физических характеристик материала зависит качество ткани. Важное значение имеет плотность переплетения, направление нитей, количество слоев. Из арамидных нитей ткани можно изготавливать на ткацких станках. В их производстве применяют следующие плетения нитей:

• полотняное
• атласное
• саржевое
• вафельное
• трикотажное

Для увеличения защитных свойств ткани, особенно баллистических, используют многослойное строение. При этом направление нитей в каждом слое разное, а верхние слои зачастую изготовлены нетканым способом.

Производство и разновидности арамидных тканей

Волокна получают из растворов ароматических полиамидов. Процесс проходит в 3 стадии.

1. Синтез полимера. В раствор добавляют реагенты и выдерживают при температуре 5—10 °С, постоянно перемешивая. Арамид выделяется в виде крошки или геля. Его промывают и высушивают.
2. Формование нитей. Полимеры растворяют в концентрированной кислоте и экструдируют через фильтры при температуре 50—100 °С.
3. Термовытяжка. Сформованные волокна проходят через воздушную прослойку и резко охлаждаются в воде до 4 °С. После промывания волокна подаются на приемное устройство и высушиваются.

Существует несколько видов арамидных тканей. Каждый тип обладает специфическими свойствами. Метаарамиды (марки «Номекс», «Арселон») характеризуются особой прочностью. Параарамиды («Кевлар», «Тварон», «Терлон») отличаются повышенными термозащитными свойствами. Ортоарамиды («Кермель») известны своей мягкостью и эластичностью.

Переплетение нитей в ткани может быть:

• саржевым,
• полотняным,
• атласным,
• трикотажным,
• вафельным.

При производстве баллистических арамидных тканей для каждого слоя используют свой тип плетения. Это увеличивает прочностные характеристики материала.

Технические характеристики арамидных тканей

Арамидные ткани отличаются по своим характеристикам от обычных. Они не горят, не плавятся. По прочности они на несколько порядков выше стали, а вес их меньше. В условиях высоких температур сохраняют свои защитные свойства, а при отрицательных значениях даже усиливают.

Линейная плотность ткани указывает на количество поперечных и продольных волокон на 1 квадратный сантиметр материала. В зависимости от вида плетения она различна. Общая плотность – отношение массы и объема. Плотность арамидных волокон невысока, вес 1 кубика с ребром в 10 см составляет чуть меньше 1.5 кг. Прочность на разрыв от 200 до 600 кг на 1 мм.

Состав и свойства необычных тканей

Жёлтое, блестящее арамидное волокно имеет особую структуру. Их переплетают разными способами: полотняным, саржевым, атласным, вафельным. Сложное строение волокон определяет уникальные качества тканей.

• Высочайшая прочность, значительно превосходящая нейлон и не уступающая стальным изделиям. Материал разрывается при приложении гигантских усилий: от 250 до 600 кг на квадратный миллиметр.
• Лёгкость. Материал имеет плотность 1400-1500 кг/м куб, оно почти в 2 раза легче стекловолокна.
• Высочайшее сопротивление механическим воздействиям. Ткань способна противостоять пулевым ударам.
• Непревзойдённая термостойкость. Арамидные ткани не теряют своих качеств при температуре до 250-400оС. Они выдерживают кратковременный тепловой удар в 1000оС.
• Абсолютная биоустойчивость. Материалу не страшны не грибки, ни бактерии, поэтому он не гниёт и не впитывает неприятные запахи.
• Стабильность размеров. Арамидная ткань сохраняют форму на протяжении всего срока эксплуатации.

Особенностью ткани является её плохая прокрашиваемость, поэтому изделия из арамида так часто имеют цвет волокон: они жёлтые.

• К недостаткам арамидного материала относится его водобоязнь. При намокании ткани теряют до половины прочности, которая, правда, восстанавливается, стоит изделию высохнуть.
• Некоторые изделия чувствительны к ультрафиолетовому излучению и не могут быть использованы длительное время под лучами солнца.
• Ещё одним негативным моментом является быстрое старение материала. С этим качеством арамидных тканей возможно бороться при помощи специальных пропиток. Производители дают гарантию изделиям, не превышающую 10 лет.

Сфера применения арамидных тканей

Благодаря высокой стойкости и прочности ткани из арамидных волокон нашли очень широкое применение. Армирование шин было изначально основным видом использования арамидных нитей и тканей. До настоящего времени не придумали ничего более надежного и применение их в этих целях продолжается.

Композитные материалы на основе арамидных волокон отлично зарекомендовали себя в самолетостроении, в строительстве корабельных судов и в космических технологиях. Одежда для горячих производств немыслима без использования арамидных тканей. Спецодежда, спортивные костюмы, изготовление сверхпрочных и легких тросов и канатов, оплетка кабелей, изоляция электродвигателей – наверное, все перечислить невозможно. Границы использования этих чудо-тканей постоянно расширяются. Особую гордость производителей вызывает применение арамида в изготовлении бронежилетов и касок. Использование российской ткани Русар для этих целей на настоящий момент признано самым лучшим в мировой практике.

Арамидные соты для авиации NOMEX

HOMEYCOMB

Арамидная бумага, пропитанная термостойкой фенольной смолой, является легким, прочным неметаллическим продуктом. Как основной материал, арамидная бумага предлагает уникальную комбинацию свойств, которая обеспечивает превосходную электрическую изоляцию.

Допуск — плотность +/- 16%

СТАНДАРТНЫЕ РАЗМЕРЫ (другие размеры доступны по запросу)

Недостатки

Из недостатков данных тканей самые серьезные это высокая стоимость, быстрое старение и зависимость от намокания в воде, которая ведет к потере механической прочности. Последние разработки производителей и новые технологии позволяют увеличить срок службы и зависимость от воды.

Арамиды разрушаются под воздействием солнечных лучей, ультрафиолет уменьшает его прочность. Поэтому предприятия, выпускающие арамидные полотна, пропитывают их специальными составами, помогающими избавиться от этих недостатков.

Номекс

Номекс (Nomex) – высокотехнологичный огнестойкий материал, основное назначение которого – защита от высоких температур и открытого огня.

В состав Номекса входят специальные синтетические волокна, которые обеспечивают ткани сочетание большой механической прочности с высокими показателями термоустойчивости:

• метаарамид
• парарамид (кевлар)
• антистатические (металлизированный Bekinox или P140).

Благодаря своим огнезащитным свойствам Номекс широко применяется в защитной одежде для людей опасных профессий. Его использование обеспечивает защиту от ожогов в полтора раза большую, чем у материалов с огнестойкой пропиткой. При этом данный материал более комфортен и имеет длительный срок службы: выдерживает до 200 стирок, не изменяя при этом ни защитные характеристики, ни внешний вид, при этом изделия из Номекса не садятся, не деформируются и не линяют.

В отличие от традиционных термостойких тканей, изготовленных на основе хлопковых и смешанных волокон с антипиреновой пропиткой, термозащитный слой которых со временем ухудшает свои качества и разрушается, Номекс при воздействии высоких температур сохраняет химический состав своих волокон в процессе длительного срока.

Волокна метаарамида придают ткани прочность, гибкость, и стойкость к абразивному воздействию, которая сохраняется в широком температурном диапазоне. Эта ткань не плавится и не горит. Обугливание метаарамидного волокна происходит при температуре более 400оС, при этом вне открытого пламени горение моментально прекращается. Кроме того, структура номекса характеризуется наличием пор, и реагирует на термические воздействия. При повышении температуры поры сжимаются, не пропуская внутрь горячий воздух, что обеспечивает дополнительную защиту.

Благодаря присутствию кевлара номекс очень прочен. Он сохраняет свой внешний вид и эксплуатационные свойства после двухсот циклов стирки, не деформируется и не дает усадку.

Данный защитный материал может иметь любую расцветку, он не линяет и не выгорает, легко стирается и чистится, долго сохраняет привлекательный внешний вид.

Свойства материала Номекс

• Устойчивость к открытому пламени (на короткое время), высоким температурам и брызгам раскаленного металла
• Самозатухание вне пламени, при этом обугленный слой сохраняет свои защитные свойства
• Стойкость к агрессивным химическим компонентам
• Низкая теплопроводность
• Большая прочность на разрыв
• Защита от статического электричества
• Малый вес (200-220 г/м2)
• Гигроскопичность и способность к воздухообмену
• Долговечность (не менее 5 лет)
• Легкость ухода
• Стойкость цвета

Уход за изделиями из ткани Номекс

• Стирку можно проводить в домашних или промышленных условиях, предварительно проверив, что все карманы пусты и все застежки застегнуты
• Не рекомендуется стирать изделия из номекса с другими вещами
• Следует использовать жидкие моющие препараты для цветного белья
• Сушку рекомендуется производить при невысокой температуре без доступа солнечных лучей

Как работать с арамидными тканями

Столь прочный материал требует специального инструмента для работы с ним. Композитные пластики на основе арамидных добавок и плотные утолщенные ткани раскраивают с помощью лазера или алмазного режущего инструмента – дисковых пил и кольцевых сверл с напылением. При пошиве одежды из арамидных тканей, раскрой можно сделать с помощью ножниц. Только ножницы эти должны быть специальные, именно для работы с волокнами арамида.

Эти ножницы отличаются от обычных специальным усиливающим покрытием лезвий и наличием микрозубцов на одном из них. Покрытие стойкое к химическим соединениям, не реагирует на ультрафиолетовое излучение и обеспечивает защиту лезвий от абразивного износа. Состав покрытия обеспечивает хорошее скольжение и ножницы легко и плавно режут прочный материал.

Сшивают арамидные ткани кевларовыми нитками, имеющие высокие прочностные и огнестойкие характеристики. Для машинной строчки подбирают иглы размером 140-160, но не обычные, а те, что используют при шитье трикотажа, кожи или джинсы. Для ручного шитья необходимо выбирать прочные иглы из закаленной стали. Чтобы предотвратить осыпание краев, их можно защитить клеевой лентой – обжечь не получится, поскольку материал не плавится.

Свойства арамидных волокон поражают воображение. Но природа удивляет нас еще больше. Так, к примеру, нить, которую прядет золотой паук, превышает прочность арамидных нитей. А в Израиле ученые разработали наноматериал органического происхождения, который по своей структуре напоминает бляшки в мозге больных Альцгеймером. Невероятные возможности нового материала открывают безграничные возможности применения.

Nomex – спецодежда, защищающая человека от ожогов

Номекс (Nomex) – это ткань производства компании Dupont (USA). В ее основе находятся метаарамидные волокна, которые используются в производстве термостойкой одежды уже более тридцати лет. Но если традиционно для термостойкости спецодежду пропитываю специальными составами, ткани Nomex производятся по иной технологии и заметно выделяется на рынке тканей с постоянными защитными свойствами для спецодежды.

Особые свойства ткани, как термостойкие, так и огнестойкие, заложены на молекулярном уровне. Поэтому они не меняются и полностью сохраняются в течение всего срока использования. Ткань имеет своеобразные поры, которые при повышении внешней температуры закрываются и блокируют проникновение внутрь спецодежды горячего воздуха. Таким образом, Номекс не горит и не дымит, а также обладает уникальным свойством самозатухания. Это обеспечивает защиту от ожогов второй и третьей степени.

Также эта ткань не плавится и не образует подтеков, у нее очень низкая теплопроводность и стабильная антистатика, которая улучшена благодаря введению в состав Номекса металлизированной нити Bekinox или антистатического волокна Р-140. Помимо метаарамидных волокон в состав ткани для спецодежды входит параарамид кевлар. Он делает материал более стойким к разрыву, если вспышки пламени происходят внезапно. Таким образом, повышается уровень защиты работника. Если на ткань долго воздействуют повышенные температуры, ткань становится плотнее и образует обугленную, но прочную поверхность, которая все еще обеспечивает отличную термическую изоляцию тела.

Для энергетиков особенно важна именно постоянная антистатическая защита тканей для спецодежды как и для рабочих, которые имеют дело с воздействием реакционных газов. В таких условиях пожар может вызвать совершенно случайная искра.

В тоже время нефтяникам в спецодежде важна масловодоотталкивающая пропитка Тефлон (Teflon), которая разработана компанией Dupont. Тефлон – это ситема защиты костюмов для нефтяников, которая представляет собой отделку на водной основе. Такая основа препятствует любому взаимодействию ткани с другими химикатами. Вокруг волокон ткани она образует молекулярную защиту и таким образом обеспечивает водоотталкивающие свойства костюма, то есть предохраняет работника от пыли, грязи и брызг, в том числе и масляных загрязнений. Тефлон как отделку невозможно определить ни на запах, ни зрительно, ни на ощупь. Она не меняет воздухопроницаемость или цвет ткани.

Кстати, ткани Nomex имеют разнообразные насыщенные цвета, которые не теряют своей яркости от воздействия ультрафиолетовых лучей. Nomex выпускает широкий ассортимент разных тканей, войлоков и трикотажного полотна. Их отличительной чертой является воздухопроницаемость, легкость и долговечность. Они отлично переносят химчистки и стирки и имеют повышенную стойкость к истиранию, что важно для спецодежды.

Последние обновление:

12 Июл 2012

Метки:

Bekinox, DuPont, Nomex, Teflon, военная одежда, военное снаряжение, метаарамидные волокна, Номекс, пропитка Тефлон, спецодежда Nomex, термостойкая одежда, ткани Nomex