เส้นใยอะรามิดสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้แค่ไหน?
เส้นใยอะรามิดเกิดในปลายทศวรรษที่ 1960 ตอนแรกมันถูกเก็บเป็นความลับเพื่อใช้เป็นสื่อสำหรับการพัฒนาอวกาศและวัสดุเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญ เพิ่มความลึกลับเข้าไปอีกมาก หลังสิ้นสุดสงครามเย็น เส้นใยอะรามิดซึ่งเป็นวัสดุเส้นใยไฮเทค ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านพลเรือน และค่อยๆ เผยให้เห็นลักษณะที่แท้จริงของเส้นใยอะรามิด ชื่อเต็มของเส้นใยอะรามิดคือ "เส้นใยอะรามิด" ซึ่งเป็นวัสดุสังเคราะห์ชนิดพิเศษชนิดใหม่ เนื่องจากโมเลกุลโพลีเมอร์สายยาวที่ประกอบเป็นเส้นใยประกอบด้วยกลุ่มเอไมด์ พวกมันจึงอยู่ในเส้นใยโพลีเอไมด์ เช่น ไนลอน ความแตกต่างคือโมเลกุลขนาดใหญ่ของพอลิเมอร์ที่ประกอบเป็นไนลอนคือสายอะลิฟาติกที่เชื่อมต่อกับกลุ่มเอไมด์ ในขณะที่เส้นใยโพลีเอไมด์อะโรมาติกที่เชื่อมต่อกับกลุ่มเอไมด์คือวงแหวนอะโรมาติกหรืออนุพันธ์ของวงแหวนอะโรมาติก ดังนั้นเส้นใยเหล่านี้จึงเรียกรวมกันว่าอะโรมาติก เส้นใยอะรามิดเรียกว่าอะรามิด
เส้นใยอะรามิดส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: เส้นใยพารา-อะรามิดและเส้นใยเมตา-อะรามิด ในหมู่พวกเขาเส้นใยเมตาอะรามิดส่วนใหญ่แสดงด้วยเส้นใยอะรามิด 1313 ซึ่งมีชื่อเสียงว่าเป็น "เส้นใยทนไฟ" พาราไฟเบอร์เป็นตัวแทนจากอะรามิด 1414 ซึ่งมีชื่อเสียงในเรื่อง "เส้นใยกันกระสุน"
เส้นใยอะรามิด 1313 ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกโดยดูปองท์ในสหรัฐอเมริกาและการผลิตเชิงอุตสาหกรรมเกิดขึ้นในปี 2510 คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของเส้นใยอะรามิด 1313 คือทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ซึ่งสามารถใช้งานได้นานที่อุณหภูมิสูงถึง 220 องศาไม่มีริ้วรอย สามารถรักษาประสิทธิภาพของคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลได้นานถึง 10 ปี และความเสถียรของมิตินั้นยอดเยี่ยม อัตราการหดตัวจากความร้อนที่ประมาณ 250 องศาเป็นเพียง 1 เปอร์เซ็นต์ และจะไม่หดตัว เปราะ นิ่ม หรือละลายเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง 300 องศาในช่วงเวลาสั้น ๆ ถ่าน ความเสถียรทางความร้อนสูงดังกล่าวเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของเส้นใยอินทรีย์ที่ทนต่ออุณหภูมิในปัจจุบัน
ชุดป้องกันพิเศษที่ทำจากเส้นใยอะรามิด 1313 ไม่ไหม้ หยด และปล่อยควันในกรณีไฟไหม้ และมีผลการกันไฟได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูงถึง 900-1500 องศา พื้นผิวของผ้าจะถูกทำให้เป็นคาร์บอนและหนาขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดฉนวนป้องกันความร้อนที่มีลักษณะเฉพาะเพื่อปกป้องผู้สวมใส่จากการหลบหนี หากเพิ่มเส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิตย์หรือเส้นใยอะรามิด 1414 เข้าไปเล็กน้อย ก็จะสามารถป้องกันผ้าไม่ให้ระเบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงอันตรายจากอาร์คฟ้าผ่า อาร์คไฟฟ้า ไฟฟ้าสถิต เปลวไฟ และอื่นๆ
Aramid 1313 เส้นใยอโลหะสามารถใช้ทำชุดป้องกันพิเศษต่างๆ เช่น ชุดนักบิน ชุดป้องกันสารเคมี ชุดผจญเพลิง ชุดคลุมเตาหลอม ชุดเชื่อมไฟฟ้า ชุดปรับแรงดัน ชุดป้องกันรังสี ชุดป้องกันสารเคมี ชุดป้องกันไฟฟ้าแรงสูง ฯลฯ การบิน, การบินและอวกาศ, เครื่องแบบทหาร, ป้องกันอัคคีภัย, ปิโตรเคมี, ไฟฟ้า, แก๊ส, โลหะ, แข่งรถและสาขาอื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ผ้าใยอะรามิดยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสิ่งทอสำหรับโรงแรม ทางเดินช่วยชีวิต อุปกรณ์ตกแต่งที่ทนไฟในครัวเรือน ที่รองรีด ถุงมือสำหรับทำครัว และชุดนอนกันไฟเพื่อปกป้องผู้สูงอายุและเด็ก
เส้นใยอะรามิด 1414 มีสีเหลืองทองและดูเหมือนเกลียวโลหะที่มันวาว แต่จริงๆ แล้วมันเป็นพอลิเมอร์ผลึกเหลวที่ประกอบด้วยโมเลกุลยาวที่แข็งกระด้าง เนื่องจากสายโซ่โมเลกุลถูกวางแนวสูงตามทิศทางความยาวและมีพันธะระหว่างสายโซ่ที่แข็งแกร่ง จึงทำให้เส้นใยมีความแข็งแรงสูงเป็นประวัติการณ์ โมดูลัสสูงและทนต่ออุณหภูมิสูง การค้นพบเส้นใยอะรามิด 1414 ถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมวัสดุ
เส้นใยอะรามิด 1414 มีความแข็งแรงสูงมาก ซึ่งมากกว่าเหล็กกล้าคุณภาพสูง 5-6 เท่า โมดูลัสมีค่า 2-3 เท่าของเหล็กกล้าหรือใยแก้ว ความเหนียวเป็น 2 เท่าของเหล็กกล้า และ น้ำหนักเพียง 1/5 ของเหล็ก ช่วงอุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่องของเส้นใยอะรามิด 1414 กว้างมาก และสามารถทำงานได้ตามปกติเป็นเวลานานในช่วง -196-204 องศา อัตราการหดตัวที่ 150 องศาคือ 0 และไม่สลายตัวหรือละลายที่อุณหภูมิสูง 560 องศา ทนความร้อนได้ดีกว่าเส้นใยอะรามิด 1313 และมีฉนวนที่ดีและทนต่อการกัดกร่อน ชื่อเสียงของ "ลวดเหล็กสังเคราะห์"
เส้นใยอะรามิด 1414 ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในด้านที่ทันสมัย เช่น การป้องกันประเทศและอุตสาหกรรมการทหาร ตำรวจทหารของหลายประเทศใช้เส้นใยอะรามิด 1414 จำนวนมากในเสื้อกันกระสุน หมวกกันกระสุน ชุดกันแทงและกันบาด ชุดกันระเบิด ร่มชูชีพความแข็งแรงสูง ตัวถังรถกันกระสุน แผ่นเกราะ ฯลฯ เนื่องจากเป็นวัสดุเส้นใยไฮเทค จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ เช่น การบินและอวกาศ ระบบเครื่องกลไฟฟ้า การก่อสร้าง รถยนต์ ผลิตภัณฑ์จากสัตว์น้ำในทะเล และสินค้ากีฬา