Aramid 1313 dan Aramid 1414
Aramid adalah jenis baru serat sintetis berteknologi tinggi dengan sifat yang sangat baik seperti kekuatan ultra-tinggi, modulus tinggi, tahan suhu tinggi, tahan asam dan alkali, dan ringan. 2 sampai 3 kali lipat dari kawat baja, ketangguhannya 2 kali lipat dari kawat baja, dan beratnya hanya sekitar 1/5 dari kawat baja. Pada suhu 560 derajat, tidak terurai atau meleleh. Ini memiliki kinerja insulasi dan anti-penuaan yang baik, dan memiliki siklus hidup yang panjang. Penemuan serat aramid dianggap sebagai proses sejarah yang sangat penting dalam industri material.
Serat tahan api—aramid 1313
Aramid 1313 pertama kali berhasil dikembangkan oleh DuPont Amerika Serikat, dan diindustrialisasikan pada tahun 1967. Produk ini terdaftar sebagai Nomex® (Nomex). Ini adalah serat yang lembut, putih, ramping, halus, dan berkilau. Penampilannya tidak berbeda dengan serat kimia biasa, tetapi memiliki "fungsi khusus" yang luar biasa dalam satu tubuh:
stabilitas termal yang tahan lama
Fitur yang paling menonjol dari aramid 1313 adalah ketahanan suhunya yang tinggi. Dapat digunakan untuk waktu yang lama pada suhu tinggi 220 derajat tanpa penuaan. Sifat listrik dan mekaniknya dapat dipertahankan selama 10 tahun, dan stabilitas dimensinya sangat baik. Tingkat penyusutan termal hanya 1 persen pada sekitar derajat, dan tidak akan menyusut, rapuh, melunak atau meleleh saat terkena suhu tinggi 300 derajat untuk waktu yang singkat. Itu hanya mulai membusuk pada suhu yang kuat di atas 370 derajat, dan mulai mengkarbonisasi sekitar 400 derajat. , stabilitas termal yang tinggi adalah unik dalam serat tahan panas organik saat ini.
Ketahanan Api yang Luar Biasa
Kita tahu bahwa persentase volume oksigen yang dibutuhkan suatu bahan untuk terbakar di udara disebut indeks oksigen pembatas, dan semakin besar indeks oksigen pembatas, semakin baik ketahanan nyalanya. Biasanya kandungan oksigen di udara adalah 21 persen dan indeks oksigen pembatas serat aramid 1313 lebih besar dari 28 persen. Ini adalah serat tahan api, sehingga tidak akan terbakar di udara, atau mendukung pembakaran, dan memiliki sifat pemadaman sendiri. Karakteristik yang melekat ini berasal dari struktur molekulnya sendiri membuat aramid 1313 tahan api secara permanen, sehingga memiliki reputasi sebagai "serat tahan api".
isolasi listrik yang sangat baik
Konstanta dielektrik serat aramid 1313 sangat rendah, dan kekuatan dielektrik yang melekat memungkinkannya mempertahankan insulasi listrik yang sangat baik di bawah suhu tinggi, suhu rendah, dan kondisi kelembaban tinggi. Tegangan tembus kertas isolasi yang disiapkan dengannya dapat mencapai 100,000 volt/ ㎜, adalah bahan isolasi terbaik yang diakui di seluruh dunia.
Stabilitas kimia yang sangat baik
Aramid 1313 adalah makromolekul linier yang terdiri dari ikatan amida yang menghubungkan gugus aril. Dalam kristalnya, ikatan hidrogen tersusun dalam dua bidang untuk membentuk struktur tiga dimensi. Ikatan hidrogen yang kuat ini membuat struktur kimianya sangat stabil dan tahan terhadap sebagian besar asam anorganik konsentrasi tinggi dan bahan kimia lainnya, hidrolisis, dan korosi uap.
sifat mekanik yang sangat baik
Aramid 1313 adalah bahan polimer yang fleksibel. Kekakuannya yang rendah dan elongasi yang tinggi membuatnya memiliki daya pintal yang sama dengan serat biasa. Dapat diolah menjadi berbagai kain atau kain bukan tenunan dengan mesin pemintalan konvensional, dan tahan aus dan tahan sobek. sangat luas.
Resistensi radiasi super
Aramid 1313 memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap sinar , , χ dan radiasi ultraviolet. Dengan radiasi sinar-x 50Kv selama 100 jam, kekuatan serat tetap 73 persen dari aslinya, dan saat ini poliester atau nilon sudah menjadi bubuk. Struktur kimia yang unik dan stabil memberikan serat aramid 1313 dengan kinerja yang sangat baik. Melalui pemanfaatan komprehensif dari karakteristik ini, serangkaian fungsi baru dan produk baru terus dikembangkan, dan bidang aplikasi menjadi semakin luas, dan popularitasnya semakin tinggi.
Pakaian pelindung khusus
Kain Aramid 1313 tidak terbakar, menetes atau berasap saat terkena api, dan memiliki efek tahan api yang sangat baik. Terutama saat menghadapi suhu tinggi tiba-tiba sebesar 900-1500 derajat , permukaan kain akan dikarbonisasi dan menebal dengan cepat, membentuk penghalang insulasi termal yang unik untuk melindungi pemakainya agar tidak keluar. Jika sejumlah kecil serat antistatis atau serat aramid 1414 ditambahkan, secara efektif dapat mencegah kain meledak dan menghindari bahaya seperti busur petir, busur listrik, listrik statis, dan api. Serat berwarna Aramid 1313 dapat digunakan untuk membuat berbagai pakaian pelindung khusus seperti baju penerbangan, seragam tempur pertahanan kimia, seragam pemadam kebakaran dan pakaian kerja depan tungku, pakaian kerja las listrik, pakaian penyama tekanan, pakaian kerja proteksi radiasi, pakaian pelindung kimia, pakaian pelindung tegangan tinggi, dll. Penerbangan, kedirgantaraan, seragam militer, proteksi kebakaran, petrokimia, listrik, gas, metalurgi, balap, dan banyak bidang lainnya. Selain itu, di negara maju, kain aramid juga banyak digunakan sebagai tekstil hotel, jalur penyelamat, dekorasi rumah tahan api, penutup papan setrika, sarung tangan dapur, dan piyama tahan api untuk perlindungan orang tua dan anak-anak.
bahan filter suhu tinggi
Ketahanan suhu tinggi, stabilitas dimensi dan ketahanan kimia dari serat aramid 1313 membuatnya menempati posisi terdepan di bidang bahan filter suhu tinggi. Bahan filter aramid banyak digunakan di pabrik kimia, pembangkit listrik termal, pabrik karbon hitam, pabrik semen, pabrik kapur, pabrik kokas, pabrik peleburan, pabrik aspal, pabrik pengecatan, dan cerobong suhu tinggi dan udara panas di tungku busur listrik, minyak boiler, dan insinerator. Filtrasi tidak hanya dapat menghilangkan debu secara efektif, tetapi juga menahan erosi kimiawi dari asap berbahaya, dan pada saat yang sama membantu pemulihan logam mulia.
bahan struktur sarang lebah
Kertas bahan struktural Aramid 1313 dapat digunakan untuk membuat papan struktur sarang lebah multi-lapisan bionik, yang memiliki rasio kekuatan/berat dan rasio kekakuan/berat yang luar biasa (sekitar 9 kali lipat dari baja). Ketahanan korosi, ketahanan penuaan dan permeabilitas gelombang elektromagnetik yang baik cocok untuk membuat bahan pemancar gelombang broadband dan bagian struktur besar yang kaku dan tidak bertekanan (seperti sayap, fairing, pelapis kabin, pintu, dll.) pada pesawat terbang, misil, dan satelit. Lantai, kompartemen kargo dan dinding partisi, dll.), juga cocok untuk membuat struktur sandwich untuk kapal pesiar, kapal balap, kereta berkecepatan tinggi, dan persyaratan kinerja tinggi lainnya.
Serat antipeluru - aramid 1414
Hampir bersamaan dengan penemuan aramid 1313, DuPont mengembangkan serat sintetis berkinerja tinggi lainnya - aramid 1414 pada akhir 1960-an. Produknya pertama kali keluar pada tahun 1972 dan diberi nama Kevlar® (Kevlar).
Aramid 1414 memiliki penampilan kuning keemasan dan terlihat seperti benang logam mengkilap, tetapi sebenarnya adalah polimer kristal cair yang terdiri dari molekul panjang yang kaku. Karena rantai molekulernya sangat berorientasi sepanjang arah panjang dan memiliki kekuatan ikatan antar rantai yang sangat kuat, serat ini memberikan kekuatan tinggi yang belum pernah terjadi sebelumnya, modulus tinggi dan ketahanan suhu tinggi.
Penemuan aramid 1414 dianggap sebagai tonggak penting dalam perkembangan dunia material. Aramid 1414 memiliki kekuatan yang sangat tinggi, lebih besar dari 28 gram per denier, 5 sampai 6 kali baja berkualitas tinggi, 2 sampai 3 kali modulus baja atau serat kaca, 2 kali ketangguhan baja, dan hanya berat baja 1/5. (Kekuatan dan ketangguhan aramid 1414 juga membuatnya sangat sulit untuk dipotong dan diproses, membutuhkan alat khusus yang mahal).
Aramid 1414 memiliki rentang suhu penggunaan berkelanjutan yang sangat luas, dan dapat beroperasi secara normal dalam waktu lama dalam rentang -196 derajat hingga 204 derajat . Tingkat penyusutan pada 150 derajat adalah 0, dan tidak terurai atau meleleh pada suhu tinggi 560 derajat. Ketahanan panasnya lebih baik daripada serat aramid 1313, dan memiliki insulasi dan ketahanan korosi yang baik. Ini memiliki siklus hidup yang panjang, sehingga memenangkan reputasi "" kawat baja sintetis ".
Aramid 1414 pertama kali digunakan di bidang mutakhir seperti pertahanan nasional dan industri militer. Untuk memenuhi kebutuhan perang modern dan anti-terorisme, militer dan polisi Amerika Serikat, Rusia, Inggris, Jerman, Prancis, Israel, Italia, dan banyak negara lain telah menggunakan rompi anti peluru, helm anti peluru, anti tusukan dan pakaian anti-potong, pakaian EOD, parasut kekuatan tinggi, kendaraan antipeluru, dll. Aramid 1414 banyak digunakan pada pelat badan dan pelindung. Pada pelindung tubuh, karena kekuatan, ketangguhan, dan sifat menenun yang tinggi dari serat aramid, ia dapat menyerap dan menyebarkan energi tumbukan peluru ke serat jalinan lainnya untuk menghindari "trauma tumpul", sehingga efek perlindungannya luar biasa. Pelindung tubuh dan helm aramid yang ringan telah secara efektif meningkatkan respons cepat dan kemampuan perlindungan tentara.
Kini, selain di bidang militer, aramid 1414 telah banyak digunakan sebagai bahan serat berteknologi tinggi di berbagai aspek perekonomian nasional seperti dirgantara, elektromekanis, konstruksi, mobil, produk perairan laut, dan barang olahraga.
Di ruang angkasa, komposit bertulang berbasis resin serat aramid digunakan sebagai bahan struktural untuk ruang angkasa, roket, dan pesawat terbang, yang dapat mengurangi bobot, menambah muatan, dan menghemat banyak bahan bakar tenaga. Misalnya, cangkang, bagian dekorasi interior, dan jok pesawat Boeing telah berhasil menggunakan bahan aramid 1414, dan bobotnya telah berkurang hingga 30 persen .
Aramid 1414 adalah serat tali paling ideal karena berat jenisnya yang kecil, kekuatan tinggi, ketahanan panas yang baik, dan daya rekat yang baik pada karet. Tali aramid dapat mengurangi ketebalan ban, mengurangi berat, menghilangkan panas dengan mudah, mengurangi deformasi, mengurangi hambatan gelinding, meningkatkan kinerja lari kecepatan tinggi, memperpanjang masa pakai ban, dan sangat meningkatkan ketahanan tusukan. Fitur yang membuat ban kempes bisa dibawa ke bengkel tanpa merusak bagian samping ban. Aramid 1414 sangat cocok untuk mengemudi dengan kecepatan tinggi atau mobil tugas berat dan kabel ban yang diperkuat pesawat terbang, dan memiliki prospek pengembangan yang bagus. Saat ini, beberapa raksasa ban besar dunia seperti Michelin, Goodyear, Pirelli, dll., telah mengadopsi aramid 1414 sebagai bahan ban, yang banyak digunakan di bidang mobil kelas atas.
Dalam teknik sipil dan struktural, karena aramid 1414 memiliki bobot yang ringan, kekuatan tinggi, modulus elastisitas tinggi, ketahanan korosi, non-konduktivitas dan ketahanan benturan, dapat digunakan untuk jembatan, kolom, kereta bawah tanah, cerobong asap, menara air, terowongan, dan kereta api listrik , pelabuhan, dll. Sangat cocok untuk penguatan dan perbaikan struktur beton.
Selain itu, aramid 1414 juga dapat digunakan sebagai bahan kerangka dalam produk karet tiup (seperti rakit penyelamat tiup, ponton tiup, dll.), wadah tahan korosi, tangki minyak ringan, dan pipa hisap minyak mentah berdiameter besar; sarung tangan pelindung tahan potong; menggunakan sifat pelumasnya sendiri, tahan panas dan ketangguhan, dapat menggantikan asbes karsinogenik untuk membuat layar pelindung insulasi panas, pakaian pelindung dan bahan penyegel; itu juga dapat menggantikan asbes dan serat kaca untuk memperkuat resin, digunakan sebagai bahan tahan Gesekan, insulasi panas dan insulasi listrik; pembuatan tali kapal, kabel bawah laut, sistem pelampung radar dan tali penguat serat optik; membuat peralatan olahraga berkekuatan tinggi dan berbobot rendah, seperti ski, perahu dayung dan kayak, dll. Singkatnya, setiap kesempatan yang membutuhkan kekuatan tinggi, ketahanan tarik, ketahanan sobek, ketahanan tusukan, dan ketahanan suhu tinggi adalah bidang di mana aramid 1414 menunjukkan bakatnya dan memiliki keunggulan yang tak tergantikan.
