Высокотехнологичный материал номекс относится к разработкам известной компании Дюпон. Его основное назначение – защита от высоких температур и открытого огня. Однако основное отличие этой ткани от остальных материалов такой же группы – особый состав волокон. Специальные разновидности полимеров обеспечивают уникальное сочетание большой механической прочности с наиболее высокими в настоящее время показателями термической устойчивости.

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.

ИЗОЛЯЦИЯ NOMEX

Волокна Номекс (Nomeх — мета-арамидные волокна), производства были изобретены уже более тридцати лет назад и широко используются в авиастроении, промышленности и трансформаторостроении. Ткани Номекс Nomex обладают низкой теплопроводностью, пожаростойкостью, стабильной антистатикой и эргономичностью. Огнестойкие и термостойкие свойства волокон, заложенные на молекулярном уровне, являются постоянными и сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации. В состав Номекса, входит пара-арамид Кевлар, благодаря чему Nomex обладает свойством самозатухания, он не горит, не дымит, не плавится и не образует подтеков. Антистатические свойства Nomex повышены за счет введения в их состав антистатического волокна Р-140 или металлизированной нити Bekinox. Постоянная антистатическая защита в особенности важна для трансформаторов, подвергающихся воздействию реакционных газов, поскольку в этой обстановке случайная искра может вызвать пожар.

Бумагу НОМЕКС® официально признали в качестве изоляционного материала, работающего при температуре 220°С, следующие организации:

• МЭК (IEC) 60819-3-3
• UL plastics component file (QMFZ2)
• NEMA/ANSI стандарт – FI-3.

Сертификационные организации в Англии, Франции, Германии, Италии и Японии относят сорта бумаги НОМЕКС® к высшему температурному классу изоляционных материалов. Бумаги и картоны НОМЕКС® признаны UL единственным листовым материалом, не считая пленок, который может эксплуатироваться в электроаппаратуре и механическом оборудовании при температуре 220°С.

Термическая технология материалов НОМЕКС обеспечивает надежность в самых ответственных областях применения в электротехнике, в том числе и в трансформаторостроении.

Итальянский трансформаторный завод Elettromeccanica Colombo работает с изоляцией, изготовленной из материала NOMEX уже на протяжении 20 лет.

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.

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.

Применение

Бумага Nomex® – идеальная электроизоляция для электрооборудования для устройств с температурным классом 220°C и ниже. Высокие характеристики Nomex® обеспечивают реализацию конструкций с высокими перегрузочными возможностями, огнестойкостью, уменьшенными размерами. Бумага Nomex® используется в медных и алюминиевых проводах в качестве изоляции, также материал применяется в сухих трансформаторах как барьер между фазами и обмотками, используется как пазовая изоляция в двигателях и электрических генераторах.

Nomex® T418 используется в системах с напряжением выше 3,3 кВ, поскольку содержание слюды обеспечивает высокое сопротивление короне.

Бумагу Nomex® можно также использовать для производства ламинатов (гибкая изоляция):

1. Ламинаты с полиэфирной плёнкой: Dyterm® N2S-N2D-N3D-N411 / 5 или полиимидной плёнкой Kapton®: DyTerm® K. Эти продукты используются в качестве изоляции в электрических машинах на классы F и H соответственно;
2. Клейкие ленты для диэлектрических целей;
3. Препреги, покрытые одной или обеими сторонами смолой В, – DyBond.

Nomex® T410: оригинальный материал и состоит из каландрированной бумаги различной толщины (см. таблицу).

Nomex® T411: это некаландрированная бумага, поэтому с более низкими электрическими свойствами по сравнению с T410, но с небольшой проницаемостью к смолам и лакам.

Nomex® T414: аналогичен T410, но каландрирован в разных условиях, которые создают прочный, более гибкий материал.

Nomex® T418: также называется NomexMica, производится путём добавления слюды при производстве. T418 представляет собой каландрированный продукт с высокой характеристикой диэлектрической прочности, а также может быть пропитан лаками, если требуется.

Nomex® T992: представляет собой картон низкой плотности, изготовлен из двух толщин (1,6 и 3,2 мм).

Nomex® T993: представляет собой картон средней плотности, изготовлен из 6 толщин (от 1,0 до 4,0 мм).

Nomex® T994: представляет собой высокоплотный картон, имеет 12 толщин (от 1,0 до 9,6 мм).

Другие типы:

Nomex® El 88: каландрированная бумага, изготовленная из толщины 0,04 мм.

Nomex® E 56: имеет низкую плотность, толщина от 0,13 до 0,51 мм.

Nomex® N196: это каландрированная бумага с высокой насыщенностью толщиной от 0,04 до 0,38 мм.

Nomex® 419: это слюдяная бумага, которую можно пропитать, толщиной 0,18 и 0,33 мм.

Дополнительная информация об этих типах может быть предоставлена по запросу.

Форма обратной связи

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.

Преимущества, область применения

Чистый NOMEX теряет половину своих свойств при контакте с водой, но благодаря обработке рукавов специальной масловодоотталкивающей тефлоновой пропиткой они становятся практически невосприимчивы к воздействию жидкости. Кроме того, отмечаем такие преимущества:

• Стойкость к химическому воздействию. Не разрушается при контакте с жирами, кислотами, щелочами, органическими растворителями.
• Термостойкость. Выдерживает постоянное воздействие температуры в 200°C, мета-арамид также не разрушит кратковременный нагрев в 220°C.
• Минимальный коэффициент термоусадки. Даже действие максимальной температуры не приведет к термоусадке материала больше, чем на 1%.
• Минимальная горючесть. При воздействии огня мета-арамид начинает обугливаться только при температуре 400°C, он практически не воспламеняется и не поддерживает горение.

Благодаря своим свойствам фильтровальные рукава NOMEX активно используются на асфальтобетонных заводах и в металлургии, в горно-обогатительных отраслях и в угольной промышленности. Высокая стойкость к окислению и сохранение характеристик при воздействии кислот и щелочей предопределило их применение в химической промышленности и энергетике. При обработке тефлоном рукав можно устанавливать для фильтрации влажных газов, любой другой сырой среды.

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.

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.