ما هو الأراميد؟

أراميد، الذي وُلد في أواخر الستينيات من القرن العشرين، هو خيط صناعي جديد عالي التقنية. وبفضل خصائصه الممتازة، يُعدّ واحدًا من المواد المثالية المقاومة للرصاص، وقد حقق تطبيقات ناجحة في مجال الحماية. إذًا، ما هو الأراميد؟ ولماذا يتمتع بأداء بالستي قوي كهذا؟ وما الاستخدامات الشائعة له في حياتنا؟ إن الإجابة عن هذه الأسئلة يجب أن تبدأ من البنية الجزيئية للأراميد ومبدأ مقاومته للرصاص.

1. البنية الجزيئية للأراميد

تم تطوير الأراميد في الأصل من قبل شركة دو بونت الأمريكية. وهو عبارة عن بوليمر عالي الوزن الجزيئي يتكون من مادتي بارافينيلينديامين وبارافثالويل كلوريد، ويحمل الاسم الكيميائي بولي تيريفثالويل تيريفثالاميد.

صيغتها الجزيئية هي (C14H10O2N2)n، مما يعني أن C14H10O2N2 تلعب دور وحدات التركيب. الوحدات تتكرر وتربط معًا لتشكيل سلاسل، ثم تتناظر هذه السلاسل بشكل متوازي لتكوين شبكة أكبر عن طريق الروابط الهيدروجينية، وهو ما يمنح المادة قوة شد فائقة للغاية.

إن البنية الجزيئية للأراميد تمنحه مقاومة حرارية ومقاومة للحريق قوية جدًا، حيث يصل درجة انصهاره إلى 371 درجة مئوية. كما أنه خفيف الوزن، ويتمتع بمقاومة شد تبلغ نحو 8 أضعاف مقاومة سلك الفولاذ.

عادةً ما يتم تصنيع ألياف الأراميد على مرحلتين:

1) التفاعل التبلوري بين p-فينيلين دي أمين وpara-phthaloyl كلورايد لتشكيل polyterephthaloyl terephthalamide (PPTA).

2) إذابة سلاسل البوليمر في المذيبات وبعد ذلك ترتبط هذه السلاسل مع بعضها بواسطة الروابط الهيدروجينية لتشكيل الألياف الشبكية النهائية.

كما ذُكر سابقًا، وعلى عكس المواد الواقية الصلبة مثل السيراميك والمعادن، يتمتع الأراميد بقوة عالية ومرونة كبيرة ومقاومة شديدة للشد ناتجة عن الروابط الكيميائية القوية بين الجزيئات. وعند حدوث التصادم، تتحول قوى اصطدام الرصاص مع طبقة الألياف إلى قوى شد وقص، حيث يتم تبديد قوة التأثير الناتجة عن الرصاص إلى المناطق المحيطة بنقطة الاصطدام، ما يؤدي إلى استهلاك معظم الطاقة الحركية. وقد ساهم استخدام الأراميد في مجال الحماية بشكل كبير في تحسين الأداء الوقائي لمختلف المنتجات المضادة للرصاص، وفي الوقت نفسه خفض وزنها بشكل ملحوظ، مما يُعد تقدمًا كبيرًا في مجال الحماية.

1. تطبيق الأراميد

بفضل مقاومته الجيدة للحرارة، ومقاومته للشد وقوته العالية، تم استخدام الأراميد على نطاق واسع في تصنيع منتجات الحياة اليومية المختلفة ومعدات الحماية من الرصاص، مثل قشوات المشروبات، والقفازات الواقية، والكابلات الخاصة بالسفن، وبدلات السباق، والملابس الواقية من الحرارة لرجال الإطفاء في الحياة اليومية، والسترات الواقية من الرصاص، ولوحات الدروع الصلبة، والخوذات في المجال العسكري. وقد سهّل تطبيق الأراميد حياتنا بشكل كبير وساهم في دفع عجلة التقدم في الصناعة التصنيعية.

ومع ذلك، فإن للأراميد عيبين قاتلين أيضًا:

1) حساس تجاه الأشعة فوق البنفسجية. فإنه يتدهور دائمًا عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية.

2) يتحلل بسهولة حتى في البيئة الجافة، حيث يستمر في امتصاص الرطوبة من الهواء ويتحلل تدريجيًا.

لذلك، يجب عدم استخدام أو تخزين المعدات المصنوعة من الأراميد لفترات طويلة في بيئات تحتوي على أشعة فوق بنفسجية قوية ورطوبة عالية، لأن ذلك سيقلل بشكل كبير من عمرها الافتراضي.

أعلاه جميع التوضيحات المتعلقة بأراميد. إذا كانت لا تزال هناك بعض الأسئلة، فمرحباً بك بالتواصل معنا.