استخدام قماش ألياف الأراميد في المنتجات المضادة للرصاص

ألياف الأراميدألياف الأراميد هي ألياف صناعية عالية الأداء، تتميز بقوة فائقة، ومعامل مرونة عالٍ، ومقاومة عالية للحرارة، ومقاومة للأحماض والقلويات، وخفة الوزن، وغيرها من الخصائص الممتازة. تصل قوتها إلى 5-6 أضعاف قوة سلك الفولاذ، ومعامل مرونتها إلى 2-3 أضعاف معامل مرونة سلك الفولاذ أو الألياف الزجاجية، ومتانتها إلى ضعف متانة سلك الفولاذ، بينما لا يتجاوز وزنها خُمس وزن سلك الفولاذ. عند درجة حرارة عالية تصل إلى 560 درجة مئوية، تبقى ألياف الأراميد مستقرة، ولا تتحلل، ولا تنصهر. إضافةً إلى ذلك، تتميز بخصائص عزل جيدة ومقاومة للشيخوخة، وعمر افتراضي طويل. حاليًا، تُستخدم ألياف الأراميد بشكل شائع في معظم معدات الحماية من الرصاص (مثل السترات الواقية من الرصاص والخوذات الواقية من الرصاص).أقمشة ألياف الأراميدومن بينها، يُعدّ النسيج العادي المصنوع من ألياف الأراميد منخفضة الجاذبية أحد المواد الرئيسية في مجال الحماية من الرصاص. فمقارنةً بالقمصان الداخلية التقليدية المصنوعة من النايلون والخوذات الفولاذية، فإنّ القمصان الداخلية والخوذات الواقية من الرصاص والمُدعّمة بألياف الأراميد ليست أصغر حجمًا وأخف وزنًا فحسب، بل إنها أيضًا أكثر فعالية بنسبة 40% ضد الرصاص.

يمكن فهم مبدأ عمل السترات الواقية من الرصاص على النحو التالي: عندما تصطدم رصاصة بطبقة النسيج في السترة، تتولد موجات صدمية وإجهادية حول نقطة الاصطدام. تنتشر هذه الموجات بسرعة عبر الألياف، فتنتقل إلى عدد كبير منها، ثم إلى مساحة واسعة نسبيًا لامتصاص طاقة الموجة الصدمية. هذا الامتصاص الواسع للطاقة هو ما يخفف بشكل فعال من تأثير الرصاص على جسم الإنسان، وبالتالي يحقق التأثير الوقائي للسترات الواقية من الرصاص.

مادة مضادة للرصاص وأداؤها الممتاز

يكمن جوهر السترات الواقية من الرصاص في المواد الليفية عالية المتانة المستخدمة فيها، ومنها ألياف البارا-أراميد، المعروفة أيضاً بألياف البولي أميد البارا-أروماتية، والتي تُعدّ من المواد الواقية من الرصاص ذات السمعة المرموقة. يمنحها تركيبها الكيميائي المتناظر للغاية صلابةً فائقةً لسلسلتها الجزيئية، مما يجعلها مختلفةً تماماً عن بوليمرات السلاسل المرنة التقليدية من حيث الذوبان والخواص الريولوجية والتصنيع.

تُعرف ألياف البارا-أراميد بخصائصها الفيزيائية والميكانيكية الممتازة، بما في ذلك قوتها الفائقة، ومعامل مرونتها العالي، وخفة وزنها. تتجاوز قوتها النوعية قوة أسلاك الفولاذ التقليدية بخمسة إلى ستة أضعاف، بينما يتجاوز معامل مرونتها النوعية معامل مرونة أسلاك الفولاذ بضعفين إلى ثلاثة أضعاف. إضافةً إلى ذلك، تتميز هذه الألياف بخصائص حرارية ممتازة، فهي مقاومة لدرجات الحرارة العالية، وتمددها المنخفض، وموصلية حرارتها المنخفضة، كما أنها لا تحترق ولا تنصهر. وتُعرف ألياف البارا-أراميد أيضاً باسم "الألياف المضادة للرصاص" نظراً لعزلها الجيد، ومقاومتها للتآكل، ومقاومتها للتقادم.

تطبيقات وآفاق البارا-ألياف الأراميد

تُستخدم ألياف البارا-أراميد، وهي مادة أساسية في الصناعات الدفاعية والعسكرية، على نطاق واسع عالميًا. تشير الإحصائيات إلى أن نسبة الأراميد في الألياف الواقية تتجاوز 50% في الولايات المتحدة، وتصل إلى 10% في اليابان. وبفضل خفة وزنها، تُستخدم ألياف البارا-أراميد في صناعة السترات والخوذات الواقية من الرصاص، مما يُحسّن بشكل ملحوظ قدرة الجيش على الاستجابة السريعة. إضافةً إلى ذلك، تُستخدم ألياف البارا-أراميد على نطاق واسع في صناعات السيارات والاتصالات والفضاء والرياضات الخارجية نظرًا لأدائها المتميز.