Tela de filamentos largos de aramida para neumáticos y materiales de refuerzo de fibra óptica

La tela de filamentos de aramida es un tejido de alto rendimiento fabricado mediante un proceso textil de tejido en urdimbre y trama a partir de filamentos de poliamida aromática (fibra de aramida). Desde su desarrollo a mediados del siglo XX, la tela de filamentos de aramida se ha utilizado primero en los sectores aeroespacial y de protección militar, donde fue apodada «alambre de acero sintético». Posteriormente, se ha ido extendiendo gradualmente hacia el ámbito industrial civil, convirtiéndose en uno de los materiales clave e indispensables en la tecnología y la ingeniería modernas.

Las fibras largas de aramida suelen presentarse con un tono dorado (también pueden teñirse en origen para obtener colores como negro o azul). Tienen una densidad relativamente baja, pero una resistencia muy alta; su relación resistencia-peso es 5 a 6 veces superior a la de los alambres de acero de alta calidad. Su módulo de elasticidad es 2 a 3 veces mayor que el de los alambres de acero o las fibras de vidrio, mientras que su peso es apenas una quinta parte del de los alambres de acero. Esta combinación única de propiedades convierte a las telas de fibras largas de aramida en un material de alta tecnología ligero y de gran resistencia, capaz de ofrecer un rendimiento excepcional en numerosos entornos de aplicación exigentes.

Características de la tela de filamentos de aramida:

1. Excelentes propiedades mecánicas

En aplicaciones prácticas, la tela antibalas fabricada con filamentos de aramida 1414 puede alcanzar una resistencia a la rotura en ambas direcciones, urdimbre y trama, superior a 9 kN en estado estándar. En particular, la tela de aramida de alta resistencia utilizada en cascos antibalas puede lograr una resistencia a la rotura superior a 14 kN. Esta elevada resistencia mecánica se debe principalmente a la estructura rígida de las cadenas moleculares del polímero de aramida y a su alineación altamente ordenada y orientada, lo que permite al material distribuir eficazmente las tensiones cuando se ve sometido a fuerzas externas, resistiendo así la deformación y el daño.

La tela de filamentos largos de aramida también presenta una excelente resistencia al desgaste y a la rotura; incluso tras múltiples flexiones y fricciones, mantiene inalteradas sus propiedades mecánicas originales. Esta tela de filamentos largos de aramida posee además cierta flexibilidad y un tacto relativamente suave, pudiendo ser procesada mediante maquinaria textil convencional para obtener tejidos con diferentes titulaciones. Así, combina alta resistencia con facilidad de procesamiento, lo que abre la puerta a una amplia variedad de aplicaciones.

2. Excelentes propiedades térmicas

La tela de filamentos largos de aramida posee excelentes propiedades de resistencia a altas temperaturas y características ignífugas. La tela de filamentos largos de aramida para-orto (aramida 1313) puede utilizarse continuamente sin envejecer bajo condiciones de alta temperatura de 205℃, y su tasa de contracción térmica a alrededor de 250℃ es tan solo del 1%. Incluso si se expone brevemente a temperaturas elevadas de 300℃, esta tela no se contraerá, se volverá frágil, se ablandará ni se fundirá. La tela de filamentos largos de aramida para-para (aramida 1414) también presenta una excelente estabilidad térmica y puede mantener su rendimiento con una disminución inferior al 20% en un entorno a 200℃. Solo cuando la temperatura supera los 370℃ comienza a carbonizarse la tela de filamentos largos de aramida, pero nunca se funde ni gotea; esto resulta de vital importancia en aplicaciones de protección.

Las propiedades ignífugas de las telas de filamentos largos de aramida están determinadas por su propia estructura química. Se trata de fibras ignífugas de larga duración que no pierden ni reducen su capacidad ignífuga con el tiempo de uso ni con el número de lavados. El índice de oxígeno límite (LOI) del aramida para-meta es superior a 28, lo que la convierte en un material difícil de quemar; al alejarse de la llama, no continúa ardiendo. Cuando se expone a temperaturas extremadamente altas, entre 900 y 1500℃, la superficie de la tela de aramida se carboniza rápidamente y se espesa, formando una barrera térmica única que impide eficazmente la transferencia de calor y protege tanto a quien la lleva como a los objetos cubiertos. Esta característica, que impide que la tela funda o gotee al contacto con el fuego y que no produzca gases tóxicos, confiere a las telas de filamentos largos de aramida un valor crucial en prendas de protección y en entornos industriales de alta temperatura.

3. Estabilidad química y durabilidad

La tela de filamentos de aramida posee una excelente estabilidad química y es capaz de resistir la corrosión causada por la mayoría de los productos químicos. Esta propiedad de resistencia a la corrosión química permite que la tela de filamentos de aramida se utilice en entornos químicos, en la industria petrolera y en otros lugares donde existen sustancias corrosivas. Asimismo, la tela de filamentos de aramida también resiste la hidrolisis y la corrosión por vapor; incluso en ambientes húmedos y con uso prolongado, mantiene prácticamente inalteradas sus propiedades.

Ámbitos de aplicación de las telas de filamentos de aramida:

1. Área de protección de seguridad

En cuanto a los equipos de protección individual, las telas de filamentos largos de aramida se utilizan para fabricar productos antibalas tales como chalecos antibalas, trajes antiexplosivos y cascos antibalas. Las telas antibalas elaboradas con filamentos largos de aramida de alta resistencia pueden alcanzar una masa superficial de entre 200 y 400 g/m² en estado seco, lo que les permite detener eficazmente el impacto de balas y esquirlas. Asimismo, gracias a las excelentes propiedades ignífugas de las telas de aramida, estas son ampliamente empleadas en la confección de trajes de bomberos, trajes para soldadura y prendas de protección para trabajadores industriales que operan en entornos de altas temperaturas. Cuando estas prendas de protección entran en contacto con llamas o arcos eléctricos a altas temperaturas, la superficie de la tela se carboniza rápidamente y se espesa, formando así una barrera térmica que protege al usuario de lesiones. Además, productos como bolsas anticorte y guantes anticorte fabricados con telas de filamentos largos de aramida también se emplean en ámbitos como la seguridad pública y la seguridad industrial, ofreciendo protección contra cortes en labores cotidianas.

En cuanto a la protección blindada de vehículos, gracias a las propiedades livianas del material aramídico, este se utiliza en vehículos militares y en automóviles exclusivos para personalidades importantes. Al ofrecer un nivel de protección equivalente, reduce significativamente el peso y mejora la movilidad.

2. Sector industrial y de tecnologías avanzadas

En la industria automotriz, las telas de filamentos de aramida se utilizan principalmente para el refuerzo de neumáticos; en particular, la tela de cordones de aramida (un tejido unidireccional de aramida retorcido impregnado con goma) se emplea en la fabricación de neumáticos para aviones y neumáticos de alta gama para automóviles. Esta tela de cordones se caracteriza por su alta resistencia en la dirección de la urdimbre a 0 grados o en la dirección de la trama a 90 grados, lo que mejora significativamente la durabilidad y seguridad de los neumáticos, al tiempo que reduce su peso. Además, las telas de filamentos de aramida también se utilizan para fabricar componentes como mangueras de caucho para automóviles, ofreciendo propiedades de resistencia a altas temperaturas y a la corrosión.

En el ámbito de las comunicaciones, la tela de filamentos de aramida se utiliza como material de refuerzo para cables ópticos; gracias a su alta resistencia, baja elongación y propiedades de resistencia a temperaturas, protege las fibras ópticas de daños durante la instalación y el uso.

3. Área de arquitectura e ingeniería civil

En el ámbito de la arquitectura y la ingeniería civil, las telas de filamentos largos de aramida se utilizan principalmente para el refuerzo y la reparación estructural. Gracias a su alta resistencia y a su capacidad de resistencia a la corrosión, estas telas pueden emplearse como material de refuerzo externo en obras de reforzamiento de estructuras de hormigón, tales como puentes, túneles y muelles. Asimismo, las telas de filamentos largos de aramida también se utilizan en proyectos especiales como el refuerzo de pisos industriales, el sellado de juntas estructurales y la conservación de edificios históricos. Estas aplicaciones aprovechan plenamente las propiedades de resistencia a ácidos y bases, así como la resistencia a impactos de las telas de aramida, lo que les permite mantener una performance estable durante largos períodos incluso en entornos adversos, prolongando así la vida útil de los edificios.

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