La tela compuesta de filamentos de aramida no tejida de poliimida se utiliza como forro para cintas transportadoras de alta temperatura.

La tela compuesta de filamentos de aramida y fieltro de poliimida está fabricada a partir de la combinación de fieltro de poliimida y tela de filamentos de aramida. El fieltro de poliimida se obtiene mediante un proceso de agujado con fibras cortas, lo que da lugar a una estructura tridimensional, porosa y esponjosa, dotándolo de naturales propiedades excelentes de aislamiento térmico, amortiguación acústica y filtración eficiente; al mismo tiempo, su textura es suave y permite adaptarse muy bien a superficies irregulares. La tela de filamentos de aramida está tejida con hilos de aramida de alta resistencia en sentido longitudinal y transversal, constituyendo un tejido de punto denso, plano y de gran resistencia, que ofrece una elevada resistencia a la tracción, a la rotura, a la abrasión y estabilidad dimensional.

La tela no tejida de poliimida se origina a partir de las fibras de poliimida, conocidas como «polímeros de oro». La estructura molecular de este material contiene anillos aromáticos heterocíclicos rígidos, lo que le confiere unas propiedades de resistencia a altas temperaturas inigualables. Su temperatura de uso a largo plazo puede superar los 260 °C, y en cortos períodos de tiempo puede soportar temperaturas extremas superiores a 500 °C sin fundirse ni quemarse, limitándose a experimentar una lenta carbonización. Además, presenta una excelente resistencia a la corrosión química, excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y una excepcional capacidad de resistencia a la radiación, como los rayos γ. La tela no tejida, fabricada en forma de fibra corta mediante procesos de agujado o hidroagujado, forma una estructura tridimensional, esponjosa y porosa. Esta estructura está repleta de capas de aire estancado, lo que le confiere un coeficiente de conductividad térmica muy bajo, convirtiéndola en un medio ligero, de alto rendimiento, para el aislamiento térmico, el aislamiento acústico y la amortiguación.

Tela de filamentos de aramida, en este caso específicamente se refiere a un tejido mecánico fabricado con hilos de filamentos de aramida para‑para. Las cadenas moleculares de la aramida para‑para presentan una alta orientación y cristalinidad; sus características fundamentales son una relación resistencia/peso extremadamente elevada (la resistencia es más de cinco veces superior a la del acero de alta calidad) y un módulo de elasticidad también muy alto, además de unas excelentes propiedades de resistencia al impacto, al corte y a la rotura por desgarro. La tela elaborada con sus filamentos presenta una estructura densa y lisa, con una excelente estabilidad dimensional, resistencia a la fatiga y durabilidad; puede soportar y distribuir grandes tensiones de tracción y cizallamiento tanto a temperatura ambiente como a temperaturas relativamente altas, mostrándose excepcionalmente eficaz como capa estructural de soporte de carga.

La combinación de la tela no tejida de poliimida con la tela de filamentos de aramida mediante un proceso de laminación no consiste en una simple unión, sino en la creación de un sistema que complementa sus funciones y potencia su eficacia de manera sinérgica. La capa de tela no tejida de poliimida, situada hacia la fuente de calor o hacia el lado que requiere aislamiento térmico, desempeña el papel de «barrera térmica» y «capa amortiguadora». Gracias a su estructura porosa, esta capa impide de forma eficaz la transmisión del calor hacia el interior, protegiendo los componentes internos o la capa de aramida del lado posterior de la exposición directa a altas temperaturas. Al mismo tiempo, su textura suave permite absorber parte de las vibraciones y los impactos mecánicos.

La capa de tela de filamentos de aramida actúa como el «esqueleto estructural» y la «capa de soporte de carga» del material compuesto. Proporciona la principal resistencia mecánica que el material compuesto necesita, resistiendo la tracción, el desgarro y el desgaste durante su uso, y garantizando la integridad de la estructura global y la estabilidad dimensional bajo carga. Aún más crucial es que, cuando la capa de poliimida comienza a carbonizarse debido a temperaturas extremas, la capa de aramida (con una resistencia térmica a largo plazo de aproximadamente 200–220 °C) puede seguir manteniendo la integridad de la estructura global en estado protegido, sin colapsar, lo que proporciona al sistema un valioso margen de tiempo para la evacuación o la intervención de emergencia.

Este material compuesto combina la capacidad de resistencia a altas temperaturas cercana al límite del poliimida con las excelentes propiedades de alta resistencia y tenacidad de la aramida, al tiempo que resuelve el problema de la rápida disminución de la resistencia a altas temperaturas en las telas de aramida pura, así como la baja resistencia mecánica de las telas no tejidas de poliimida pura, que las hace poco adecuadas para soportar cargas directamente.

Características de la tela compuesta de filamentos de aramida con tejido no tejido de poliimida:

1. Resistencia química y resistencia a la intemperie

Posee una excelente resistencia a los ácidos, bases, sales y disolventes orgánicos comunes, además de ser resistente a los rayos ultravioleta y a la radiación, siendo adecuado para entornos químicos y exteriores complejos y hostiles.

2. Alta resistencia al fuego y aislamiento térmico

Ambos tejidos son materiales intrínsecamente retardantes de llama; tras la compuesta, el índice de oxígeno limitante es muy alto (el LOI de las fibras de aramida es de 29, mientras que el de las fibras de poliimida puede alcanzar los 44). No gotean al entrar en contacto con el fuego, se autoextinguen al alejarse de la llama y pueden formar una capa de carbono aislante estable. Tras la ablación por llama directa, el material compuesto aún puede mantener un buen comportamiento mecánico.

3. Excelente durabilidad y ligereza

En comparación con los tradicionales escudos térmicos de metal pesado o los productos de amianto, es liviano, reduce significativamente la carga del equipo y, al mismo tiempo, es resistente al envejecimiento y a la mayoría de los medios químicos, con una vida útil prolongada y bajos requisitos de mantenimiento.

4. Comportamiento mecánico que combina rigidez y flexibilidad

El material, al mismo tiempo que posee una resistencia a la tracción y a la rotura suficientes, mantiene cierta flexibilidad y facilidad de procesamiento, lo que le permite ser cortado, cosido o moldeado en diversas formas complejas, como protectores, fundas aislantes, juntas de sellado, etc., adaptándose a diferentes equipos y estructuras.

Aplicaciones de la tela no tejida de poliimida compuesta con hilos de aramida:

1. Aislamiento y sellado industriales a altas temperaturas

El tejido es fácil de fijar y instalar, y puede resistir los arañazos del entorno en obra, convirtiéndose en una «manta aislante» o un «tapete sellador» robusto y duradero, utilizado para el aislamiento térmico de tuberías, válvulas y hornos de alta temperatura en las industrias del acero, la energía eléctrica y la química; así como para los muros cortafuegos en las naves de motores de aviación y astronáutica.

2. Ropa de protección de alta gama

Adopta una estructura en sándwich compuesta por «tela de aramida (capa externa) / fieltro de poliimida (capa intermedia aislante) / forro cómodo». La tela de aramida proporciona resistencia básica al fuego y a la abrasión; el fieltro de poliimida situado en la capa intermedia, cuando se encuentra con fuentes de calor extremadamente altas, forma una sólida barrera aislante carbonizada que retrasa eficazmente la transferencia de calor y protege al usuario. Se utiliza como capa aislante en trajes de extinción de incendios, trajes de extinción de incendios y trajes de trabajo para industrias especiales.

3. Transporte y aeroespacial

La estructura compuesta integra en un solo sistema múltiples requisitos, como el aislamiento térmico, la resistencia al fuego, la reducción de peso, la atenuación del ruido y el refuerzo estructural, cumpliendo así con las exigencias modernas de los medios de transporte en cuanto a materiales multifuncionales y ligeros. Se utiliza en paneles de interior ignífugos y aislantes para trenes de alta velocidad y aviones.

4. Sector de las nuevas energías y la fabricación de alta gama

Puede utilizarse como capa de aislamiento térmico para paquetes de baterías de litio, como forro para cintas transportadoras de alta temperatura o como barrera de aislamiento térmico en equipos de soldadura y fundición especiales, para evitar que la propagación del calor provoque accidentes de seguridad.

5. Filtración de alta temperatura de alto rendimiento

La tela de aramida con una superficie densa o recubierta puede realizar filtración superficial, capturando la mayoría de las partículas gruesas; el fieltro de poliimida esponjoso de la capa interna realiza una filtración en profundidad, atrapando las partículas finas, mientras que la estructura del fieltro garantiza una baja resistencia al flujo y una alta capacidad de retención de polvo, además de ofrecer un mejor rendimiento en la limpieza de los filtros. Se hilan para formar materiales de filtración utilizados en la depuración de gases de combustión a alta temperatura generados por la incineración de residuos, calderas de carbón y salidas de hornos de cemento, entre otros.

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