Nomex

Номекс – ткань, покоряющая огонь

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.

Состав и свойства

Защитная ткань, продающаяся под данной торговой маркой, содержит в своем составе нити следующих видов:

• метаарамидные;
• парарамидные (кевлар);
• антистатические (металлизированный Bekinox или P140).

Традиционные термостойкие ткани изготовляются на основе хлопковых и смешанных волокон с антипиреновой пропиткой разных видов. При воздействии высоких температур и открытого пламени такая пропитка активизирует выделение газов, которые прекращают процесс горения. Однако при этом термозащитный слой ухудшает свои качества и со временем разрушается. В отличие от материалов такого типа, номекс при воздействии высоких температур сохраняет химический состав своих волокон в процессе длительного срока. Особенностью метаарамида является его прочность, гибкость, и стойкость к абразивному воздействию, которая сохраняется в широком температурном диапазоне (250 градусов). Обугливание метаарамидного волокна происходит при температуре более 400 градусов, при этом вне открытого пламени горение моментально прекращается.

Кроме того, структура номекса характеризуется наличием пор, и реагирует на термические воздействия. При повышении температуры поры сжимаются, не пропуская внутрь горячий воздух, что обеспечивает дополнительную защиту. Эта ткань не плавится и не горит, и к тому же обладает такими достоинствами, как:

• устойчивость к открытому пламени (на короткое время), высоким температурам и брызгам металла;
• самозатухание вне пламени, при этом обугленный слой сохраняет свои защитные свойства;
• стойкость к агрессивным химическим компонентам
• низкая теплопроводность;
• большая прочность на разрыв;
• защита от статического электричества;
• малый вес (220 г/кв. метр);
• гигроскопичность и способность к воздухообмену;
• долговечность (не менее пяти лет);
• легкость ухода.

Сферы применения

Основное направление, в котором используется номекс – это защитная одежда для людей опасных профессий. К ним относятся металлурги, пожарные, нефтяники, сварщики, служащие МЧС и люди других опасных профессий. Испытания доказали, что использование номекса обеспечивает защиту от ожогов в полтора раза большую, чем у материалов с огнестойкой пропиткой. При этом данный материал более комфортен в использовании и имеет длительный срок службы, к тому же он соответствует самым высоким требованиям современных стандартов для защитной одежды.

Материал торговой марки номекс может иметь различные виды. Наиболее универсальной является разновидность Comfort. Ее используют для защитной одежды широкого назначения. Модификация Antistatik характеризуется повышенной защитой от статических разрядов, а материал типа Stahl характеризуется наличием металлизированных нитей Bekinox. Для работников нефтегазовой промышленности разработана ткань номекс Teflon. Она отличается наличием специальной пропитки, образующей молекулярную защиту от воды и масляных загрязнений. Такая пропитка совершенно незаметна и не влияет на гигиенические свойства спецодежды.

Данный защитный материал может иметь любую расцветку, он не линяет и не выгорает, легко стирается и чистится, долго сохраняет привлекательный внешний вид. Хотя эта ткань стоит довольно дорого, но высокие защитные качества и продолжительность эксплуатации делают номекс лидером на рынке материалов для производства спецодежды и средств защиты. Из этого материала также изготовляют фильтровальные конструкции, рассчитанные для работы в горячей газовой среде. Следует помнить, что под торговой маркой номекс компанию Дюпон выпускает несколько разновидностей материалов, в том числе штапельную фильтровальную ткань и бумагу.

С этим читают

Производство и разновидности арамидных тканей

Волокна получают из растворов ароматических полиамидов. Процесс проходит в 3 стадии.

1. Синтез полимера. В раствор добавляют реагенты и выдерживают при температуре 5—10 °С, постоянно перемешивая. Арамид выделяется в виде крошки или геля. Его промывают и высушивают.
2. Формование нитей. Полимеры растворяют в концентрированной кислоте и экструдируют через фильтры при температуре 50—100 °С.
3. Термовытяжка. Сформованные волокна проходят через воздушную прослойку и резко охлаждаются в воде до 4 °С. После промывания волокна подаются на приемное устройство и высушиваются.

Существует несколько видов арамидных тканей. Каждый тип обладает специфическими свойствами. Метаарамиды (марки «Номекс», «Арселон») характеризуются особой прочностью. Параарамиды («Кевлар», «Тварон», «Терлон») отличаются повышенными термозащитными свойствами. Ортоарамиды («Кермель») известны своей мягкостью и эластичностью.

Переплетение нитей в ткани может быть:

• саржевым,
• полотняным,
• атласным,
• трикотажным,
• вафельным.

При производстве баллистических арамидных тканей для каждого слоя используют свой тип плетения. Это увеличивает прочностные характеристики материала.

Где применяют?

Ткани на основе волокна номекс используют для изготовления одежды и различных средств, защищающих от термических воздействий и агрессивных сред. Такая спецодежда необходима металлургам, сварщикам, работникам газовой и нефтяной промышленности, пожарным, сотрудникам МЧС. Наибольшее распространение получила универсальная защитная ткань Comfort, которая отличается легкостью, эластичностью, «дышащими» свойствами. Для работы на нефтегазовых и химических предприятиях выпускается материал Teflon, отличающийся тонким слоем защитной пропитки, препятствующей проникновению воды и других загрязнений. Выпускаются также антистатические модификации номекс-тканей Antistatik (с карбамидными волокнами) и Stahl ( с металлизированными нитями).

Исследования подтвердили, что защитные свойства номекса в полтора раза выше, чем у тканей с огнестойкой пропиткой, и что применение одежды на основе данного материала позволяет выйти из зоны возгорания, не получив ожогов. Следует добавить, что номекс гигиеничен, гибок, имеет небольшой вес, поэтому спецодежда из него комфортна и не сковывает движений.

Сухие трансформаторы: преимущества и перспективы

Бумаги и картоны НОМЕКС обеспечивают сухим трансформаторам краткосрочные и долгосрочные преимущества.Сухие трансформаторы, размеры которых варьируются от источников питания электронных приборов и балластных сопротивлений разрядных ламп до распределительных трансформаторов мощностью 19 МВА/35кВ, имеют преимущества за счет превосходных характеристик электроизоляции на основе бумаги и картона НОМЕКС уже на протяжении более чем 40 лет. НОМЕКС обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик сухих трансформаторов.
Во всем мире растет популярность сухих трансформаторов с воздушным охлаждением и трансформаторов с изоляцией обмоток литого типа. Бумага и прессованный картон НОМЕКС дают возможность значительно улучшить конструкцию таких трансформаторов.
Например, трансформаторы с изоляцией из материалов НОМЕКС дают конечным пользователям следующие преимущества.Безопасность

В трансформаторе нет жидкостей, которые могли бы вытечь, взорваться или загореться, и НОМЕКС не поддерживает горение на воздухе. В случае пожара внутри здания материалы НОМЕКС не выделяют значительных количеств ядовитого дыма или опасных частиц. Это одна из причин, почему НОМЕКС нашел широкое применение в сотовых конструкциях для внутренней отделки самолетов.Низкие потери при электропередаче

Поскольку сухие трансформаторы с изоляцией из материалов НОМЕКС можно размещать рядом с потребителями – на территории заводов, школ, больниц и жилых домов – появляется возможность сократить протяженность линий электропередач низкого напряжения, что, в свою очередь, ведет к сокращению потерь электроэнергии.Уменьшение затрат, размеров и веса

Конструкция сухих трансформаторов с изоляцией из материалов НОМЕКС способна выдержать рост температуры до 150°С; при этом требуется меньше токопроводящих материалов и стали для сердечников, что приводит к снижению исходных затрат. Такое уменьшение размеров и веса облегчает установку трансформаторов, в особенности потому, что отпадает необходимость в трансформаторных будках и поддонах. Уменьшение размеров сердечников также ведет к сокращению потерь холостого хода.Возможности гармонической загрузки

В трансформаторах, обеспечивающих нагрузки с высоким коэффициентом гармоник, нередко наблюдаются высокие температуры в горячих точках. В стандартных трансформаторах, как правило, рост базовых температур снижается до компенсации, что ведет к увеличению размеров установки. Сухие трансформаторы и трансформаторы с жидким диэлектриком, сконструированные с применением материалов НОМЕКС, обладают достаточным температурным резервом, позволяющим выдержать эти горячие точки.Резервная мощность

В случае если трансформаторы предполагается эксплуатировать в непрерывном режиме на уровне их номинальной нагрузки, первостепенное значение приобретает их коэффициент полезного действия. В этом случае можно остановиться на сухих трансформаторах с воздушным охлаждением с температурным ростом 80К и изоляцией из материалов НОМЕКС, которая даст возможность эксплуатировать эти агрегаты в непрерывном режиме на уровне 133% от номинальной нагрузки.Проверенная надежность

Обзоры, опубликованные IEEE, показывают, что число выходов из строя современных открытых сухих трансформаторов с воздушным охлаждением меньше, чем у эквивалентных традиционных жидкостных трансформаторов тех же классов мощности и назначения. Время ремонта сухих трансформаторов, если в этом возникнет необходимость, также значительно меньше.Стойкость к влаге

Поскольку по своим свойствам уплотненные бумаги и прессованные картоны НОМЕКС нечувствительны к влаге, трансформаторы с изоляцией из материалов НОМЕКС сохраняют удовлетворительные эксплуатационные характеристики в самой влажной среде. Это открывает возможность размещения сухих трансформаторов с воздушным охлаждением либо трансформаторов с изоляцией обмоток литого типа в тех местах, которые раньше были недоступны.

НОМЕКС улучшает эксплуатационные характеристики трансформаторов с жидким диэлектриком: повышает их надежность и срок службы.

Арамидная ткань: на огненном рубеже

Среди текстиля есть материи, созданные для особого применения. Они предназначены для того, чтобы защитить человека в самых экстремальных ситуациях на самой опасной работе. Астронавтов и пилотов, танкистов и пожарных, полицейских и сотрудников МЧС от огня и высоких температур спасает одежда, основу которой составляет особая Арамидная ткань.

Слово «арамид» возникло от сокращения названия «ароматический полиамид». Эту синтетическую ткань впервые получили американские химики компании DuPont в середине прошлого столетия. В 70-е годы её запустили в массовое производство под торговой маркой « Кевлар ».

Вскоре были созданы и другие защитные ткани – тварон, номекс, кермель . Беларусь начала производить уникальный материал арселон , отечественные химики изобрели превосходящий зарубежные аналоги по ряду характеристик русар, который иногда называют арусом. Среди отечественных специальных волокон из класса арамидных можно отметить: волокно СВМ, Терлон, Армос.

Состав и свойства необычных тканей

Жёлтое, блестящее арамидное волокно имеет особую структуру. Их переплетают разными способами: полотняным, саржевым, атласным, вафельным. Сложное строение волокон определяет уникальные качества тканей.

Высочайшая прочность, значительно превосходящая нейлон и не уступающая стальным изделиям. Материал разрывается при приложении гигантских усилий: от 250 до 600 кг на квадратный миллиметр. Лёгкость. Материал имеет плотность 1400-1500 кг/м куб, оно почти в 2 раза легче стекловолокна. Высочайшее сопротивление механическим воздействиям. Ткань способна противостоять пулевым ударам. Непревзойдённая термостойкость. Арамидные ткани не теряют своих качеств при температуре до 250-400 о С. Они выдерживают кратковременный тепловой удар в 1000 о С. Абсолютная биоустойчивость. Материалу не страшны не грибки, ни бактерии, поэтому он не гниёт и не впитывает неприятные запахи. Стабильность размеров. Арамидная ткань сохраняют форму на протяжении всего срока эксплуатации.

Особенностью ткани является её плохая прокрашиваемость, поэтому изделия из арамида так часто имеют цвет волокон: они жёлтые.

К недостаткам арамидного материала относится его водобоязнь. При намокании ткани теряют до половины прочности, которая, правда, восстанавливается, стоит изделию высохнуть. Некоторые изделия чувствительны к ультрафиолетовому излучению и не могут быть использованы длительное время под лучами солнца. Ещё одним негативным моментом является быстрое старение материала. С этим качеством арамидных тканей возможно бороться при помощи специальных пропиток. Производители дают гарантию изделиям, не превышающую 10 лет.

Где можно встретить арамиды

Арамидные ткани прежде всего идут на изготовление защитной одежды для работников горячих профессий: металлургов, сварщиков. Из материала шьют боевую форму пожарных и спасателей МЧС. Его можно встретить во всех отраслях, где необходима огнезащита.

Прочный материал арамид востребован во многих армиях и полициях планеты. Он идёт на изготовление бронежилетов и касок.

Бифлекс не очень похож на обычную ткань – на нем вы не найдете продольных или поперечных нитей. Материал эргономичен с точки зрения движения, не создает никакого дискомфорта, отличается большим разнообразием расцветок. Одежда из него настолько яркая и нарядная, что никогда не остается незамеченной.

Вы будете просто неотразимы в «воздушном» платье из тонкого муслина. О его достоинствах и недостатках читайте в здесь .

Арамиды в виде тканей или волокон используются в самолёто- и ракетостроении. Они находят широкое применение в народном хозяйстве. Из сверхпрочного материала получаются отличные ленты для транспортёров, арматура для автошин и крепкие тросы, а также арамидную бумагу. Из него также делают безупречные оптико-волоконные кабели.

Инновационные арамидные ткани уже более полувека стоят на страже жизни и здоровья человека. Они сокращают рабочие риски и даже обеспечивают комфорт представителям самых опасных, огненных профессий.

Как ухаживать за такой тканью

Изделия из арамидной ткани при необходимости можно постирать. Такой материал не дает усадки. Однако многочисленные исследования показали, что в результате многократных стирок, воздействия прямых солнечных и ультрафиолетовых лучей основные свойства ткани ухудшаются, она начинает терять свою прочность.

Специалисты не рекомендуют удалять пятна с поверхности такого материала при помощи отбеливателей, а также средств, предназначенных для химической чистки. Они ухудшают прочность арамидной ткани. Подобного недостатка лишен материал, который имеет водостойкое покрытие

В других же случаях стирать изделия из кевлара стоит с особой осторожностью

Первые арамидные волокна появились в середине 60-х годов и сразу вызвали большой интерес среди производственников. Их уникальные свойства (высокая прочность при сравнительно низком весе, способность выдержать высокие температуры и т.п.) позволили создать такие уникальные продукты, как:

• подвесные диэлектрические оптические кабели (используются в основном высокомодульные арамидные нити);
• лёгкие бронежилеты и каски;
• безасбестные тормозные колодки;
• неметаллические ремни газораспределения в автомобилях (ГРМ);
• лёгкие шины для спортивных машин и т. п.

Арамидное волокно производят много стран: Южная Корея, США, Голландия, Япония, Китай, Франция и т. д. Однако важнейшим свойством производств, особенно высокомодульных нитей, является способность так построить свой технологический процесс, чтобы можно было достичь цены, приемлемой в кабельной индустрии.

Это достигается только применением специальных реакторных установок, которые в настоящее время есть только в трёх странах в трёх компаниях: в США, в Голландии (у компании, принадлежащей японскому владельцу) и в Южной Корее. Отличительная черта таких производителей — производство более 5 000 тонн арамидных нитей в год. Инвестиции в одну такую установку приближаются к одному миллиарду долларов.

Так, например, в России и Белоруссии есть несколько производственных площадок, выпускающих арамидные нити по 100-400 тонн в год фактически в условиях пилотных или лабораторных производств. Цена на эти нити начинается от 500 долларов за килограмм, но может достигать и 800 и 900 долларов. Цена же импортных высокомодульных нитей, используемых, например, в кабельной индустрии, не превышает 40 долларов за килограмм.

Кстати, именно из-за такой разницы в цене бронежилет российского производства (где запрещены к применению импортные арамидные нити) стоит 180 тысяч рублей (6 тысяч долларов), тогда как аналогичный по свойствам жилет американского производства стоит 500 долларов.

В настоящее время 50% арамидных волокон, производящихся в мире, используется в кабельной индустрии для создания подвесных диэлектрических кабелей, которые известны под английской аббревиатурой ADSS (All Dielectric Self Supporting).

В России представлены все главнейшие производители арамидных нитей. Крупнейшим поставщиком нитей для оптических кабелей является южнокорейская компания Колон, с долей рынка более половины.

Индустрия высокомодульных арамидных нитей для оптических кабелей переживает подъём. Это связано с возрастающим спросом на во всем мире, а также на возрастающие потребности сетей доступа (FTTH).

Для того чтобы удовлетворить потребности заказчиков, концерны-производители разрабатывают и улучшают свои технологические процессы. Так компания Колон — ведущий поставщик арамидных нитей для ADSS кабелей в России — в 2013 году провела модернизацию производственных процессов по трём направлениям.

Номекс

Номекс (Nomex) – высокотехнологичный огнестойкий материал, основное назначение которого – защита от высоких температур и открытого огня.

В состав Номекса входят специальные синтетические волокна, которые обеспечивают ткани сочетание большой механической прочности с высокими показателями термоустойчивости:

• метаарамид
• парарамид (кевлар)
• антистатические (металлизированный Bekinox или P140).

Благодаря своим огнезащитным свойствам Номекс широко применяется в защитной одежде для людей опасных профессий. Его использование обеспечивает защиту от ожогов в полтора раза большую, чем у материалов с огнестойкой пропиткой. При этом данный материал более комфортен и имеет длительный срок службы: выдерживает до 200 стирок, не изменяя при этом ни защитные характеристики, ни внешний вид, при этом изделия из Номекса не садятся, не деформируются и не линяют.

В отличие от традиционных термостойких тканей, изготовленных на основе хлопковых и смешанных волокон с антипиреновой пропиткой, термозащитный слой которых со временем ухудшает свои качества и разрушается, Номекс при воздействии высоких температур сохраняет химический состав своих волокон в процессе длительного срока.

Волокна метаарамида придают ткани прочность, гибкость, и стойкость к абразивному воздействию, которая сохраняется в широком температурном диапазоне. Эта ткань не плавится и не горит. Обугливание метаарамидного волокна происходит при температуре более 400оС, при этом вне открытого пламени горение моментально прекращается. Кроме того, структура номекса характеризуется наличием пор, и реагирует на термические воздействия. При повышении температуры поры сжимаются, не пропуская внутрь горячий воздух, что обеспечивает дополнительную защиту.

Благодаря присутствию кевлара номекс очень прочен. Он сохраняет свой внешний вид и эксплуатационные свойства после двухсот циклов стирки, не деформируется и не дает усадку.

Данный защитный материал может иметь любую расцветку, он не линяет и не выгорает, легко стирается и чистится, долго сохраняет привлекательный внешний вид.

Свойства материала Номекс

• Устойчивость к открытому пламени (на короткое время), высоким температурам и брызгам раскаленного металла
• Самозатухание вне пламени, при этом обугленный слой сохраняет свои защитные свойства
• Стойкость к агрессивным химическим компонентам
• Низкая теплопроводность
• Большая прочность на разрыв
• Защита от статического электричества
• Малый вес (200-220 г/м2)
• Гигроскопичность и способность к воздухообмену
• Долговечность (не менее 5 лет)
• Легкость ухода
• Стойкость цвета

Уход за изделиями из ткани Номекс

• Стирку можно проводить в домашних или промышленных условиях, предварительно проверив, что все карманы пусты и все застежки застегнуты
• Не рекомендуется стирать изделия из номекса с другими вещами
• Следует использовать жидкие моющие препараты для цветного белья
• Сушку рекомендуется производить при невысокой температуре без доступа солнечных лучей

Литература

1. Сверхпрочное синтетическое волокно Вниивлон, Информация ВНИИВ // Химические волокна. 1971. № 1. С.76.
2. Кудрявцев Г. И., Щетинин A. M., в кн.: Термо-жаростойкие и негорючие волокна, под ред. А. А. Конкина, М., 1978, с. 7-216
3. The Indian Textile Journal, Sept. 2008
4. Кудрявцев Г. И., Токарев А. В., Авророва Л. В., Константинов В. А. Сверхпрочное высокомодульное синтетическое волокно СВМ // Химические волокна. 1974. № 6. С.70-71.
5. H. H. Yang. Aromatic high-strength fibers
6. Manas Chanda/Salil K. Roy” Industrial Polymers, Specialty Polymers, and Their Applications//CRC Press. – 2009.
7. C. Lawrence. High Performance Textiles and Their Applications// Woodhead Publishing. – 2014.
8. A. R. Horrocks and S. C. Anand Handbook of technical textiles// Woodhead Publishing. – 2000.

Разновидности арамидных тканей и их свойства

Арамиды выпускаются в разных формах, в том числе в виде ткани. Арамидная ткань производится из нитей разной толщины, содержащих от 130 до 10000 волокон. Их количество определяет прочность. Ткани изготавливают с использованием различных ткацких переплетений – полотняного, саржевого, сатинового. В зависимости от состава волокна делятся на 3 группы: мета-, пара-арамиды и сополимеры. Из-за разных исходных веществ и разницы в ароматических структурах они несколько различаются по своим характеристикам.

Пара-арамиды (тварон, кевлар, СВМ, терлон)

Изготавливаются из органических соединений парафенилендиамина и терефталоилхлорида. Их основные свойства: прочность, легкость, упругость, стойкость к кислотам и щелочам. Пара-арамиды не токсичны, практически не плавятся и не горят, поскольку имеют высокую термостойкость. Разрушение происходит лишь при 430 градусах. Им не страшны и низкие температуры – до -190, в этих условиях прочность волокон даже повышается. Слабыми сторонами являются разрушение и ухудшение качеств под воздействием ультрафиолета и влаги.

Кевлар

Волокно под названием кевлар было изобретено в США в 1964 г., когда компания «DuPont» работала над прочным, но легким материалом, способным заменить тяжелый стальной корд, который использовался для армирования автомобильных шин. Именно с его изобретением началась история арамидов. Исходным веществом при изготовлении кевлара является полипарафенилентерефталамид (ПФТА). Аналогичным составом и сходными качествами обладает тварон, который производится в Нидерландах и Японии.

СВМ

В начале 70-х материал с похожими свойствами был разработан и в СССР. Волокно получило название «вниивлон», однако позже его поменяли на «СВМ». Аббревиатура расшифровывалась как «синтетический высокопрочный материал». По своим характеристикам он превосходил американский аналог благодаря технологии мокро-сухой формовки нитей – по устойчивости к разрывам, прочности нити, упругости, кислородному индексу.

Терлон

Помимо СВМ, в СССР вплоть до 1990-х выпускали терлон, приближенный по составу к кевлару. Производство обоих видов волокон было очень дорогостоящим. Ситуация изменилась в 1985 г. с появлением более совершенных модификаций – армоса и русара, отличающихся от СВМ 1-го поколения еще большей прочностью.

Мета-арамиды (номекс, арселон)

Мета-арамидные волокна являются еще более прочными, чем пара-арамидные. Они производятся на основе метафенилендиамина и дихлорангидрида изофталевой кислоты. Ткани из них отличаются эластичностью, легкостью, стойкостью к износу, воздействию органических кислот, масел и растворителей. Они не плавятся и не горят, обладают высокими электроизоляционными свойствами.

Номекс

Первый такой материал был изобретен той же американской компанией, что и кевлар, он известен как номекс. Арамидное волокно разрабатывалось для защиты от термических воздействия, поэтому оно обладает высокими термозащитными качествами. Обугливание происходит при 400 градусах, однако в течение 1000 часов сохраняется прочность при повышении температуры до 250. При кратковременном воздействии ткань выдерживает температуру до 700 градусов.

Советским аналогом номекса стал арселон, который отличался по технологии получения, но обладал схожими свойствами. Его производство продолжается по сей день в Белоруссии.

Сополимер арамида кермель

Кермель представляет собой высокотехнологичный полимер, полиамид-имид, являющийся сополимерам арамидов. Огнестойкие термостабильные волокна выпускаются во Франции. Материал отличается повышенной практичностью, износостойкостью и долговечностью. В течение короткого промежутка времени кермель выдерживает температуру до 1000 градусов. Он имеет очень низкую теплопроводность, не дает усадки в горячей воде. В отличие от других материалов на основе арамида, французский аналог хорошо поддается окрашиванию.

Кермель

Добавление в состав ткани огнестойкой вискозы улучшает ее гигиенические свойства, а также препятствует разрушению под воздействием солнечных лучей и ультрафиолета. Материя мягка и приятна на ощупь, эффективно отводит от тела влагу. Одежда из нее очень удобна и комфортна в носке.