Kevlar

FIBRA KEVLAR

El Kevlar^® o poliparafenileno tereftalamida es una poliamida sintetizada, es muy resistente y su mecanización resulta muy difícil. A finales de los años setenta, la empresa AkzoNobel desarrolló una fibra con estructura química similar que posteriormente comercializó con el nombre de Twaron.
La ligereza y la resistencia a la rotura excepcional de estas poliaramidas hacen que sean empleadas en neumáticos, velas náuticas o en chalecos antibalas.

La síntesis de este polímero se lleva a cabo en solución N-metil-pirrolidona y cloruro de calcio, a través de una polimerización por pasos a partir de la p-fenilendiamina y el dicloruro del ácido tereftálico o cloruro de tereftaloílo.
La reacción se lleva a cabo a temperaturas bajas debido a su gran exotermicidad. Posteriormente el polímero se hace precipitar y se disuelve en ácido sulfúrico concentrado en el cual kevlar (y otras poliarilamidas) forma una solución cristalina que se emplea para precipitar o coagular las fibras a la vez que se estiran mediante un sistema de hilado.
En otras variantes de síntesis de poli(aril)amidas, otros autores emplean otros disolventes como la dimetilacetamida (DMAc).

 

La síntesis química de kevlar a partir de (para-fenilendiamina) y cloruro de tereftaloílo. La poli(arilamida) así obtenida (se trata de una aramida) tiene un alto grado de orientación molecular a la vez que hay se dan un gran número de interacciones por puentes de hidrógeno entre los grupos amida. Por estas interacciones y este empaquetamiento, las fibras obtenidas presentan unas altas prestaciones.

USOS

El kevlar ha desempeñado un papel significativo en muchos usos críticos. Los cables de kevlar son tan fuertes como los cables de acero, pero tienen sólo cerca del 20% de su peso lo que hace de este polímero una excelente herramienta con múltiples utilidades.
El kevlar también se usa en:

• Chaquetas, e impermeables.
• Cuerdas y bolsas de aire en el sistema de aterrizaje de la nave Mars Pathfinder.
• Cuerdas de pequeño diámetro.
• Hilo para coser.
• Petos y protecciones para caballos de picar toros.
• Blindaje antimetralla en los motores jet de avión y de protección a los pasajeros en caso de explosión.
• Neumáticos que funcionan desinflados.
• Guantes contra cortes, raspones y otras lesiones.
• Guantes aislantes térmicos.
• Sobres y mantas ignífugos.
• Kayaks resistentes a impactos, sin peso adicional.
• Esquíes, cascos y raquetas fuertes y ligeros.
• Chalecos antibalas.
• Algunos candados para notebook.
• Revestimientos para la fibra óptica.
• Capas superficiales de mangueras profesionales antiincendios.
• Compuesto (composite) de CD/DVD, por su resistencia tangencial de rotación.
• Silenciadores de tubos de escape.
• Construcción de motores.
• Cascos de Fórmula 1.
• Extremos inflamables de los golos, objeto muy popular entre malabaristas.
• Veleros de regata de alta competición.
• Botas de alta montaña.
• Cajas acústicas (Bowers & Wilkins).
• Tanques de combustible de los automóviles de Fórmula 1.
• Alas de aviones.
• ULDs.
• Lámparas.
• Altavoces de estudio profesional.
• Coderas y rodilleras de alta resistencia.
• Cascos de portero de hockey.
• Equipamiento de motorista.
• Trajes espaciales.
• Recubrimientos en dispositivos de telefonia celular como el Motorola RAZR

 

Modal

FIBRA MODAL

El modal, rayón HWM (por las inciales de High Wet Modulus) o fibra polinósica es una fibra artificial de celulosa regenerada; es decir, un tipo de rayón. Normalmente se fabrica por el proceso de la viscosa; posee alta tenacidad y alto módulo de elasticidad en mojado.
Las fibras de modal se pueden utilizar mezcladas con otros materiales y fibras textiles para formar parte de tejidos y no tejidos.

Producción

Las etapas de la fabricación del modal son similares a las del rayón normal, también llamado viscosa. Sin embargo, los principios que se siguen son los siguientes:

• La maduración de la celulosa alcalina se suprime, y la investigación demostró que durante esta operación, el grado de polimerización de la celulosa media, baja de 800 a 350;
• La preparación del xantato de celulosa se lleva a cabo en presencia de una mayor cantidad de disulfuro de carbono;
• El xantato de celulosa se disuelve en agua para obtener en la solución, con un contenido de 6% de celulosa;
• La materia filable no es sometida a maduración;
• El baño de coagulación no contiene más de 1% de ácido sulfúrico (en lugar de 14%) y hace que la coagulación se efectúe más lentamente, a una temperatura moderada (25 °C en lugar de 50 °C);
• La estructura de la fibra es mayor y llega a 200% de deformación.

Características

• Su tacto suave ofrece una sensación de "piel sobre piel".
• Absorbe la humedad un 50% más que el algodón y más rápidamente.
• Produce un efecto brillante, por ser una fibra lisa.
• Absorbe rápida, profunda y permanentemente los tintes.

Las siguientes imágenes muestran la vista en corte Longitudinal y Transversal al ser sometidas al microsopio.



Esta fibra tiene diferente usos:

• Lenceria
• Toallas
• Ropa deportiva
• Ropa para vestiduras exteriores
• Licras
• Entre otras.

 

Spectra

FIBRA SPECTRA

 La cuerda de Spectra es una cuerda especial que está hecha de fibra Spectra. La fibra Spectra es conocida como una de las fibras más ligeras y más fuertes del mundo y, de acuerdo con Honeywell es un polietileno de color blanco 15 veces más resistente que el acero.

 Los científicos de Honeywell tomaron la fortaleza natural del polietileno (un plástico) e hicieron fibra de Spectra. La cuerda de Spectra se utiliza en aplicaciones como líneas de pesca y guantes resistentes a los cortes.

TIENE VAROS USOS EN DIFERENTES MANERAS.

Uso recreativo

 La cuerda de Spectra se utiliza con fines recreativos. Las personas que toman parte en los deportes extremos utilizan la cuerda de Spectra debido a la fuerza y ​​la tenacidad de la fibra de Spectra utilizada en la fabricación de la cuerda. En los deportes extremos como el alpinismo, la ligereza y la capacidad de soportar tensiones de carga pesada de las cuerdas de Spectra la convierten en un accesorio útil. Es una cuerda que también cuenta con una excelente resistencia a la luz UV, indica Honeywell. A los escaladores también les debe gustar lo fácil que es para transportar y manejar, gracias a su diámetro.

Uso en navegación

 

 Otro uso de la cuerda de Spectra es para la industria de la navegación, informa Honeywell. La industria marítima utiliza la fibra de Spectra para las cuerdas de rescate y de seguridad. La fibra de Spectra, el componente principal de la cuerda de Spectra, ofrece un material más ligero para las líneas de elevación del banderín y la inserción de la torreta. Es adecuada para aplicaciones en alta mar ya que todavía es lo suficientemente ligera para flotar, a pesar de que es varias veces más fuerte que el acero. La cuerda de Spectra también cuenta con una alta resistencia a la fatiga por flexión, debido a su baja elongación.

Uso marino

 La capacidad de la cuerda de Spectra para flotar la hace perfecta para aplicaciones de cable y cuerda en la industria marina. Su material de fibra de Spectra además no va a absorber la humedad o deteriorarse ya que es hidrófobo. Un número cada vez mayor de líneas de remolque se están haciendo con fibra de Spectra. Las cuerdas de Spectra también se pueden utilizar en reequipamiento. Ellas pueden ser acondicionadas para barcazas o barcos convoyes con el propósito de ofrecer una mejor fuerza y ​​manipulación. La cuerda de Spectra se utiliza en navegación a vela también, indica Honeywell. Se utiliza en el aparejo, ya que puede ayudar a disminuir el peso.

Uso industrial

 La cuerda de Spectra es conocida por ser versátil y durable debido a su componente de fibra de Spectra que, como una fibra hecha por el hombre, se está utilizando cada vez más en la aplicaciones industriales y cordeles. Es buena para el uso industrial, ya que cuenta con una alta resistencia a la corrosión y la degradación de los productos químicos. La cuerda de Spectra también se puede utilizar para la elevación de las eslingas. La ventaja de usar la cuerda de Spectra en eslingas de elevación es cuánto más liviana es cuando se compara con eslingas de elevación hechas de cuerda de alambre de acero.

 

 

 

 

PBI

FIBRA DE PBI

  La fibra estable de PBI (polibenzimidazol) es una fibra orgánica que confiere estabilidad térmica a una amplia gama de aplicaciones ante temperaturas elevadas. La fibra de PBI no arde en el aire, no se funde ni gotea, y conservará su resistencia y flexibilidad tras ser expuesta a las llamas.

  Cuando se utiliza como base en numerosas mezclas de materiales resistentes a las llamas, la fibra PBI potencia el rendimiento combinando la protección térmica muy destacada con elevado nivel de confort y durabilidad.

  Fibras PBI al microscopio
La fibra de PBI goza de una gran popularidad para el uso en aplicaciones que exigen rendimiento y protección personal, incluidas prendas exteriores y capas de base, para combatir incendios estructurales y para los primeros intervinientes de incendios no estructurales, así como profesionales de la industria, del ejército y de la policía.

Propiedades de la fibra PBI:

• No arde, no se funde y no actúa como combustible de las llamas;
• Temperatura de descomposición ≥ 704° C
• Baja transferencia de calor

• Alta flexibilidad

• Baja tenacidad

• No genera humo o genera humo escaso

• Excelente resistencia química

PBI

A CONTINUACION SE MUESRA SU ESTRUCTURA QUIMICA.

  PBI, Performance Products, Inc., es el único fabricante del mundo de fibras de polibenzimidazol y polímeros Celazole que presentan intrínsecamente estabilidad térmica y resistencia a las llamas. Nuestras fibras de PBI combinan una resistencia a las llamas y una protección térmica muy destacada con elevado nivel de confort y durabilidad del mercado.

 Los clientes confían en que nuestros innovadores materiales y nuestro equipo mundial satisfarán sus necesidades crecientes y cambiantes.

 Desde 2005, PBI invierte ininterrumpidamente en infraestructuras, perfeccionamiento de los procesos y nuevos productos para garantizar una cadena de oferta solvente y para mantener su puesto como líder en la innovación.


  La fibra de PBI es mas bien utilizada para hacer, principalmente, ropa o uniforme de bomberos u policías gracias a su capacidad de resistencia a altas temperaturas y la difiultad de penetración que tienen. Por mencionar unos ejemplos.