ما هو الأفضل، ألياف كيفلر أم ألياف البولي إيثيلين في المادة؟

أولاً، أعط الموضوع مقدمة موجزة عن الأراميد والبولي إيثيلين.

معدات ألياف الأراميد: وُلد الأراميد، المعروف أيضًا باسم كيفلر (الاسم الكيميائي فثالاميد)، في أواخر ستينيات القرن الماضي. وهو نوع جديد من الألياف الاصطناعية عالية التقنية، يتميز بمقاومة عالية للحرارة والأحماض والقلويات، ووزنه الخفيف ومتانته العالية، بالإضافة إلى مزايا أخرى، ويُستخدم على نطاق واسع في معدات الحماية من الرصاص، ومعدات البناء، والمعدات الإلكترونية، وغيرها من المجالات.

ولكن الأراميد لديه أيضًا عيبان قاتلان:
1) سوف يتحلل عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية؛ ومن السهل أن يتحلل مائيًا، حتى إذا تم تخزينه في بيئة جافة، فسوف يمتص الرطوبة في الهواء ويتحلل مائيًا تدريجيًا.
لذلك، لا تُناسب الحشوات والسترات الواقية من الرصاص المصنوعة من الأراميد الاستخدام طويل الأمد في البيئات شديدة الرطوبة والأشعة فوق البنفسجية، مما يُقلل بشكل كبير من أدائها الوقائي وعمرها الافتراضي. كما أن ضعف استقرار الأراميد وقصر عمره الافتراضي يحدان من استخدامه في مجال الحماية من الرصاص.
سعر الأراميد عالي الجودة أعلى أيضًا من سعر البولي إيثيلين، والذي قد يزيد بنسبة 30% إلى 50%. حاليًا، انخفضت تدريجيًا المنتجات المضادة للرصاص التي تستخدم الأراميد، وبدأ استبدالها بمنتجات البولي إيثيلين المضادة للرصاص. يُنصح باستخدام معدات مضادة للرصاص مصنوعة من مادة البولي إيثيلين، إلا في ظروف خاصة أو متطلبات خاصة، مثل ارتفاع درجة الحرارة في الشرق الأوسط.

1. يشير مصطلح PE المذكور سابقًا في معدات ألياف البولي إيثيلين إلى البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMW-PE)، وهو بولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي. وهو ألياف عضوية عالية الأداء طُوّرت في أوائل الثمانينيات، وتُعرف عالميًا اليوم إلى جانب ألياف الكربون والأراميد. ثلاثة ألياف عالية التقنية. الأكياس البلاستيكية المستخدمة في حياتنا اليومية هي في الواقع منتجات بولي إيثيلين، تتميز بثبات فائق وصعوبة تحللها، مما يُسبب تلوثًا بيئيًا خطيرًا. وبفضل هذه الخاصية تحديدًا، أصبحت مادة مثالية لصنع الدروع الواقية. بالإضافة إلى ذلك، تتميز بخصائص مقاومة درجات الحرارة المنخفضة والأشعة فوق البنفسجية ومقاومة الماء.
فيما يتعلق بالدفاع ضد الرصاص منخفض السرعة، فإن مقاومة ألياف UHMW-PE الباليستية أعلى بنحو 30% من مقاومة ألياف الأراميد؛
من حيث الدفاع ضد الرصاص عالي السرعة، فإن قدرة ألياف UHMW-PE على مقاومة الرصاص تبلغ 1.5 إلى 2 مرة من قدرة ألياف الأراميد، لذلك يتم التعرف على PE حاليًا على أنها المادة المضادة للرصاص ذات الجودة الأعلى.

مع ذلك، يعاني البولي إيثيلين عالي الكثافة (UHMW-PE) من بعض العيوب، منها انخفاض مقاومته لدرجات الحرارة العالية مقارنةً بالأراميد. يجب ضبط درجة حرارة استخدام منتجات البولي إيثيلين عالي الكثافة (UHMWPE) المقاومة للرصاص ضمن 80 درجة مئوية (ما يُلبي متطلبات درجة حرارة جسم الإنسان والمعدات - مقاومة لدرجة حرارة 55 درجة مئوية). بمجرد تجاوز هذه الدرجة، ينخفض ​​أداؤها بسرعة، وعندما تصل إلى 150 درجة مئوية أو أكثر، تذوب. مع ذلك، تحافظ منتجات الأراميد المقاومة للرصاص على هيكل مستقر وأداء حماية جيد في درجات حرارة عالية تصل إلى 200 درجة مئوية. لذلك، لا تُناسب منتجات البولي إيثيلين المقاومة للرصاص الاستخدام في بيئات ذات درجات حرارة عالية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن مقاومة الزحف للبولي إيثيلين ليست بنفس جودة مقاومة الأراميد، كما أن المعدات المصنوعة منه تتشوه ببطء عند تعرضها لضغط مستمر. لذلك، لا يمكن تصنيع المعدات، مثل الخوذات ذات الأشكال المعقدة والتي تتطلب تحمل الضغط لفترات طويلة، من البولي إيثيلين.
وبالإضافة إلى هذه الخصائص، فإن سعر البولي إيثيلين أقل بكثير من سعر الأراميد كما ذكرنا سابقًا.
بشكل عام، لكل من البولي إيثيلين والأراميد مزايا وعيوب. ومع ذلك، يُستخدم البولي إيثيلين كطبقة واقية من الرصاص على نطاق واسع حاليًا. مع ذلك، من الضروري اختيار معدات واقية من الرصاص تناسب وضعك الحالي.