Fibra de carbono frente a aramida frente a fibra de vidrio

Muchos compradores hacen la misma pregunta cuando buscan tejido resistente al fuego:

“¿Cuántos grados puede soportar?”

Es una buena pregunta, pero no ofrece una visión completa.

Los distintos materiales, como la fibra de carbono, la aramida y la fibra de vidrio, pueden soportar temperaturas elevadas, pero cumplen funciones diferentes.

Por ejemplo, un manta de soldaduraLas cortinas cortafuegos, los trajes de bombero, las prendas resistentes al arco eléctrico y las fundas aislantes para equipos requieren materiales.

El uso de dicho material, aunque sea caro, puede no proporcionar los resultados deseados.

Fibra de carbono frente a fibra de aramida frente a fibra de vidrio
Fibra de carbono frente a fibra de aramida frente a fibra de vidrio

Fibra de carbono: resistente al calor, pero no siempre fácil de usar

La fibra de carbono está compuesta por al menos un 90 por ciento de carbono. Se produce mediante la carbonización a alta temperatura de fibras precursoras como poliacrilonitrilo (PAN)En la industria de los retardantes de llama, lo consideramos el estándar de oro para entornos donde las temperaturas superan los 1000 grados centígrados.

Resistencia al calor: La fibra de carbono mantiene su estabilidad estructural a temperaturas superiores a 1000 grados C y puede soportar hasta 3000 grados C en entornos inertes.

La fibra de carbono es ligera, resistente y estable a altas temperaturas. No se derrite ni gotea como muchas fibras sintéticas comunes.

Se utiliza con frecuencia en escudos térmicos aeroespaciales, mantas de soldadura, capas de aislamiento de equipos y materiales compuestos antiestáticos.

Pero la fibra de carbono también tiene una clara debilidad.

Es relativamente rígido y quebradizo. No es muy suave y no tolera bien las flexiones repetidas. Si se utiliza tejido de fibra de carbono pura para ropa de protección normal, la experiencia de uso no suele ser buena.

La fibra de carbono también es conductora de electricidad. Esto resulta muy útil cuando se necesita evitar la acumulación de electricidad, pero puede ser un problema cuando se necesita impedir su flujo.

Por lo tanto, la fibra de carbono es una opción para objetos que necesitan evitar que el calor se escape, para sistemas que necesitan detener la electricidad estática y para objetos fabricados con muchos materiales diferentes.

La fibra de carbono no suele ser el material que se utiliza para fabricar la ropa que los trabajadores usan a diario, ya que presenta algunos problemas.

Aramida: Más común en ropa de protección porque se puede usar

fibras de aramida Las poliamidas aromáticas son famosas bajo marcas como Kevlar y Nomex. Son materiales esenciales en la industria de la seguridad. No tienen punto de fusión y solo comienzan a degradarse o carbonizarse a temperaturas superiores a 400 grados centígrados.

Resistencia al calor: Las fibras de aramida no tienen punto de fusión y solo comienzan a carbonizarse o degradarse cuando se exponen a temperaturas superiores a 400 grados centígrados.

La aramida se utiliza ampliamente en trajes de bomberos, ropa industrial ignífuga y protección contra arcos eléctricos. Su valor no reside únicamente en su resistencia al calor. Más importante aún, permite confeccionar prendas de protección que las personas pueden usar con comodidad y libertad de movimiento.

Al exponerse al calor, la aramida no se derrite, no gotea ni se adhiere a la piel como las fibras sintéticas comunes. Esto es muy importante para los EPI (Equipos de Protección Individual).

Los trabajadores necesitan agacharse, levantar los brazos, subir escaleras, ponerse en cuclillas y trabajar largas jornadas. Si la tela es demasiado rígida, pesada o áspera, la gente no querrá usarla correctamente.

Aquí es donde la aramida se desempeña bien. Posee estabilidad térmica, resistencia y flexibilidad al mismo tiempo.

La aramida también tiene diferentes tipos.

Meta-aramidaEl Nomex, por ejemplo, se utiliza comúnmente para la protección contra el calor y las llamas. Se suele encontrar en trajes de bomberos, trajes de competición y ropa industrial ignífuga.

La para-aramida, como el Kevlar, es conocida principalmente por su resistencia, resistencia al desgarro y resistencia al corte. Se utiliza con frecuencia en protección contra cortes, protección balística o como capa de refuerzo.

Muchos tejidos de EPI de alta gama utilizan más de un tipo de aramida. Una fibra ayuda a proteger del calor, mientras que otra mejora la resistencia y la durabilidad.

La aramida tampoco es perfecta.

No tolera los ácidos fuertes. No debe lavarse con lejía. La exposición prolongada a rayos UV intensos también puede provocar cambios de color y pérdida de resistencia.

Por lo tanto, los productos de aramida aún requieren un cuidado adecuado. Para un uso prolongado en exteriores, a menudo es necesario aplicar una capa protectora exterior o almacenarlos correctamente.

Fibra de vidrio: excelente para barreras térmicas industriales, no tan buena para contacto con la piel

La fibra de vidrio está hecha de compuestos a base de sílice. Es el material de refuerzo y aislamiento más utilizado debido a su bajo costo y alto punto de fusión (alrededor de 1100 grados C).

Resistencia al calor: La fibra de vidrio soporta temperaturas de servicio continuo de hasta 550 grados C y posee un alto punto de fusión detel1100 grados C.

Fibra de vidrio Es muy común en la protección contra incendios industriales.

Es relativamente económico, estable al calor y también tiene un buen aislamiento eléctrico. Se usa a menudo para el revestimiento de tuberías de vapor, cortinas cortafuegos, mantas de soldadura, cubiertas aislantes para equipos y protectores térmicos.

Pero la fibra de vidrio no es una buena opción para la ropa normal.

Tras doblarse repetidamente, los filamentos de fibra de vidrio pueden romperse con mayor facilidad. Al estar en contacto con la piel, también pueden causar picazón o incomodidad.

Por lo tanto, la fibra de vidrio es mejor cuando se mantiene en su lugar.

Colgar, envolver, colocar, cubrir: estos son buenos usos para la fibra de vidrio.

Cuando el producto debe llevarse puesto sobre el cuerpo, la aramida suele ser la opción más práctica.

Una forma sencilla de comparar estos materiales

MaterialMejor paraFortaleza principalQué ver
fibra de carbonoAislamiento de alta temperatura, mantas para soldadura, escudos térmicos aeroespaciales, materiales compuestos antiestáticosAlta estabilidad térmica, bajo peso, tamaño estableRígido, quebradizo, conductor, no ideal para la ropa de uso diario
AramidaTrajes de bombero, ropa industrial ignífuga, prendas de protección contra arco eléctrico, trajes de carreras, protección contra cortesResistente al calor, fuerte, flexible, ponibleEvite los ácidos fuertes, la lejía y la exposición prolongada a los rayos UV
Fibra de vidrioRevestimiento de tuberías, cortinas ignífugas, mantas de soldadura, aislamiento de equiposRentable, resistente al calor, buen aislamiento eléctricoPica cerca de la piel, no es ideal para la ropa, puede sufrir al agacharse repetidamente

Esta tabla es solo un punto de partida.

Antes de realizar un pedido, aún debe verificar la aplicación real, la temperatura de funcionamiento, la frecuencia de flexión, el contacto con la piel, el riesgo eléctrico, el entorno químico y el método de limpieza.

El rendimiento sin fusión es muy importante para los EPI

En lo que respecta a la ropa de protección, hay una regla básica muy importante:

La tela no debe derretirse ni gotear.

Muchas fibras sintéticas comunes pueden derretirse a altas temperaturas. Si el material derretido se adhiere a la piel, la lesión puede agravarse considerablemente.

La aramida no se derrite. La fibra de carbono tampoco se derrite ni gotea como las fibras sintéticas comunes. Esto las hace valiosas para el aislamiento térmico.

La fibra de vidrio en sí misma también es difícil de quemar, pero no es cómoda de llevar y no soporta las flexiones repetidas tan bien como los tejidos de la ropa.

Por lo tanto, al elegir la tela para EPI, no solo pregunte:

“¿Cuántos grados puede soportar?”

También pregunta:

¿Se derretirá?

¿Se encogerá?

¿Se pondrá difícil?

¿El calor almacenado seguirá desplazándose hacia la piel una vez que la llama se haya extinguido?

Estas preguntas suelen ser más útiles que un solo dato de temperatura.

La estructura del tejido puede cambiar completamente la misma fibratel

Aunque la fibra sea la misma, el tejido puede comportarse de forma muy diferente.

Tomemos como ejemplo la aramida.

Un tejido liso es estable y más fácil de controlar en cuanto a costos. Se utiliza a menudo para cortinas cortafuegostejidos aislantes y mantas para soldadura.

El tejido de sarga suele ser más suave y tiene mejor caída, por lo que es más adecuado para ropa de trabajo y prendas de protección que requieren libertad de movimiento.

Un tejido de satén tiene una superficie lisa. También puede ser denso. Este tipo de tejido se usa a menudo para fabricar piezas de aviones, estructuras de naves espaciales u otros elementos que requieren un ajuste perfecto.

Al comprar esta tela, la gente debería hacer más preguntas que simplemente:

“¿Está hecho de fibra de aramida?”

También deberían averiguar:

¿Cómo está tejida la tela?

¿Qué grosor tiene la tela?

¿Tiene algún recubrimiento?

¿Está adherido a otra capa de material?

¿Para qué se utilizará la tela?

El mismo tipo de fibra se puede utilizar de diferentes maneras simplemente cambiando la forma en que se teje.

Si hay ácido, aceite, rayos UV o humedad, dígalo pronto

Muchos proyectos de alta temperatura no se limitan únicamente a la temperatura.

El lugar también puede contener aceite, ácido, álcali, disolventes, humedad, polvo, vibraciones o productos químicos de limpieza. Los distintos materiales envejecen de forma diferente en estos entornos.

La fibra de carbono es realmente excelente para resistir productos químicos y funciona bien en entornos muy difíciles.

La aramida es muy resistente. Hay que tener cuidado porque no tolera bien los ácidos fuertes ni la lejía.

La fibra de carbono y la aramida no son opciones viables. La fibra de vidrio también es buena para resistir productos químicos; sin embargo, puede dañarse si se vibra o se frota contra algo durante mucho tiempo o si se dobla repetidamente, lo que puede afectar la estructura de la fibra de vidrio.

Por lo tanto, antes de elegir la tela, conviene explicar el entorno de trabajo real.

Si es para ropa, explique cómo será lavado.

Si se trata de un embalaje para equipos, explique si hay vibración, humedad o fricción.

Si se trata de un uso antiestático, explique el requisito de conductividad y el entorno eléctrico.

Los materiales no se utilizan en un laboratorio. Se destinan a talleres, máquinas, instalaciones al aire libre y lavanderías.

Cuanto más claras sean las condiciones de trabajo, menos probable será que el proveedor recomiende el material equivocado.

Soluciones de tejidos ignífugos Begoodtex

Los distintos productos requieren materiales resistentes a altas temperaturas. En Begoodtex, al trabajar en proyectos de tejidos ignífugos de alto rendimiento, no recomendamos materiales basándonos únicamente en su resistencia a la temperatura. En cambio, primero evaluamos el uso final del producto y los riesgos específicos de incendio a los que puede estar expuesto.

Para elementos como mantas de soldadura, cubiertas aislantes, revestimiento de tuberías y cortinas cortafuegos, conviene considerar el uso de fibra de vidrio, fibra de vidrio con alto contenido de sílice, fibra de carbono o materiales compuestos recubiertos.

Estos materiales resistentes a altas temperaturas son buenos porque pueden bloquear el calor.

No tienen por qué ser suaves como la ropa que usamos.

Los materiales resistentes a altas temperaturas, como estos, se utilizan para mantas de soldadura y cortinas ignífugas. Funcionan bien porque pueden bloquear el calor.

Para trajes de bomberos, ropa industrial ignífuga, trajes de carreras y prendas resistentes a arcos eléctricosLas fibras de aramida o mezclas de aramida suelen ser más adecuadas. Proporcionan protección térmica y son más prácticas para usar y moverse con libertad.

Si el proyecto necesita ambos rendimiento antiestático Para mejorar la resistencia a altas temperaturas, se puede añadir fibra de carbono. Sin embargo, debido a su conductividad, no debe entrar en conflicto con los requisitos de aislamiento eléctrico.

Si el proyecto se centra principalmente en la resistencia al corte o la protección mecánica ligera, y no existe riesgo de altas temperaturas, se puede considerar el UHMWPE.

Muchas soluciones consolidadas no dependen de una sola fibra.

La fibra de carbono se vuelve quebradiza cuando se usa sola, por lo que la mezclamos con aramida para hacerla menos quebradiza.

La aramida se suele mezclar con diferentes tipos de fibras para conseguir un buen equilibrio entre resistencia, coste y tacto.

La fibra de vidrio se puede recubrir con silicona, papel de aluminio, poliuretano u otros acabados para mejorar la resistencia al agua, la resistencia a la abrasión, la reflexión del calor o la protección de la superficie.

Los buenos materiales protectores de alta temperatura suelen diseñarse como un sistema, en lugar de seleccionarse como una sola fibra.

Preguntas frecuentes

¿Es la fibra de carbono adecuada para la ropa de protección?

La fibra de carbono pura suele ser demasiado rígida y quebradiza para la ropa de protección convencional. Es más adecuada para el aislamiento a altas temperaturas, mantas de soldadura, materiales compuestos o estructuras antiestáticas. En prendas de vestir, se utiliza con mayor frecuencia en mezclas o capas funcionales.

¿Por qué se utiliza con frecuencia la aramida en los trajes de los bomberos y en la ropa de protección industrial?

La aramida no se funde, tiene buena estabilidad térmica, excelentes propiedades mecánicas y puede transformarse en tejido para prendas de vestir. Es más práctica para la confección de ropa que la fibra de vidrio o la fibra de carbono pura.

¿Por qué no se suele recomendar la fibra de vidrio para la confección de ropa?

La fibra de vidrio puede romperse tras doblarse repetidamente y puede causar picazón al contacto con la piel. Es más adecuada para el revestimiento de tuberías, cortinas ignífugas, mantas de soldadura y aislamiento de equipos.

¿Se puede utilizar el UHMWPE como tejido ignífugo?

El UHMWPE es adecuado para la resistencia al corte, la protección balística y la protección mecánica ligera. Sin embargo, tiene un punto de fusión relativamente bajo, por lo que no es apropiado como capa principal para la protección contra incendios a altas temperaturas.

¿Qué material presenta la mejor estabilidad a altas temperaturas?

La fibra de carbono posee una gran estabilidad a altas temperaturas y es adecuada para el aislamiento térmico y la protección contra el calor en aplicaciones industriales especiales. Sin embargo, para la ropa de protección, la aramida suele ser más práctica.

¿Debe utilizarse tejido liso, sarga o satén para las telas resistentes al fuego?

El tejido liso es estable y adecuado para cortinas ignífugas y tejidos aislantes. La sarga es más suave y más apropiada para ropa de protección. El satén tiene una superficie más lisa y es mejor para piezas compuestas curvas o estructuras más densas. La elección final depende del producto.