Fibra de carbono vs. aramida vs. fibra de vidro

Muitos compradores fazem a mesma pergunta quando procuram por tecido resistente ao fogo:

“Quantos graus ele suporta?”

Essa é uma boa pergunta, mas não oferece um quadro completo.

Diferentes materiais, como fibra de carbono, aramida e fibra de vidro, podem suportar temperaturas, mas servem a propósitos diferentes.

Por exemplo, um manta de soldagemCortina corta-fogo, traje de bombeiro, vestimenta de proteção contra arco elétrico e capa isolante para equipamentos, tudo isso requer materiais.

Utilizar o material, mesmo que seja caro, pode não produzir os resultados desejados.

Fibra de carbono vs. aramida vs. fibra de vidro
Fibra de carbono vs. aramida vs. fibra de vidro

Fibra de carbono: resistente ao calor, mas nem sempre fácil de usar

A fibra de carbono é composta por pelo menos 90% de carbono. Ela é produzida através da carbonização em alta temperatura de fibras precursoras como.. poliacrilonitrila (PAN)Na indústria de retardantes de chama, consideramos este produto o padrão ouro para ambientes onde as temperaturas excedem 1000 graus Celsius.

Resistência ao calor: A fibra de carbono permanece estruturalmente estável a temperaturas superiores a 1000 graus Celsius e pode suportar até 3000 graus Celsius em ambientes inertes.

A fibra de carbono é leve, resistente e estável sob altas temperaturas. Ela não derrete nem goteja como muitas fibras sintéticas comuns.

É frequentemente utilizado em escudos térmicos aeroespaciais, mantas de soldagem, camadas de isolamento de equipamentos e materiais compósitos antiestáticos.

Mas a fibra de carbono também tem uma clara fragilidade.

É relativamente rígido e quebradiço. Não é muito macio e não tolera dobras repetidas. Se você usar tecido de fibra de carbono pura para roupas de proteção comuns, a experiência de uso geralmente não é boa.

A fibra de carbono também é condutora de eletricidade. Isso é muito útil quando se precisa impedir o acúmulo de eletricidade, mas pode ser um problema quando se precisa impedir o fluxo de eletricidade.

Assim, a fibra de carbono é uma ótima opção para aplicações que precisam impedir a fuga de calor, para sistemas que precisam bloquear a eletricidade estática e para objetos feitos de diversos materiais.

A fibra de carbono geralmente não é o material ideal para fabricar as roupas que os trabalhadores usam diariamente, pois apresenta alguns problemas.

Aramida: Mais comum em roupas de proteção porque pode ser vestida

Fibras de aramida (Poliamidas aromáticas) são famosas sob marcas como Kevlar e Nomex. São materiais essenciais na indústria de segurança. Não possuem ponto de fusão e só começam a se degradar ou carbonizar a temperaturas acima de 400 graus Celsius.

Resistência ao calor: As fibras de aramida não possuem ponto de fusão e começam a carbonizar ou degradar-se apenas quando expostas a temperaturas acima de 400 graus Celsius.

A aramida é amplamente utilizada em trajes de bombeiros, roupas industriais resistentes a chamas e proteção contra arco elétrico. Seu valor não se limita à resistência ao calor. Mais importante ainda, ela pode ser transformada em roupas de proteção que as pessoas realmente podem usar e com as quais podem se movimentar.

Quando exposta ao calor, a aramida não derrete, não goteja e não gruda na pele como as fibras sintéticas comuns. Isso é muito importante para EPIs (Equipamentos de Proteção Individual).

Os trabalhadores precisam se curvar, levantar os braços, subir escadas, agachar e trabalhar por longas horas. Se o tecido for muito rígido, muito pesado ou áspero, as pessoas não vão querer usá-lo adequadamente.

É aí que a aramida se destaca. Ela possui estabilidade térmica, resistência e flexibilidade simultaneamente.

A aramida também possui diferentes tipos.

Meta-aramidaMateriais como o Nomex são mais comumente usados ​​para proteção contra calor e chamas. É frequentemente encontrado em roupas de bombeiros, macacões de corrida e vestuário industrial resistente a chamas.

A para-aramida, como o Kevlar, é mais conhecida por sua resistência, resistência ao rasgo e resistência ao corte. É frequentemente usada em proteção contra cortes, proteção balística ou camadas de reforço.

Muitos tecidos de EPI de alta qualidade utilizam mais de um tipo de aramida. Uma fibra auxilia na proteção térmica, enquanto outra melhora a resistência e a durabilidade.

A aramida também não é perfeita.

Não tolera ácidos fortes. Não deve ser lavado com água sanitária. A exposição prolongada a raios UV intensos também pode causar alteração de cor e perda de resistência.

Portanto, os produtos de aramida ainda precisam de cuidados adequados. Para uso prolongado ao ar livre, geralmente é necessária uma camada protetora externa ou armazenamento adequado.

Fibra de vidro: ótima para barreiras térmicas industriais, não tão boa para contato direto com a pele

A fibra de vidro é feita de compostos à base de sílica. É o material de reforço e isolamento mais utilizado devido ao seu baixo custo e alto ponto de fusão (em torno de 1100 graus Celsius).

Resistência ao calor: A fibra de vidro suporta temperaturas de serviço contínuo de até 550 graus Celsius e possui um alto ponto de fusão detel1100 graus Celsius.

Fibra de vidro É muito comum na proteção contra incêndios industriais.

É relativamente econômico, estável sob altas temperaturas e também possui bom isolamento elétrico. É frequentemente usado para revestimento de tubulações de vapor, cortinas corta-fogo, mantas de soldagem, capas de isolamento para equipamentos e protetores térmicos.

Mas a fibra de vidro não é uma boa opção para roupas comuns.

Após dobras repetidas, os filamentos de fibra de vidro podem quebrar com mais facilidade. Quando em contato com a pele, também podem causar coceira ou desconforto.

Portanto, a fibra de vidro é melhor quando permanece no lugar.

Pendurar, embrulhar, estender, cobrir — esses são bons usos para a fibra de vidro.

Quando o produto precisa ser usado junto ao corpo, a aramida geralmente é a opção mais prática.

Uma maneira simples de comparar esses materiais

MaterialMelhor paraPrincipal forçaO que assistir
fibra de carbonoIsolamento para altas temperaturas, mantas de soldagem, escudos térmicos aeroespaciais, compósitos antiestáticosAlta estabilidade térmica, baixo peso, tamanho estávelRígido, quebradiço, condutor, não ideal para roupas de uso diário
AramidaFatos de bombeiro, vestuário industrial resistente a chamas, vestuário de proteção contra arco elétrico, fatos de corrida, proteção contra cortesResistente ao calor, forte, flexível, durávelEvite ácidos fortes, água sanitária e exposição prolongada aos raios UV
Fibra de vidroRevestimento de tubos, cortinas corta-fogo, mantas de soldagem, isolamento de equipamentosCusto-benefício, estável ao calor, bom isolamento elétricoCausa coceira perto da pele, não é ideal para roupas, pode sofrer com dobras repetidas

Esta tabela é apenas um ponto de partida.

Antes de fazer um pedido, é necessário verificar a aplicação real, a temperatura de operação, a frequência de flexão, o contato com a pele, o risco elétrico, o ambiente químico e o método de limpeza.

A resistência ao derretimento é muito importante para os EPIs (Equipamentos de Proteção Individual)

Para vestuário de proteção, uma regra básica é muito importante:

O tecido não deve derreter nem pingar.

Muitas fibras sintéticas comuns podem derreter sob altas temperaturas. Se o material derretido aderir à pele, a lesão pode se agravar consideravelmente.

A aramida não derrete. A fibra de carbono também não derrete nem goteja como as fibras sintéticas comuns. Isso as torna valiosas para proteção térmica.

A fibra de vidro em si também é difícil de queimar, mas não é confortável de usar e não suporta dobras repetidas tão bem quanto os tecidos de vestuário.

Portanto, ao escolher o tecido para EPI, não pergunte apenas:

“Quantos graus ele suporta?”

Pergunte também:

Vai derreter?

Vai encolher?

Vai ficar difícil?

O calor armazenado continuará se movendo em direção à pele depois que a chama se apagar?

Essas perguntas costumam ser mais úteis do que apenas um número de temperatura.

A estrutura da trama pode alterar a mesma fibratel

Mesmo quando a fibra é a mesma, o tecido pode se comportar de maneira muito diferente.

Tomemos a aramida como exemplo.

Um tecido plano é estável e mais fácil de controlar em termos de custo. É frequentemente usado para cortinas corta-fogo, tecidos isolantes e mantas de soldagem.

O tecido sarjado costuma ser mais macio e ter melhor caimento, sendo, portanto, mais adequado para roupas de trabalho e vestuário de proteção que exigem movimento.

O tecido de cetim possui uma superfície lisa. Ele também pode ser produzido em trama densa. Esse tipo de tecido é frequentemente usado na fabricação de peças para aviões, estruturas de espaçonaves ou outros objetos que precisam se encaixar perfeitamente.

Ao comprar este tecido, as pessoas devem fazer mais perguntas do que apenas:

“É feito de fibra de aramida?”

Eles também devem descobrir:

Como o tecido é trançado?

Qual a espessura do tecido?

Tem algum revestimento?

Está preso a outra camada de material?

Para que será utilizado o tecido?

O mesmo tipo de fibra pode ser usado de maneiras diferentes apenas alterando a forma como é tecida.

Se houver ácido, óleo, raios UV ou umidade, avise o quanto antes

Muitos projetos que envolvem altas temperaturas não se resumem apenas à temperatura.

O local também pode conter óleo, ácido, álcali, solventes, umidade, poeira, vibração ou produtos químicos de limpeza. Materiais diferentes envelhecem de maneiras distintas nesses ambientes.

A fibra de carbono é realmente ótima quando se trata de resistir a produtos químicos e funciona bem em ambientes muito agressivos.

A aramida é muito resistente. É preciso ter cuidado, pois ela não reage bem com ácidos fortes ou água sanitária.

Fibra de carbono e aramida não são opções. A fibra de vidro também é boa em resistência a produtos químicos, porém pode ser danificada se vibrada ou friccionada contra algo por muito tempo, ou se for dobrada repetidamente, o que pode afetar sua estrutura.

Portanto, o ambiente de trabalho real deve ser explicado antes da escolha do tecido.

Se for para vestuário, explique como será lavado.

Se for para embalagem de equipamentos, explique se há vibração, umidade ou atrito.

Se for para uso antiestático, explique o requisito de condutividade e o ambiente elétrico.

Os materiais não são usados ​​em laboratório. Eles vão para oficinas, máquinas, locais externos e lavanderias.

Quanto mais claras forem as condições de trabalho, menor a probabilidade de o fornecedor recomendar o material errado.

Soluções de tecido retardante de chamas Begoodtex

Diferentes produtos exigem materiais resistentes a altas temperaturas. Ao trabalhar em projetos com tecidos retardantes de chamas de alto desempenho, a Begoodtex não recomenda materiais com base apenas na resistência à temperatura. Em vez disso, avaliamos primeiro o uso final do produto e os riscos específicos de incêndio que ele pode enfrentar.

Para itens como mantas de soldagem, capas isolantes, revestimento de tubulações e cortinas corta-fogo, considere o uso de fibra de vidro, fibra de vidro com alto teor de sílica, fibra de carbono ou materiais compósitos revestidos.

Esses materiais resistentes a altas temperaturas são bons porque conseguem bloquear o calor.

Elas não precisam ser macias como as roupas que vestimos.

Materiais resistentes a altas temperaturas, como esses, são usados ​​em mantas de soldagem e cortinas corta-fogo. Eles funcionam bem porque conseguem bloquear o calor.

Para fatos de bombeiros, vestuário industrial resistente às chamas, fatos de corrida e roupas de proteção contra arco elétricoGeralmente, a aramida ou misturas de aramida são mais adequadas. Elas oferecem proteção térmica e são mais práticas para vestir e se movimentar.

Se o projeto precisar de ambos desempenho antiestático Para obter resistência a altas temperaturas, pode-se adicionar fibra de carbono. No entanto, por ser condutora, não deve entrar em conflito com os requisitos de isolamento elétrico.

Se o projeto visa principalmente resistência a cortes ou proteção mecânica leve, e não há risco de altas temperaturas, o UHMWPE pode ser considerado.

Muitas soluções consolidadas não dependem de apenas uma fibra.

A fibra de carbono torna-se quebradiça quando usada sozinha, por isso a misturamos com aramida para torná-la menos quebradiça.

A aramida é frequentemente misturada com outros tipos de fibras para obter um bom equilíbrio entre resistência, custo e textura ao toque.

A fibra de vidro pode ser revestida com silicone, folha de alumínio, PU ou outros acabamentos para melhorar a resistência à água, a resistência à abrasão, a reflexão do calor ou a proteção da superfície.

Materiais de proteção de alta temperatura de boa qualidade são frequentemente construídos como um sistema, e não escolhidos como uma única fibra.

Perguntas frequentes

A fibra de carbono é adequada para roupas de proteção?

A fibra de carbono pura geralmente é muito rígida e quebradiça para roupas de proteção comuns. Ela é mais adequada para isolamento térmico em altas temperaturas, mantas de soldagem, materiais compósitos ou estruturas antiestáticas. Em produtos vestíveis, é mais frequentemente usada em misturas ou camadas funcionais.

Por que a aramida é frequentemente usada em roupas de bombeiros e vestuário de proteção industrial?

A aramida não derrete, possui boa estabilidade térmica, alto desempenho mecânico e pode ser transformada em tecido para vestuário. É mais prática para confecção de roupas do que a fibra de vidro ou a fibra de carbono pura.

Por que a fibra de vidro geralmente não é recomendada para roupas?

A fibra de vidro pode quebrar após dobras repetidas e causar coceira ao entrar em contato com a pele. É mais adequada para revestimento de tubulações, cortinas corta-fogo, mantas de soldagem e isolamento de equipamentos.

O UHMWPE pode ser usado como tecido resistente a chamas?

O UHMWPE oferece boa resistência a cortes, proteção balística e proteção mecânica leve. No entanto, possui um ponto de fusão relativamente baixo, portanto não é adequado como camada principal para proteção contra incêndio em altas temperaturas.

Qual material apresenta a melhor estabilidade em altas temperaturas?

A fibra de carbono possui alta estabilidade térmica e é adequada para isolamento industrial especial e proteção térmica. No entanto, para vestuário de proteção, a aramida costuma ser mais prática.

O tecido resistente ao fogo deve ser de trama simples, sarja ou cetim?

O tecido plano é estável e adequado para cortinas corta-fogo e tecidos isolantes. O tecido sarja é mais macio e mais indicado para vestuário de proteção. O cetim tem uma superfície mais lisa e é melhor para peças compostas curvas ou estruturas mais densas. A escolha final depende do produto.