অ্যারামিড ফাইবার, যার সংক্ষেপে অ্যারোমেটিক পলিঅ্যামাইড ফাইবার, চীনে উন্নয়নের জন্য অগ্রাধিকারপ্রাপ্ত চারটি উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ফাইবারের মধ্যে তালিকাভুক্ত, কার্বন ফাইবার, অতি-উচ্চ আণবিক ওজন পলিথিলিন ফাইবার (UHMWPE) এবং বেসাল্ট ফাইবারের সাথে। সাধারণ নাইলনের মতো, অ্যারামিড ফাইবারও পলিঅ্যামাইড ফাইবার পরিবারের অন্তর্গত, যার মূল আণবিক শৃঙ্খলে অ্যামাইড বন্ধন থাকে। মূল পার্থক্য হল বন্ধনের মধ্যে: নাইলনের অ্যামাইড বন্ধনগুলি অ্যালিফ্যাটিক গ্রুপের সাথে সংযুক্ত থাকে, যেখানে অ্যারামিডগুলি বেনজিন রিংগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে। এই বিশেষ আণবিক কাঠামো অ্যারামিড ফাইবারকে অত্যন্ত উচ্চ অক্ষীয় শক্তি (>20cN/dtex) এবং মডুলাস (>500GPa) দেয়, যা এটিকে উচ্চ-সম্পন্ন তারগুলিকে শক্তিশালী করার জন্য পছন্দের উপাদান করে তোলে।
অ্যারামিড ফাইবারের প্রকারভেদ
আরামিড ফাইবারপ্রধানত সম্পূর্ণ সুগন্ধযুক্ত পলিঅ্যামাইড তন্তু এবং হেটেরোসাইক্লিক সুগন্ধযুক্ত পলিঅ্যামাইড তন্তু অন্তর্ভুক্ত, যা আরও অর্থো-অ্যারামিড, প্যারা-অ্যারামিড (PPTA) এবং মেটা-অ্যারামিড (PMTA) এ শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। এর মধ্যে, মেটা-অ্যারামিড এবং প্যারা-অ্যারামিড হল শিল্পায়িত। আণবিক কাঠামোর দৃষ্টিকোণ থেকে, এই দুটির মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল বেনজিন রিংয়ে কার্বন পরমাণুর অবস্থান যার সাথে অ্যামাইড বন্ধন সংযুক্ত থাকে। এই কাঠামোগত পার্থক্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং তাপীয় স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করে।
প্যারা-অ্যারামিড
প্যারা-অ্যারামিড, অথবা পলি(পি-ফেনিলিন টেরেফথ্যালামাইড) (পিপিটিএ), যা চীনে অ্যারামিড ১৪১৪ নামেও পরিচিত, একটি রৈখিক উচ্চ পলিমার যার ৮৫% এরও বেশি অ্যামাইড বন্ধন সরাসরি সুগন্ধি বলয়ের সাথে যুক্ত। সবচেয়ে বাণিজ্যিকভাবে সফল প্যারা-অ্যারামিড পণ্য হল ডুপন্টের কেভলার® এবং তেজিনের টোয়ারন®, যা বিশ্ব বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে। এটি ছিল প্রথম ফাইবার যা তরল স্ফটিক পলিমার স্পিনিং দ্রবণ ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল, যা উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন সিন্থেটিক ফাইবারের একটি নতুন যুগের সূচনা করে। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে, এর প্রসার্য শক্তি ৩.০–৩.৬ জিপিএ, ইলাস্টিক মডুলাস ৭০–১৭০ জিপিএ এবং বিরতিতে প্রসারণ ২–৪% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। এই ব্যতিক্রমী বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে অপটিক্যাল কেবল রিইনফোর্সমেন্ট, ব্যালিস্টিক সুরক্ষা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে অপূরণীয় সুবিধা দেয়।
মেটা-অ্যারামিড
মেটা-অ্যারামিড, অথবা পলি(এম-ফেনিলিন আইসোফথ্যালামাইড) (PMTA), যা চীনে অ্যারামিড ১৩১৩ নামেও পরিচিত, একটি শীর্ষস্থানীয় উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী জৈব তন্তু। এর আণবিক কাঠামোতে অ্যামাইড গ্রুপ রয়েছে যা মেটা-ফেনিলিন রিংগুলিকে সংযুক্ত করে, যা একটি জিগজ্যাগ রৈখিক শৃঙ্খল তৈরি করে যা একটি 3D নেটওয়ার্কে শক্তিশালী আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা স্থিতিশীল হয়। এই কাঠামোটি ফাইবারকে চমৎকার শিখা প্রতিবন্ধকতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। একটি সাধারণ পণ্য হল ডুপন্টের নোমেক্স®, যার একটি সীমিত অক্সিজেন সূচক (LOI) 28-32, একটি কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা প্রায় 275°C এবং ক্রমাগত পরিষেবা তাপমাত্রা 200°C এর উপরে, যা এটিকে অগ্নি-প্রতিরোধী কেবল এবং উচ্চ-তাপমাত্রা অন্তরক উপকরণগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত করে।
অ্যারামিড ফাইবারের অসাধারণ বৈশিষ্ট্য
অ্যারামিড ফাইবার অতি-উচ্চ শক্তি, উচ্চ মডুলাস, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, অ্যাসিড এবং ক্ষার প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম ওজন, অন্তরণ, বার্ধক্য প্রতিরোধ ক্ষমতা, দীর্ঘ জীবনচক্র, রাসায়নিক স্থিতিশীলতা, দহনের সময় কোনও গলিত ফোঁটা এবং অ-বিষাক্ত গ্যাস নির্গমন প্রদান করে। কেবল প্রয়োগের দৃষ্টিকোণ থেকে, প্যারা-অ্যারামিড তাপ প্রতিরোধের ক্ষেত্রে মেটা-অ্যারামিডকে ছাড়িয়ে যায়, যার ক্রমাগত পরিষেবা তাপমাত্রা -১৯৬ থেকে ২০৪° সেলসিয়াস এবং ৫০০° সেলসিয়াসে কোনও পচন বা গলে না। প্যারা-অ্যারামিডের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে অতি-উচ্চ শক্তি, উচ্চ মডুলাস, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা, রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কম ঘনত্ব। এর শক্তি ২৫ গ্রাম/ডিটেক্স ছাড়িয়ে যায়—উচ্চ-মানের ইস্পাতের ৫ থেকে ৬ গুণ, ফাইবারগ্লাসের ৩ গুণ এবং উচ্চ-শক্তি নাইলন শিল্প সুতার দ্বিগুণ। এর মডুলাস ইস্পাত বা ফাইবারগ্লাসের ২-৩ গুণ এবং উচ্চ-শক্তি নাইলনের ১০ গুণ। এটি ইস্পাত তারের তুলনায় দ্বিগুণ শক্ত এবং ওজন মাত্র ১/৫ ভাগ, যা অপটিক্যাল কেবল, সাবমেরিন কেবল এবং অন্যান্য উচ্চমানের তারের ধরণের শক্তিবৃদ্ধি হিসাবে ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে।
অ্যারামিড ফাইবারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
মেটা-অ্যারামিড হল একটি নমনীয় পলিমার যার ভাঙার শক্তি সাধারণ পলিয়েস্টার, তুলা বা নাইলনের তুলনায় বেশি। এর উচ্চ প্রসারণ হার, নরম হাতের অনুভূতি, ভালো স্পিনেবিলিটি রয়েছে এবং বিভিন্ন ধরণের ডিনিয়ারের ছোট তন্তু বা ফিলামেন্টে তৈরি করা যেতে পারে। এটি স্ট্যান্ডার্ড টেক্সটাইল যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে কাপড় এবং নন-ওভেনে কাটা যেতে পারে এবং বিভিন্ন শিল্পের প্রতিরক্ষামূলক পোশাকের চাহিদা মেটাতে প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে। বৈদ্যুতিক অন্তরণে, মেটা-অ্যারামিডের শিখা-প্রতিরোধী এবং তাপ-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যগুলি আলাদা। 28-এর বেশি LOI সহ, এটি শিখা ছেড়ে যাওয়ার পরেও জ্বলতে থাকবে না। এর শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা এর রাসায়নিক কাঠামোর অন্তর্নিহিত, যা এটিকে স্থায়ীভাবে শিখা-প্রতিরোধী করে তোলে—ধোয়া বা দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের কারণে কর্মক্ষমতা হ্রাস প্রতিরোধী। মেটা-অ্যারামিডের চমৎকার তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে, 205°C তাপমাত্রায় ক্রমাগত ব্যবহার এবং 205°C-এর বেশি তাপমাত্রায়ও শক্তি ধরে রাখার সাথে। এর পচন তাপমাত্রা বেশি, এবং এটি উচ্চ তাপমাত্রায় গলে যায় না বা ফোঁটা ফোঁটা করে না, শুধুমাত্র 370°C-এর উপরে কার্বনাইজ হতে শুরু করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ-তাপমাত্রা বা অগ্নি-প্রতিরোধী তারগুলিতে অন্তরণ এবং শক্তিবৃদ্ধির জন্য এটিকে আদর্শ করে তোলে।
অ্যারামিড ফাইবারের রাসায়নিক স্থায়িত্ব
মেটা-অ্যারামিডের বেশিরভাগ রাসায়নিক এবং ঘনীভূত অজৈব অ্যাসিডের প্রতি চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যদিও এটি ঘনীভূত সালফিউরিক এবং নাইট্রিক অ্যাসিডের প্রতি সংবেদনশীল। ঘরের তাপমাত্রায়ও এর ক্ষার প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো।
অ্যারামিড ফাইবারের বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা
মেটা-অ্যারামিড ব্যতিক্রমী বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে। উদাহরণস্বরূপ, 1.2×10⁻² W/cm² অতিবেগুনী রশ্মি এবং 1.72×10⁸ রেড গামা রশ্মির দীর্ঘক্ষণ সংস্পর্শে থাকলেও, এর শক্তি অপরিবর্তিত থাকে। এই অসাধারণ বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এটিকে পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং মহাকাশযানে ব্যবহৃত তারের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে।
অ্যারামিড ফাইবারের স্থায়িত্ব
মেটা-অ্যারামিড চমৎকার ঘর্ষণ এবং রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতাও প্রদর্শন করে। ১০০ বার ধোয়ার পর, দেশীয়ভাবে উৎপাদিত মেটা-অ্যারামিড থেকে তৈরি কাপড় তার মূল ছিঁড়ে যাওয়ার শক্তির ৮৫% এরও বেশি ধরে রাখে। কেবল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, এই স্থায়িত্ব দীর্ঘমেয়াদী যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।
অ্যারামিড ফাইবারের প্রয়োগ
চীনের মহাকাশ, স্বয়ংচালিত, ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল, নির্মাণ এবং ক্রীড়া শিল্পে অ্যারামিড ফাইবার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে। উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন শিল্পের ভবিষ্যতের উন্নয়নের জন্য এটি একটি মূল উপাদান হিসেবে বিবেচিত হয়। বিশেষ করে, যোগাযোগ অপটিক্যাল কেবল, পাওয়ার কেবল, উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী কেবল, সাবমেরিন কেবল এবং বিশেষ তারের ক্ষেত্রে অ্যারামিড একটি অপূরণীয় ভূমিকা পালন করে।
মহাকাশ এবং সামরিক ক্ষেত্র
অ্যারামিড ফাইবারের ঘনত্ব কম, শক্তি বেশি এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতাও ভালো। এটি মহাকাশযানের কাঠামোগত উপাদান, যেমন রকেট মোটর কেসিং এবং ব্রডব্যান্ড রেডোম কাঠামোতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর যৌগিক উপকরণগুলি চমৎকার প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ স্বচ্ছতা প্রদর্শন করে, যা বিমানের ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে। প্রতিরক্ষা খাতে, অ্যারামিড বুলেটপ্রুফ জ্যাকেট, হেলমেট এবং বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী পাত্রে ব্যবহৃত হয়, যা পরবর্তী প্রজন্মের হালকা ওজনের সামরিক সুরক্ষার জন্য এটি একটি শীর্ষস্থানীয় উপাদান করে তোলে।
নির্মাণ ও পরিবহন ক্ষেত্র
নির্মাণ শিল্পে, অ্যারামিড ফাইবার কাঠামোগত শক্তিবৃদ্ধি এবং সেতু তারের সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয় কারণ এর হালকা ওজন, নমনীয়তা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এটি অনিয়মিত কাঠামোকে শক্তিশালী করার ক্ষেত্রে বিশেষভাবে কার্যকর। পরিবহনে, অটোমোবাইল এবং বিমানের টায়ার কর্ড কাপড়ে অ্যারামিড প্রয়োগ করা হয়। অ্যারামিড-রিইনফোর্সড টায়ারগুলি উচ্চ শক্তি, পাংচার প্রতিরোধ ক্ষমতা, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন প্রদান করে, যা আধুনিক উচ্চ-গতির যানবাহন এবং বিমানের কর্মক্ষমতা চাহিদা পূরণ করে।
বৈদ্যুতিক, ইলেকট্রনিক্স এবং কেবল শিল্প
বৈদ্যুতিক, ইলেকট্রনিক্স এবং তার ও তারের উৎপাদন খাতে, বিশেষ করে নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলিতে অ্যারামিড ফাইবারের বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য প্রয়োগ রয়েছে:
অপটিক্যাল কেবলগুলিতে প্রসার্য সদস্য: উচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং মডুলাস সহ, অ্যারামিড ফাইবার যোগাযোগ অপটিক্যাল কেবলগুলিতে প্রসার্য সদস্য হিসাবে কাজ করে, টেনশনের অধীনে বিকৃতি থেকে সূক্ষ্ম অপটিক্যাল ফাইবারগুলিকে রক্ষা করে এবং স্থিতিশীল সংকেত সংক্রমণ নিশ্চিত করে।
তারগুলিতে শক্তিবৃদ্ধি: বিশেষ তার, সাবমেরিন তার, পাওয়ার তার এবং উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী তারগুলিতে, অ্যারামিড সাধারণত একটি কেন্দ্রীয় শক্তিবৃদ্ধি উপাদান বা বর্ম স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ধাতব শক্তিবৃদ্ধির তুলনায়, অ্যারামিড কম ওজনে উচ্চতর শক্তি প্রদান করে, যা তারের প্রসার্য শক্তি এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে।
অন্তরণ এবং শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা: অ্যারামিড কম্পোজিটগুলির চমৎকার ডাইইলেক্ট্রিক এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে। এগুলি কেবল অন্তরণ স্তর, শিখা-প্রতিরোধী জ্যাকেট এবং হ্যালোজেন-মুক্ত কম ধোঁয়া আবরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। অ্যারামিড কাগজ, অন্তরক বার্নিশ দিয়ে ভিজিয়ে, উচ্চ-তাপমাত্রা-প্রতিরোধী মোটর এবং ট্রান্সফরমারগুলিতে ব্যবহারের জন্য প্রাকৃতিক মাইকার সাথে মিলিত হয়।
অগ্নি-প্রতিরোধী এবং রেল ট্রানজিট কেবল: অ্যারামিড ফাইবারের সহজাত শিখা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং তাপ সহনশীলতা এটিকে শিপবোর্ড কেবল, রেল ট্রানজিট কেবল এবং নিউক্লিয়ার-গ্রেড অগ্নি-প্রতিরোধী কেবলগুলিতে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে, যেখানে সুরক্ষা মান কঠোর।
EMC এবং লাইটওয়েটিং: Aramid এর চমৎকার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্বচ্ছতা এবং কম ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবক এটিকে EMI শিল্ডিং লেয়ার, রাডার রেডোম এবং অপটোইলেক্ট্রনিক ইন্টিগ্রেশন উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য উন্নত করতে এবং সিস্টেমের ওজন কমাতে সাহায্য করে।
অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন
উচ্চ সুগন্ধযুক্ত রিং কন্টেন্টের কারণে, অ্যারামিড ফাইবার অসাধারণ রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে, যা এটিকে কঠোর পরিবেশে সামুদ্রিক দড়ি, তেল ড্রিলিং কেবল এবং ওভারহেড ট্রান্সমিশন অপটিক্যাল কেবলের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। এটি প্রিমিয়াম ক্রীড়া সরঞ্জাম, প্রতিরক্ষামূলক সরঞ্জাম এবং স্বয়ংচালিত ব্রেক প্যাডেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং সিলিং এবং ইনসুলেশন অ্যাপ্লিকেশন, তাপ নিরোধক প্যানেল এবং অন্যান্য সিলিং উপাদানগুলিতে অ্যাসবেস্টসের পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ বিকল্প হিসাবে ক্রমবর্ধমানভাবে গৃহীত হচ্ছে, যা কর্মক্ষমতা এবং পরিবেশগত সুরক্ষা উভয়ই নিশ্চিত করে।
পোস্টের সময়: জুলাই-৩১-২০২৫