1. مقدمة عن ألياف البولي إيميد

●التعريف: ألياف البولي إيميد، والمعروفة بالعامية باسم خيط الذهب، هي ألياف عالية الأداء تتميز بوجود مجموعات حلقة الإيميد في هيكلها الجزيئي.

●التركيب: تحتوي جزيئات البوليميد الشائعة على العديد من حلقات الإيميد، والحلقات العطرية أو غير المتجانسة، والتي تضفي عليها درجة عالية من العطرية والصلابة.

●القوة: تشير التقارير إلى أن العلماء الروس قد أنتجوا ألياف PI التي تأتي في المرتبة الثانية بعد ألياف PBO بقوة تصل إلى 5.0 جيجا باسكال.

2. تاريخ تطوير ألياف البولي إيميد

●الستينيات: بدأت شركة دوبونت في الولايات المتحدة الأمريكية أبحاثًا حول ألياف البولي إيميد، لكنها ظلت في مرحلة المختبر بسبب القيود التكنولوجية.

●سبعينيات القرن العشرين: أبلغ الاتحاد السوفيتي السابق عن تطبيقات عسكرية لألياف البولي إيميد، مع إنتاج على نطاق صغير للاستخدام العسكري.

●في ثمانينيات القرن العشرين، قامت النمسا بتطوير إنتاج ألياف البولي إيميد على نطاق صناعي باستخدام تقنية الغزل الجاف، وأطلقت المنتج P84 بشكل أساسي لمواد الترشيح عالية الحرارة. وفي وقت لاحق، قدمت فرنسا ألياف كيرميل ذات الخصائص الممتازة المقاومة للهب.

●التسعينيات: قام العلماء الروس بتطوير ألياف البولي إيميد بقوة كسر تبلغ 5.0 جيجا باسكال، مما أدى إلى تقدم كبير في صناعة الطيران والفضاء.

●أوائل القرن الحادي والعشرين: أجرت الجامعات والمؤسسات البحثية الصينية دراسات منهجية وشاملة حول ألياف البولي إيميد، وحققت نتائج تجريبية معينة.

3. خصائص أداء ألياف البولي إيميد

●الخواص الميكانيكية: تبلغ كثافة ألياف البولي إيميد حوالي 1.41 جم/سم³³تتمتع ألياف البولي إيميد المقاومة للحرارة بقوة ميكانيكية تتراوح بين 0.5—1.0 جيجا باسكال ومعامل مرونة 10—40 جيجا باسكال؛ تتمتع ألياف البولي إيميد عالية القوة وعالية معامل المرونة بقوة شد تبلغ حوالي 2.5 جيجا باسكال ومعامل مرونة يتجاوز 90 جيجا باسكال.

●مقاومة الحرارة واللهب: عادةً ما تتحلل ألياف البوليميد العطرية بالكامل عند درجة حرارة أعلى من 500درجة مئوية، مع مؤشر أكسجين محدود يصل إلى 66%. ومع ذلك، قد تنتج عملية التحلل مواد ضارة مثل سيانيد الهيدروجين.

●استقرار الأحماض والقلويات: ألياف البولي إيميد مستقرة في البيئات الحمضية، حيث تحتفظ بنسبة 30%-40% من قوتها بعد 48 ساعة في حمض الهيدروكلوريك المخفف بنسبة 10%؛ ومع ذلك، فإنها تتدهور بشكل كبير في الظروف القلوية.

●خصائص أخرى: تتميز ألياف البولي إيميد بمقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية وخصائص عازلة، مع ثابت عازل نموذجي يبلغ حوالي 3.4 وفقدان يبلغ حوالي 10^(-3).

4. تطبيقات ألياف البولي إيميد

●مجالات التطبيق: نظرًا لأدائها الممتاز، تُستخدم ألياف البولي إيميد على نطاق واسع في صناعات الطيران والفضاء، والحماية من درجات الحرارة العالية، والإلكترونيات، وغيرها من المجالات، لا سيما في التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية مثل تصنيع القفازات المقاومة للحرارة، والأقمشة اللبادية، والبراميل، والخيوط، وأكياس الترشيح، والمواد المقاومة للحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن نسج ألياف البولي إيميد في أقمشة لاستخدامها في مواد الجلود، وإصلاح خطوط الأنابيب، وتقوية المواد المركبة، والمواد المضادة للرصاص، وغيرها.