Fibra aramidica

All'inizio del 1965 si mise a punto nei laboratori americani una fibra dalle proprietà eccezzionali : la fibra aramidica appartenente alla famiglia delle polliamide aromatiche.Per la sua produzione si parte da due monomeri ( il PPD e i TDC).I monomeri vengono polimerizzati in un reatore a solvente,quando la polimerizzazione è completa il polimero è separato dal solvente per coagulazione e lavato con acqua. Il polimero viene quindi disciolto in un bagno acido (H2SO4) e successivamente,ottenuto il filato,viene lavato per neutralizzare l'azione dell'acido solforico e quindi asciugato. Con questo processo si ottiene il filato continuo,utilizzato per la produzione di trecce e tessuti.rIl felice connubbio di due proprietà fondamentali quali l'elevata resistenza meccanica e la bassa densità si traduce in un favorevolissimo rapporto tra resistenza e peso.

Il filato è cinque volte più resistente dell'acciaio o, in altri termini, a parità di resistenza pesa cinque volte meno dell'acciaio,due volte meno del vetro,del nylon e del poliestere e quattro meno del carbonio.
Mantiene inalterata la maggior parte delle sue proprietà fisiche anche dopo un'esposizione a temperature di 800°C e si carbonizza solo a 425°C. Le caratteristiche meccaniche sono influenzate sia dall'effetto termico che dall'effetto temporale,valori di PH inferiore a 3 (acido) e valori di PH superiori a 9 (basico) sconsigliano l'impiego di prodotti a base di fibre aramidiche, differente il comportamento con prodotti organici verso i quali la compatibilità del prodotto è ampia e offre le massime garanzie d'impiego.

Queste fibre sono caratterizzate da una elevata resistenza a trazione (3600 MPa, paragonabile a quella delle fibre di carbonio e circa 10 volte superiore a quella dell’acciaio), da un basso peso specifico (che comporta una maggior resistenza specifica rispetto al carbonio) e soprattutto da un’elevata resistenza a taglio e agli impatti (non a caso sono usate nei giubbotti antiproiettile).
L’applicazione di queste fibre nel campo delle costruzioni avviene sotto forma di materiale composito, normalmente come tessuto impregnato in opera con resine epossidiche, che garantiscono l’adesione delle fibre al supporto, o, più raramente, sotto forma di barre o profilati. L’utilizzo principale è attualmente quello per il consolidamento di strutture esistenti.

Le fibre aramidiche vengono applicate più alle murature e al legno che al cemento armato, a causa del loro modulo elastico non elevatissimo (circa 135 GPa, inferiore ad acciaio e fibre di carbonio), e della loro elevata duttilità, caratteristiche molto utili specie nel campo dei rinforzi sismici. La resistenza a taglio, inoltre, le rende meno sensibili all’eventuale presenza di irregolarità e spigoli, che, nelle applicazioni delle fibre di carbonio, devono invece essere rigorosamente smussati.

Per contro, le fibre aramidiche presentano maggiore assorbimento di acqua (che provoca, a sua volta, fenomeni viscosi) e maggiore sensibilità a variazioni di PH e radiazioni UV, per cui devono essere adeguatamente protette o eventualmente applicate in combinazione con altri tipi di fibre (rinforzi ibridi).