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Vi sono alcune situazioni operative in cui i materiali standard come cotone, lana, nylon, plastica, pelle non offrono più la massima efficienza e non garantiscono traspirabilità, impermeabilità, resistenza al calore e isolamento termico all'operatore della sicurezza. In questi casi si ricorre a delle fibre sintetiche trattate. Ve ne sono molte, adatte a ogni tipo di situazione. I marchi più conosciuti al mondo sono la Gore-Tex Fabric e la Du Pont. Ma prendiamo in esame alcuni di questi materiali in uso alle nostre forze armate, alla polizia, ai reparti speciali, agli uomini della sicurezza, ai vigili del fuoco ed alla protezione civile.
Gore-Tex®
Se siete escursionisti esperti avrete certamente imparato ad apprezzare questo materiale: le sue peculiarità principali sono la sua impermeabilità e la traspirabilità. Infatti sebbene ci siano diversi materiali che proteggano dall’acqua (vetro, plastica, poliuretani, ecc) soltanto con il Gore-Tex® è possibile realizzare capi impermeabili che lascino al contempo traspirare il sudore. Se ci si copre con altri materiali impermeabili si suda enormemente, soprattutto durante le marce zavorrate. E' quindi ovvio il motivo che decreta il prezzo molto elevato e il grande utilizzo che si fa di questo materiale: viene usato per giacche, pantaloni, scarponi, ecc.
L’impermeabilità e la traspirazioni è garantita da 14.000 micropori per centimetro quadrato, ognuno dei quali è 700 volte più grande di una molecola di vapore, ma più piccoli di una goccia d’acqua. In dettaglio Il Gore-Tex® è composto da politetrafluoroetilene (PTFE) espanso termomeccanicamente. Il tessuto vero e proprio è poi costituito da dieci membrane di Gore-Tex® ciascuna delle quali presenta circa 9 miliardi di microscopici fori per pollice quadrato. Ciascun foro è circa 20.000 volte più piccolo di una goccia d'acqua, ma permette il passaggio del vapore acqueo prodotto dalla sudorazione umana, rendendo il tessuto traspirante. Gore-tex® ha presentato una grossa evoluzione per alcuni settori quali l'alpinismo e gli sport estremi in generale in quanto ha permesso la produzione di abbigliamento (giacche a vento) tecnico resistente all'acqua, al vento, traspirante e assai leggero. I primi uomini sbarcati sulla luna indossavano abbigliamento in Gore-Tex®. Si noti che il Gore-Tex® perde a mano a mano la sua efficacia, per questo motivo si sconsiglia di comprare capi usati. Questo prezioso materiale deve essere lavato a mano e trattato con molta cura.
Nomex®
Il Nomex® è un materiale dai molteplici utilizzi, viene usato per creare guanti per le special forces ma ha numerosi utilizzi alternativi. I suoi punti di forza sono la leggerezza, la resistenza al calore, agli acidi e alla corrente elettrica oltre che e la robustezza. Nomex® è un marchio registrato che indica una sostanza a base di meta-aramide resistente alle fiamme sviluppata nei primi anni sessanta dalla DuPont e commercializzata a partire dal 1967.
 Chimicamente può esser considerato un nylon aromatico, la variante meta del para-aramide Kevlar. È venduto sia sotto forma di fibra che di fogli, utilizzato per produrre oggetti resistenti al calore ed alle fiamme.
Il Nomex® è utilizzato per le tute dei pompieri e dei piloti di auto da corsa, pertanto possiede tutte le caratteristiche che lo rendono un materiale ideale per la realizzazione di guanti.
I guanti in Nomex® inoltre, sebbene robusti e resistenti ai rovi, sono molto flessibile e lasciano intatta la sensibilità sulle dita.
I profani potrebbero obiettare che i guanti sono scomodi e poco utili. Nulla di più errato: in ambiente boschivo sono indispensabili sia per i rovi, sia per appoggiare la mano con sicurezza in zone non visibili. Ma l’utilità dei guanti è alta persino in ambiente urbano (pensate ad esempio alla discesa in corda doppia) ed evitano che la presa scivoli a causa delle mani sudate.
Kevlar o Twaron®
Il kevlar, detto anche Twaron® è una fibra sintetica polimerica, che a parità di peso è 5 volte più resistente dell'acciaio.  Il Kevlar ha un grande resistenza al calore e decompone a circa 500 °C senza fondere. Per le sue caratteristiche di resistenza, il kevlar viene utilizzato per la costruzione di giubbotti antiproiettile, di attrezzature per gli sport estremi, di componenti per gli aeromobili. Il kevlar è stato inventato nel 1965, ed è attualmente un marchio di fabbrica della DuPont.
Con il tempo si è arrivati a prodotti ancora più resistenti, che offrono un rapporto di almeno 5:1 sull'acciaio. Ovviamente, questo riguarda la resistenza meccanica, ma non quella al logorio né tanto meno quella al calore: non esistono ingranaggi in kevlar, o parti di motore in tal materiale. Inoltre, la resistenza alla penetrazione, quando usato per protezione, è valida contro i proiettili, meno contro le baionette e i coltelli (per quanto la cosa possa sorprendere) cosicché i giubbotti attuali utilizzano inserti con pannelli di titanio per coprire tutte le minacce.
Dyneema®
Il Dyneema® (Gel Spun Polyethylene) è una fibra sintetica particolarmente adatta alla produzione di cavi da trazione. Viene in particolar modo utilizzato per applicazioni sportive quali il kitesurf, il parapendio, l'alpinismo, il tiro con l'arco, la pesca sia sportiva che professionale e la produzione di giubbotti antiproiettile.
I cordini in Dyneema® hanno una eccezionale resistenza, paragonabile a quella dei cavi di acciaio, ma con il vantaggio di resistere molto bene agli sforzi da torsione e piegamento.
La fibra di Dyneema oggi prodotta ha caratteristiche particolari per resistenza rispetto al suo diametro, si parla di qualche kilogrammo per fili con diametri di circa 0,10-0,12 millimetri, ed in particolare risulta un filo che è praticamente esente da elasticità.
 Ponendo a confronto alcune delle caratteristiche fisico-meccaniche più salienti delle fibre PE HT e delle principali altre classi utilizzate per le loro prestazioni di resistenza meccanica, si notano i valori scarsissimi della fibra di carbonio, per la quale del resto, come avviene per la fibra di vetro, nodi ed asole debbono essere assolutamente evitati nelle applicazioni. Di contro, il fatto che il Dyneema® abbia i livelli più alti rispetto a tutte le altre classi di fibre è una delle ragioni che giustificano la validità dell’impiego di questo materiale nella produzione di cordami ad alte prestazioni. Si evidenzia anche che la densità della fibre PE HT è inferiore ad 1 kg/dm3, cioè al valore dell’acqua: e proprio questa caratteristica, unita alle resistenze elevatissime, porta ad una tenacità che supera di quasi 15 volte quelle dell’acciaio. Ma lavoro di rottura elevato e allungamento contenuto significano, in pratica, alta capacità di assorbire energia con deformazioni modeste; è per questo che si può impiegare questa fibra per gli indumenti di protezione balistica o dagli urti in genere (ad esempio parastinchi per sport a grave rischio di colpi, tipo hockey, pattinaggio, ecc.).
Inoltre la fibra PE HT ha un coefficiente d’attrito molto basso, come del resto avviene anche per le plastiche di questa famiglia, e ne costituisce un grosso punto di forza e conseguentemente la loro resistenza all’abrasione è notevolmente superiore a quella delle principali fibre ad alte prestazioni e si avvicina molto a quelle del nylon e del poliestere.
Anche per quanto riguarda la sensibilità ai raggi UV la fibra Dyneema® si trova in posizione di vantaggio e infatti la sua perdita percentuale di tenacità per esposizione alla luce è inferiore a quella delle aramidiche.
Infine, dal punto di vista della resistenza ai prodotti chimici, la struttura particolarmente semplice del polietilene rende questa fibra praticamente inattaccabile agli acidi e alle basi, anche concentrati. Ciò si traduce nel fatto che il pH dell'ambiente di esercizio, in tutto il campo da 0 a 14, non influenza la resistenza del materiale, che tale caratteristica abilita perciò alla produzione sia di cordami marini che di tele per filtraggio di prodotti chimici.
Giubbotti antiproiettile ed altri articoli per protezione dagli urti dove, oltre all’elevatissima capacità di assorbire i colpi, risultano d’interesse anche la leggerezza, il modesto assorbimento di umidità e la resistenza ai raggi UV.
Indumenti protettivi resistenti al taglio o alla rottura, tipo guanti e divise per la scherma.
Una fibra simile per materiale e composizione è la fibra di marchio Spectra® prodotta da un'aziendaamericana su proprio brevetto con caratteristiche leggermente inferiori rispetto al Dyneema®.
visita i siti:
www.gore-tex.it
http://www2.dupont.com/Nomex/en_US/index.html
http://www.patentstorm.us/patents/5342567/description.html
http://www.bodyarmornews.com/bullet-proof-vest.htm
http://www.dsm.com/en_US/html/hpf/home_dyneema.htm
http://www.teijinaramid.com/ |
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