ARAMID/KEVLAR: Super materiał na zewnątrz?

Spis treści

Lekka, wycięta i oporna na przebicie tkanina, która jest używana do kuloodpornych kamizelek, odpornych na ciepło mundurów, a nawet konstrukcji samolotów. Tak, na pierwszy rzut oka Aramid, znany inaczej marki Kevlar, wydaje się znacznie bardziej odpowiedni do kostiumów superbohaterów niż do sportu na świeżym powietrzu. Ale właściwości tego specjalnego tkaniny są niezwykle przydatne w różnych produktach zewnętrznych, w tym rękawiczkach, spodniach, hełmach, plecakach i karminie. Innymi słowy, zdecydowanie warto przyjrzeć się Aramidowi i tego, jak może przynieść korzyści sportowcom górskim i zewnętrznym.

Co to jest ARAMID?

Krótko mówiąc, aramida jest rodzajem poliamidu, a zatem kolejnym jednym z licznych polimerów węglowodorów lub ropy naftowej. Na Wikipedii definicja jest nieco bardziej precyzyjna, ale bardziej złożona:

„Włókna aramidowe są klasą odpornych na ciepło i silnych włókien syntetycznych. […] Nazwa jest portmanteau „aromatycznego poliamidu”. Cząsteczki łańcucha we włóknach są wysoce zorientowane wzdłuż osi włókna. W rezultacie wyższy odsetek wiązania chemicznego przyczynia się bardziej do wytrzymałości włókien niż w wielu innych włókien syntetycznych. Aramidy mają bardzo wysoką temperaturę topnienia (> 500 ° C). ”

Dlaczego nazywa się to „aromatycznym poliamidem”? Dobre pytanie! Ta grupa substancji (przynajmniej w części) faktycznie uwalnia intensywne (zapachowe) aromaty, które są często postrzegane jako przyjemne. Choć może to być interesujące, jesteśmy znacznie mniej zainteresowani zapachem niż właściwościami funkcjonalnymi materiału.

Ale zanim dojdziemy do najciekawszych i istotnych, oto kilka więcej informacji na temat rozwoju materiału: w połowie lat sześćdziesiątych American Dupont Group przeprowadziła sporo badań na temat praktycznego wykorzystania aramid. W trakcie tego procesu opracowali najbardziej znany rodzaj aramidowego kevlaru i przygotowali go do użytku komercyjnego. Kevlar jest prawdopodobnie jedynym nazwiskiem handlowym, który kiedykolwiek słyszałeś jako entuzjasta na świeżym powietrzu, ponieważ to włókno aramidowe jest często używane w produktach na świeżym powietrzu i górach. W rzeczywistości Kevlar jest jedynym włóknem Aramidem znalezionym w tym obszarze, dlatego skupimy się przede wszystkim na nim i opuścimy produkty aramidowe, takie jak Nomex, Teijinconex, Twaron lub Technona dla strażaków, żołnierzy i astronauów…

Produkcja

Produkcja aramid jest co najmniej różnorodna i złożona. Są one częściej produkowane jako włókna niż filmy. W złożonym świecie nauki o błonnikach rozróżnia się włókna o niskim modułu i wysokiego modułu, których właściwości funkcjonalne różnią się nieco od siebie.

Włókna z wysokim modułem są wirowane z ciekłego krytalnego roztworu tereftahalamidu poli-parafenylenowego w stężonym kwasie siarkowym. Po obróbce powierzchni włókna o wysokim module są mechanicznie rozciągane, aby uzyskać wysoce zorientowany polimer. „Wysoki stopień orientacji” stanowi czysty wzór. Dokładna geometria jest tak samo charakterystyczna dla aramidy, jak złoty żółty kolor, który prowadzi nas do właściwości aramidy.

Właściwości

We własnym opisie produktu Kevlar, Dupont podkreśla, że ​​włókna te są „lepsze, silniejsze i bezpieczniejsze” na świeżym powietrzu: „Fibre Aravlar® Dupont ™ Kevlar® pozwala ludziom się odważyć. Służy do bezpieczeństwa różnorodnych odzieży, akcesoriów i sprzętu. Jest lekki, trwały i niezwykle silny. Tak, jest najbardziej znany z użycia w balistycznej i odpornej na stłudziece pancerze, ponieważ marka Kevlar® Araamid Fibre wciąż ewoluuje i pozwala bohaterom być bohaterami. Ale jest także na zboczach narciarskich, szlakach przełączania, w wymagającym pustynnym terenie, nawet zewnętrznym granice przestrzeni. ”

Szeroki zakres zastosowań wynika z wysokiej (rozciągania) wytrzymałości włókna, wysokiej odporności na uderzenie, średnim do niskiego wydłużenia, dobrych właściwości barwnika wibracji i odpornością na ciepło. Zamiast topnienia włókna zaczynają się karbandować w około 400 ° C. Ani rozpuszczalniki, paliwa, smary, słona woda, grzyby lub bakterie nie mogą wyrządzić większej ilości włókien aramidowych. Są tylko wrażliwe na silne kwasy i alkalis. Innymi słowy, Aramid jest bardzo trudny.

Jednak jeśli chodzi o wytrzymałość na ściskanie, tkaniny aramidowe są bardziej na środku paczki i dość słabe pod względem odporności na promieniowanie UV i absorpcji wody (do 7%). Promieniowanie UV prowadzi do utraty włókna do 75% jego siły. Można to jednak stosunkowo łatwo przeciwdziałać za pomocą powłok lub laminatów Absorbing UV. Ogólnie rzecz biorąc, aramid można łatwo połączyć z innymi tkaninami, co oznacza, że ​​jego funkcjonalność można zoptymalizować i rozszerzyć na wiele różnych sposobów.

Zastosowania

Unikalne właściwości aramidu sprawiają, że idealnie nadaje się do szerokiej gamy zastosowań, w tym aplikacji budowlanych i branżowych. Przemysł sportowy i zewnętrzny uwielbia materiał ze względu na jego wytrzymałość, wytrzymałość na rozciąganie i niską wagę. Włókna aramidowe są używane do sznurków, linii paralotniarskich, żagli, opon rowerowych i innych.

Elementy Kevlar w tekstyliach służą przede wszystkim jako posiłki, które chronią ciało i zwiększają żywotność odzieży. Wzmocnienia Kevlar są szczególnie popularne w odzieży rowerowej, motocykli i sportów motorowych, a także w obszarach spodni i plecaków o wysokiej noszeniu. Kevlar Switching jest również używany w rękawiczkach narciarskich i przez rękawiczki Ferrata.

Ponieważ materiał jest tak twardy, istnieje pewna sztywność. To może być zdecydowanie plus, ale są też kilka wad, szczególnie na zewnątrz. Ilustruje to przykład stosunkowo nowych sznurków Kevlar, które są również dostępne jako szysze w różnych rozmiarach. Rdzeń jest wykonany z aramidów, podczas gdy pochwa jest wykonana z poliamidu, podobnie jak w przypadku „normalnych” sznurków i lin. Aramid rdzeń ma brązowawy kolor, więc łatwo jest odróżnić od konwencjonalnego, olśniewającego białego rdzenia polietylenu z zwykłego sznurka, liny i materiału.

W numerze 5/2014 niemieckiego magazynu Dav Panorama Magazine podkreślił wysoką wytrzymałość i wysoką odporność materiału jako niektóre z głównych zalet. Ponadto materiał jest nie tylko bardzo odporny na ścieranie i ciepło, ale także ma wytrzymałość na rozciąganie znacznie większą niż w przypadku sznurków poliamidowych. Sznury Kevlar oferują również znacznie wyższą wytrzymałość na zrywanie niż konwencjonalne sznurki akcesoriów o tej samej średnicy.

W niekorzystnej sytuacji magazyn Panorama wskazuje na większą ilość poślizgu osłonki pokazanej przez sznurki Kevlar w porównaniu z czystym poliamidem. Wskazują również, że materiał quasi-statyczny nie należy stosować w dynamicznych bioderach dla liderów.

Z powodu braku elastyczności (dokładniej: niskie wydłużenie do zerwania), Kevlar nie jest odpowiedni do dynamicznych lin. Ale sztywność materiału jest naprawdę przydatna w przypadku tuneli rockowych lub zbierania zestawu Abalakova.

Wniosek

Jeśli chodzi o siłę, trwałość, długowieczność i bezpieczeństwo, prawie nie ma materiału lepszego niż Aramid/Kevlar. Jego właściwości mogą być niezwykle przydatne w niektórych sytuacjach na zewnątrz, ale mniej w innych. Nie ma tak wielu zastosowań w branży outdoorowej, jak w przypadku sportów motorowych, zdrowia i bezpieczeństwa zawodowego oraz innych obszarów, ale nadal jest całkiem przydatna!