Кевларовая тканину: властивості, виробництво, аналоги

На сьогоднішній день кевларовая тканину повсюдно використовується при пошитті одягу і екіпіровки людей, які в процесі роботи наражаються на небезпеку: військових, космонавтів, поліції, спортсменів і т.д.

Кевларовая тканина була розроблена фахівцями компанії DuPont в 1965 році і є зареєстрованим товарним знаком пара-арамідного синтетичного волокна.

Пізніше були створені волокна, за властивостями аналогічні кевлару, але всі матеріали, що стосуються цієї типу стали іменувати кевлар. Масове використання кевлара почалося в 1970 році, коли цей високоміцний матеріал стали використовувати в гоночних шинах на заміну важкої стали.

В даний час кевларові волокно використовується в самих різних сферах: у виробництві велосипедних шин, вітрил яхт, в бронежилетах, для збільшення міцності частин вуглепластикових стоп в протезуванні.

Виробництво кевларовой тканини

Кевлар - найчистіший полімер, одержаний за допомогою поліконденсації в спеціальному розчині при низьких температурах. У розчин хлористого кальцію і метил-пірролідона додаються реагенти, які виділяють особливу речовину з якостями рідких кристалів.

Зовні вони представляють собою гель або крихту, яку промивають і просушують. Далі, пропускаючи вийшов полімер через фільєри, формуються нитки або волокна, які повторно направляються в осадительную ванну, промивають і знову висушують.

Властивості кевларовой тканини

Кевларові нитки володіють міцною структурою, яка за міцністю перевищує сталь в 5 разів, по жорсткості кевлар може зрівнятися зі скловолокном.

Кевлар, не дивлячись на своє хімічне походження, абсолютно безпечний для здоров`я людини, стійкий до перепадів температур і зберігає свої властивості в найскладніших умовах, не займається і не плавиться.

Кевларовая тканина не боїться впливу органічних розчинників, стійка до корозії. Під впливом низьких температур кевларовая тканина не тільки не псуватися, але стає ще міцніше.

Вироби з кевларових тканин захищають від ударів і порізів. Не дивлячись на всі переваги цього матеріалу, є у нього і слабкі сторони. А саме - під впливом сонячних променів і вологи структура тканини руйнується, волокна стають менш міцними і втрачають свої властивості.

застосування кевлара

Як згадувалося вище, метою розробників було створення легкого, але в той же час міцного матеріалу, який зміг би замінити важку сталь при виробництві шин.

Пізніше, завдяки чудовим властивостям кевлара його почали використовувати при пошитті одягу, спецівок, військової форми і т.д.

броня

Кевлар є відомим компонентом для виробництва засобів особистої броні і захисту. Бойові шоломи, балістичні маски для захисту особи і бронежилети виконані із застосуванням кевлара.

Збройні сили різних країн застосовують кевлар для створення куленепробивних масок і підшоломників для екіпажів бронетанкової техніки.

Міцність кевлара настільки велика, що його застосовують в якості броні для авіаносців класу «Німіц».

У цивільній сфері властивості кевлара використовуються при створенні спорядження для захисту працівників органів екстреного реагування. Бронежилети співробітників поліції, приватних охоронних підприємств і бійців спецназу виконані також з кевлара.

Спортивний інвентар

Кевлар використовується для обкладання велосипедних шип, що підвищує їх стійкість до проколів. Також волокна кевлара застосовуються для збільшення відскоку тенісних ракеток і зменшення їх ваги.

У мотоспорт кевлар використовується для виробництва безпечної одягу для спортсменів-мотоциклістів, зміцнення елементів в області плечей і ліктів.

Властивості кевлара з успіхом знайшли застосування в інших видах спорту - створення курток, штанів, елементів масок у фехтуванні, в японській мистецтві стрільби з лука Кюдо для зміцнення тятиви, для підвищення продуктивності в вітрилах для гоночних човнів і т.д.

Музичні інструменти

Кевлар має відмінні акустичні властивості, які знайшли застосування при створенні дифузорів акустичних динаміків для передачі низьких і середніх частот.

Кевлар використовується в якості основи в струнах для струнних інструментів. Струни з кевлара стають міцнішими, гнучкими і стабільними до температурних перепадів.

Інші сфери застосування

Завдяки своїм фізичним властивостям кевлар застосовується як армуюче волокно, дозволяючи робити деталі більш легкими і міцними. Кевларові волокно використовують для зміцнення кабелів, що захищає дроти від розтягування і обриву.

Можливість комбінування кевлара з іншими полімерами шляхом хімічної реакції дозволяє створити досконаліші матеріали, що застосовуються в специфічних областях.

Як приклад, карбон-кевлар, який відрізняється високою термостійкістю і легкістю і застосовується для будівництва корпусів високошвидкісних човнів.

Догляд за кевларовой тканиною

Доглядати за виробами з кевлара не складно, при цьому потрібно враховувати недоліки цього полімеру, а саме:

• не наражати вироби впливу високих температур - при підвищенні температури до 150С волокна втрачають міцність;
• не стирати вироби занадто часто - на практиці їх не стирають взагалі, так як кевлар боїться води. У деяких ситуаціях, коли вироби застосовуються в складних природних умовах необхідно обмежити їх зіткнення з водою;
• не використовувати для очищення виробів хімічні реагенти - реакція між полімером і іншими хімічними компонентами може бути непередбачуваною;
• не наражати вироби впливу сонячних променів - це основний недолік арамідних волокон, під впливом ультрафіолету міцність кевларових волокон знижується. При тривалому впливі сонячних променів вироби з кевлара просто «розсипаються».

Інші види арамідних тканин

Крім кевлара сучасна хімічна промисловість розроблена інші види арамідних тканин.

тварон

За властивостями і характеристиками аналогічний кевлару. Тварон був розроблений компанією Тейджін Арамід, заводи якої розташовані в Японії та Нідерландах. Тканина відрізняється високою міцністю, невеликою вагою, хімічною нейтральністю, термостійкістю, діелектричними властивостями і т.д. Але основна перевага тварон полягає у відсутності деформації навіть в найскладніших умовах експлуатації.

СВМ

Арамідна тканину, розроблена в 1970 році в СРСР. цей синтетичний матеріал за властивостями схожий з кевлар, але перевершує його за складом і деякими параметрами. Абревіатура СВМ розшифровується як синтетичний високоміцний матеріал. Пізніше на основі СВМ були розроблені нитки другого покоління - Русар і Армос.

Нові арамідні волокна перевершують кевлар за наступними показниками - подовження при розриві, питоме навантаження нитки на розрив, міцність нитки і т.д.

номекс

Номекс - розробка відомої компанії DuPont і відноситься до категорії мета-арамидов. Номекс по міцності поступається кевлару, проте, стійкість до вигину у номексу в 3 рази вище, ніж у інших арамідних тканин.

Номекс використовується в авіації та суднобудуванні, для ізоляції кабелів і двигунів, у виробах, що піддаються впливу високих температур і т.д.

Як купити кевларовую тканину

Купити кевларовую тканину можна практично в будь-якому магазині тканин. Вартість кевлара варіюється в залежності від щільності і виду - полотно, стрічка або нитка. Середня ціна 1 м. Кв. кевларового полотна становить 2 500 рублів.

Кевларовая тканину вражає своїми фізичними і хімічними властивостями. Це сучасний високоміцний матеріал, характеристики якого були по достоїнству оцінені і застосовані в самих різних областях від виробництва одягу до зміцнення деталей авіаційних двигунів.

Компанії-розробники арамідних тканин не зупиняються на одному кевлара, удосконалюючи це волокно і створюючи аналоги за властивостями перевершують кевлар.