Kevlar. Salaperäinen superkuitu

Poly(p-fenyleenitereftalamidi), tai yleisemmin Kevlar®, on rekisteröity nimi tälle synteettisten para-aramidikuitujen sekoitukselle. Työskennellessään The Dupont™ Companyssa 1960-luvulla puolalais-amerikkalainen kemisti Stephanie Kwolek sai tehtäväkseen kehittää uusi kevyt kuitu, joka oli suunniteltu korvaamaan autonrenkaissa tuolloin käytetyt kookkaat teräslangat. Katsos, jo vuonna 1964 70-luvun bensiinipulan ennustettiin luovan kysyntää polttoainetehokkaammille autoille. Yhdistämällä ainutlaatuisen polymeerikoostumuksen Kwolek löysi nestekiteet, jotka muodostuvat tässä kemiallisessa "keitossa". Aluksi ratkaisu ei ollut kovin lupaava, mutta hän pysyi sinnikkäänä, ja lisätestausten jälkeen havaittiin, että kun liuos laitettiin "kehrään", se tuotti kuituja, jotka eivät katkenneet.

Voisi sanoa, että Stephanie on keksinnön äiti. OK

Kevlar on oikeastaan ​​vain taikaversio muovista. Tosin ei muovia kuin tuulahduslepakko. Ainutlaatuisen kemiallisen rakenteensa ja pitkäketjuisen molekyylirakenteensa ansiosta erittäin tiiviillä neulotuilla kuiduilla on ominaisuuksia, jotka mahdollistavat luotien pysäyttämisen, kun ne kudotaan arkeiksi, ja ampua nuolia suoraan ja suunnattuina säikeiksi kudottaessa.

Kevlar on yksinomaan Dupontin omistama ja valmistama, ja se liittyy muihin kuituihin, kuten Nomex ja tavallinen nylon, jotka molemmat ovat myös Dupontin kehittämiä. On olemassa useita Kevlar-sekoituksia, jotka täyttävät erityiset ja ainutlaatuiset vaatimukset. Kevlar 29 ja Kevlar 49 edustavat kahta yleisimmin käytettyä kuitua. Kevlar 49 -kankaiden yleisiä käyttökohteita ovat: kajakit, kanootit, suurnopeusveneet, lentokoneiden paneelit, urheiluvälineet ja tuuliturbiinit. Kevlar 49 -kankaan on oltava jäykkä komposiittiosa maksimoidakseen sen fysikaaliset ominaisuudet. Tämä eliminoi käytön kuivissa sovelluksissa, kuten vaatteissa tai pehmeissä vartaloliiveissä. Kevlar 29 -kangas on valmistettu kestävistä langoista, jotka on suunniteltu suojaamaan ballistisesti. Ballistiset tasot riippuvat useista testitekijöistä: aseen tyyppi, kaliiperi, luodin tyyppi, testietäisyys ja ammuksen nopeus.

Kevlarin ominaisuudet auttavat erottamaan sen monista muista kuiduista ja materiaaleista. Kevlar on vahvaa, mutta myös erittäin kevyttä. Kevlar-kuiduilla on yli kahdeksan kertaa teräslangan vetolujuus. Se kestää myös lämpöä hyvin ja kestää yli 850 ºF lämpötiloja. Kevlar palaa, mutta se sammuu helposti poistamalla lämmönlähteen. Kevlar pystyy pysymään pehmeänä ja taipuisaa aina -320ºF asti. Ja jopa hieman vahvempi alemmissa lämpötiloissa. Kuten kaikilla supersankarilla, Kevlarilla on heikkoutensa. Pitkäaikainen altistuminen UV-valolle voi aiheuttaa sen kuitujen värjäytymistä ja hajoamista. Myös tietyt kuidun kemikaalit voivat heikentää sitä.

Kevlaria yhdistetään usein useiden muiden materiaalien kanssa monien komposiittimateriaalien tuottamiseksi. Suosittuja yhdistelmiä ovat Kevlar hiilikuitua ja Kevlar joustavilla materiaaleilla, kuten Lycra. Kevlarin tunnistettava keltainen väri on sen luonnollinen väri. Sitä ei voi valkaista, mutta se voidaan värjätä sävyillä, kuten punaisella tai sinisellä.