Mikä on Aramid

MIKÄ ARAMID ON?

Pähkinänkuoressa aramidi on aeräänlainen polyamidija siten toinen lukuisista hiilivety- tai öljypohjaisista polymeereistä. Wikipediassa määritelmä on hieman tarkempi, mutta monimutkaisempi:

Aramid/Kevlarin ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä halutun materiaalin urheilu- ja ulkoiluteollisuudessa. Sitä käytetään muun muassa hiihtokäsineissä.

"Aramid fibers are a class of heat-resistant and strong synthetic fibers. […] The name is a portmanteau of 'aromatic polyamide'. The chain molecules in the fibers are highly oriented along the fiber axis. As a result, a higher proportion of the chemical bond contributes more to fiber strength than in many other synthetic fibers. Aramides have a very high melting point (>500 astetta)."

Miksi sitä kutsutaan an"aromaattinen polyamidi"? Hyvä kysymys! Tämä aineryhmä (ainakin osin) vapauttaa itse asiassa voimakkaita (tuoksuisia) aromeja, jotka usein koetaan miellyttäviksi. Niin mielenkiintoista kuin tämä onkin, olemme paljon vähemmän kiinnostuneita hajusta kuin materiaalin toiminnallisista ominaisuuksista.

Mutta ennen kuin pääsemme mielenkiintoisimpiin ja olennaisimpiin, tässä on lisätietoja materiaalin kehityksestä: 1960-luvun puolivälissä amerikkalainenDuPont Groupsuoritti melkoisesti tutkimusta aramidien käytännön käytöstä. Prosessissa he kehittivät tunnetuimman aramidinKevlarja valmisti sen kaupalliseen käyttöön. Kevlar on luultavasti ainoa kauppanimi, jonka olet ulkoilun harrastajana koskaan kuullut, koska tätä aramidikuitua käytetään usein ulkoilu- ja vuorikiipeilytuotteissa. Itse asiassa Kevlar on ainoa tällä alueella löydetty aramidikuitu, minkä vuoksi keskitymme ensisijaisesti siihen ja jätämme aramidituotteet, kuten Nomex, Teijinconex, Twaron tai Technora palomiehille, sotilaille ja astronauteille…

TUOTANTO

Aramidien tuotanto on vähintäänkin monipuolista ja monimutkaista. Niitä tuotetaan useammin kuinkuidutkuin elokuvina. Kuitutieteen monimutkaisessa maailmassa tehdään eromatalamoduulijakorkeamoduulikuituja, joiden toiminnalliset ominaisuudet eroavat jonkin verran toisistaan.

Korkean moduulin kuidut kehrätään polyparafenyleenitereftaalamidin nestekiteisestä liuoksesta väkevässä rikkihapossa. Pintakäsittelyn jälkeen korkeamoduuliset kuidut venytetään mekaanisesti erittäin orientoituneen polymeerin saamiseksi. "Korkea suuntausaste" tekee kuviosta siistin näköisen. Tarkka geometria on yhtä tyypillinen aramidille kuin kullankeltainen väri, joka tuo meidät aramidin ominaisuuksiin.

OMINAISUUDET

Valmistajat käyttävät aramidia paitsi polkupyörän renkaissa, myös pehmusteissa.

Omassa kuvauksessaan Kevlar-tuotteestaan ​​DuPont korostaa, että nämä kuidut ovat"parempi, vahvempi ja turvallisempi"ulkona: "DuPont™ Kevlar® -aramidikuidun avulla ihmiset voivat uskaltaa suuremman. Sitä käytetään useiden erilaisten vaatteiden, asusteiden ja varusteiden tekemiseen turvallisiksi ja leikkauskestäväksi. Se on kevyt, kestävä ja poikkeuksellisen vahva. Kyllä, se tunnetaan parhaiten käytöstä ballistisissa ja iskunkestävissä vartalopanssarissa, sillä Kevlar®-tuotemerkin aramidikuitu kehittyy jatkuvasti ja sallii sankareiden olla sankareita. Mutta se on myös laskettelurinteillä, paluupoluilla, vaativassa autiomaassa, jopa avaruuden ulkorajoilla."

Laaja käyttöalue johtuu kuidun korkeasta (vetolujuudesta), hyvästä iskunkestävyydestä, keskipitkästä tai alhaisesta venymisestä, hyvistä tärinänvaimennusominaisuuksista ja lämmönkestävyydestä. Sulamisen sijaan kuidut alkavat hiiltyä noin 400 asteessa. Liuottimet, polttoaineet, voiteluaineet, suolavesi, sienet tai bakteerit eivät voi aiheuttaa suurta haittaa aramidikuiduille. Ne ovat herkkiä vain joillekin vahvoille hapoille ja emäksille. Toisin sanoen aramidi on hyvinkova.

Puristuslujuuden osalta aramidikankaat ovat kuitenkin enemmän pakkauksessa jamelko köyhäUV-kestävyyden ja veden imeytymisen suhteen (jopa 7 prosenttia). UV-säteily johtaa siihen, että kuidut menettää jopa 75 prosenttia lujuudestaan. Tämä voidaan kuitenkin torjua suhteellisen helposti UV-säteilyä absorboivien pinnoitteiden tai laminaattien avulla. Yleensä aramidi voi olla helppoayhdistettynä muihin kankaisiin, mikä tarkoittaa, että sen toimintoja voidaan optimoida ja laajentaa monin eri tavoin.

SOVELLUKSET

Aramidin ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen monenlaisiin sovelluksiin, mukaan lukien rakennus- ja teollisuussovellukset. Urheilu- ja ulkoiluteollisuus rakastaa materiaalia sen vuoksisitkeys, Vetolujuusjaalhainen paino. Aramidikuituja käytetään nauhoissa, varjoliitossa, purjeissa, polkupyörän renkaissa ja muissa.

Kevlar-elementit tekstiileissä toimivat ensisijaisesti mmvahvistuksiajotka suojaavat vartaloa ja pidentävät vaatteiden käyttöikää. Kevlar-vahvikkeet ovat erityisen suosittuja pyöräily-, moottoripyörä- ja moottoriurheiluvaatteissa sekä ulkoiluhousujen ja -reppujen kuluttavilla alueilla. Kevlar-ompeleita käytetään myös suksi- ja via ferrata -käsineissä.

Edelrid käyttää materiaalia jopa kiipeilyvarusteisiin.

Koska materiaali on niin kovaa, sitä on tietty määräjäykkyyssiihen. Tämä voi ehdottomasti olla plussaa, mutta niitä onhuonoja puoliamyös siihen, varsinkin ulkona. Tätä havainnollistaa esimerkki suhteellisen uudestaKevlar johdot, joita on saatavana myös eri kokoisina ommeltuina narulenkkeinä. Ydin on valmistettu aramidista, kun taas vaippa on valmistettu polyamidista, kuten "normaalit" narut ja köydet. Aramidiydin on väriltään ruskehtava, joten se on helppo erottaa tavallisesta, häikäisevän valkoisesta polyeteeniytimestä, joka koostuu tavallisesta naru-, köysi- ja nauhamateriaalista.

Saksankielisen DAV Panorama -lehden numero 5/2014 korosti materiaalin suurta lujuutta ja suurta leikkauskestävyyttä yhtenä tärkeimmistä.etuja. Lisäksi materiaali ei ole vain erittäin kulutusta ja lämpöä kestävä, vaan sillä on myös paljon suurempi vetolujuus kuin polyamidiköysillä. Kevlar-köydet tarjoavat myös paljon suuremman murtolujuuden kuin perinteiset saman halkaisijan omaavat lisäjohdot.

Kuten ahaittapuoli, Panorama-lehti viittaa siihen, että Kevlar-narut osoittavat suuremman tupen luiston verrattuna puhtaaseen polyamidiin. He huomauttavat myös, että kvasistaattista materiaalia ei saa käyttää johtajien dynaamisissa varmistuksissa.

Kevlar ei sovellu dynaamisille köysille joustavuuden puutteen (tarkemmin sanottuna: pienen katkeamisvenymän) vuoksi. Mutta materiaalin jäykkyys on todella hyödyllinen kalliotunneleissa tai Abalakov-kokoonpanon räpyttelyssä.