Kas ir Aramīds

KAS IR ARAMID?

Īsāk sakot, aramīds ir apoliamīda veidsun tādējādi vēl viens no daudzajiem ogļūdeņražu vai naftas polimēriem. Vikipēdijā definīcija ir nedaudz precīzāka, taču sarežģītāka:

Aramid/Kevlar unikālās īpašības padara to par iekārojamu materiālu sporta un āra industrijā. To cita starpā izmanto slēpošanas cimdos.

"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 grādi)."

Kāpēc to sauc par an"aromātiskais poliamīds"? Labs jautājums! Šī vielu grupa (vismaz pa daļām) patiesībā izdala intensīvus (aromatizētus) aromātus, kas nereti tiek uztverti kā patīkami. Lai cik tas būtu interesanti, mūs daudz mazāk interesē smarža, nevis materiāla funkcionālās īpašības.

Bet, pirms mēs nonākam pie interesantākajiem un aktuālākajiem, šeit ir vēl nedaudz informācijas par materiāla izstrādi: Sešdesmito gadu vidū amerikānisDuPont grupaveica diezgan daudz pētījumu par aramīdu praktisko izmantošanu. Šajā procesā viņi izstrādāja vispazīstamāko aramīda veiduKevlarsun padarīja to gatavu komerciālai lietošanai. Kevlar, iespējams, ir vienīgais tirdzniecības nosaukums, ko jūs kā āra entuziasts jebkad esat dzirdējis, jo šī aramīda šķiedra bieži tiek izmantota āra un alpīnisma izstrādājumos. Patiesībā Kevlar ir vienīgā aramīda šķiedra, kas atrodama šajā apgabalā, tāpēc mēs galvenokārt pievērsīsimies tai un atstāsim aramīda izstrādājumus, piemēram, Nomex, Teijinconex, Twaron vai Technora ugunsdzēsējiem, karavīriem un astronautiem...

RAŽOŠANA

Aramīdu ražošana ir daudzveidīga un sarežģīta, lai neteiktu vairāk. Tie tiek ražoti biežāk kāšķiedrasnekā filmas. Sarežģītajā šķiedru zinātnes pasaulē tiek nošķirtizems modulisunšķiedras ar augstu moduli, kuru funkcionālās īpašības nedaudz atšķiras viena no otras.

Šķiedras ar augstu moduli tiek vērptas no šķidrā kristāliskā poliparafenilēntereftahalamīda šķīduma koncentrētā sērskābē. Pēc virsmas apstrādes augstas moduļu šķiedras tiek mehāniski izstieptas, lai iegūtu ļoti orientētu polimēru. "Augsta orientācijas pakāpe" nodrošina tīra izskata rakstu. Precīza ģeometrija ir tikpat raksturīga aramīdam kā zeltaini dzeltenā krāsa, kas mūs noved pie aramīda īpašībām.

ĪPAŠĪBAS

Ražotāji izmanto aramīdu ne tikai velosipēdu riepām, bet arī spilventiņiem.

Savā Kevlar produkta aprakstā DuPont uzsver, ka šīs šķiedras ir"labāks, stiprāks un drošāks"brīvā dabā: "DuPont™ Kevlar® aramīda šķiedra ļauj cilvēkiem uzdrīkstēties. To izmanto, lai padarītu dažādus apģērbus, aksesuārus un aprīkojumu drošus un izturīgus pret griezumiem. Tas ir viegls, izturīgs un ārkārtīgi spēcīgs. Jā, tas ir vislabāk pazīstams ar savu izmantošanu ballistiskos un pret dūrieniem izturīgās bruņuvestēs, jo Kevlar® zīmola aramīda šķiedra turpina attīstīties un ļauj varoņiem būt varoņiem. Bet tas ir arī slēpošanas trasēs, pārejas takās, prasīgā tuksneša reljefā, pat ārējās telpas robežās."

Plašais pielietojuma klāsts ir saistīts ar šķiedras augsto (stiepšanas) izturību, augstu triecienizturību, vidēju līdz zemu pagarinājumu, labajām vibrācijas slāpēšanas īpašībām un karstumizturību. Tā vietā, lai kūst, šķiedras sāk karbonizēties aptuveni 400 grādu temperatūrā. Ne šķīdinātāji, ne degviela, ne smērvielas, sālsūdens, sēnītes vai baktērijas nevar nodarīt lielu kaitējumu aramīda šķiedrām. Tie ir jutīgi tikai pret dažām stiprām skābēm un sārmiem. Citiem vārdiem sakot, aramīds ir ļotigrūts.

Tomēr, runājot par spiedes izturību, aramīda audumi ir vairāk iepakojuma vidū undiezgan nabadzīgsUV izturības un ūdens absorbcijas ziņā (līdz 7 procentiem). UV starojums noved pie tā, ka šķiedra zaudē līdz pat 75 procentiem no savas stiprības. Tomēr to var salīdzinoši viegli novērst, izmantojot UV absorbējošus pārklājumus vai laminātus. Kopumā aramīds var būt vieglikombinācijā ar citiem audumiem, kas nozīmē, ka tā funkcionalitāti var optimizēt un paplašināt dažādos veidos.

LIETOJUMI

Aramīda unikālās īpašības padara to ideāli piemērotu plašam lietojumu klāstam, tostarp būvniecībai un rūpniecībā. Sporta un brīvdabas industrija mīl materiālustingrība, stiepes izturībaunmazs svars. Aramīda šķiedras tiek izmantotas auklām, paraplānu līnijām, burām, velosipēdu riepām un citiem.

Kevlar elementi tekstilizstrādājumos galvenokārt kalpo kāpastiprinājumikas aizsargā ķermeni un pagarina apģērba kalpošanas laiku. Kevlar pastiprinājumi ir īpaši populāri riteņbraukšanas, motociklu un motosporta apģērbos, kā arī āra bikšu un mugursomu vietās, kur ir liels nodilums. Kevlara šuves tiek izmantotas arī slēpošanas un via ferrata cimdos.

Edelrid pat izmanto materiālu kāpšanas aprīkojumam.

Tā kā materiāls ir tik stingrs, ir zināms daudzumsstīvumsuz to. Tas noteikti var būt pluss, bet ir dažinegatīvās pusesarī tam, it īpaši ārā. To ilustrē salīdzinoši jaunais piemērsKevlar auklas, kas pieejami arī kā šūtas auklas stropes dažādos izmēros. Kodols ir izgatavots no aramīda, savukārt apvalks ir izgatavots no poliamīda, kā tas ir "parastām" auklām un virvēm. Aramīda serdeņa krāsa ir brūngana, tāpēc to ir viegli atšķirt no parastā, žilbinoši baltā polietilēna serdes, ko veido jūsu parastā auklas, virves un siksnas materiāls.

Vācu valodā iznākošā žurnāla DAV Panorama 2014. gada 5. izdevumā kā daži no galvenajiem tika uzsvērta materiāla augstā izturība un augstā griešanas izturība.priekšrocības. Turklāt materiāls ir ne tikai ļoti nodilumizturīgs un karstumizturīgs, bet arī ar daudz lielāku stiepes izturību nekā poliamīda auklām. Kevlar auklas piedāvā arī daudz lielāku pārrāvuma izturību nekā parastās piederumu auklas ar tādu pašu diametru.

KātrūkumsŽurnāls Panorama norāda uz lielāku apvalka slīdēšanu, ko parāda Kevlar auklas, salīdzinot ar tīru poliamīdu. Viņi arī norāda, ka kvazistatisko materiālu nedrīkst izmantot līderu dinamiskajās iekārtās.

Tā kā Kevlars nav elastīgs (precīzāk: mazs pagarinājums līdz pārrāvumam), tas nav piemērots dinamiskām virvēm. Taču materiāla stingrība patiešām ir noderīga klinšu tuneļos vai Abalakova uzstādīšanas atdalīšanai.