Τι λέγεται διαφορετικά:kevlar, kevlar ύφασμα, Kevlar
Φυσικό ή συνθετικό;συνθετικό
Πώς αισθάνεσαι στο άγγιγμα;χοντρό και πολύ ανθεκτικό ύφασμα
Εφαρμογή:κοστούμια για ακραίες συνθήκες (για στρατιωτικούς, πυροσβέστες, αστροναύτες, ερευνητές, διασώστες), αθλητικός εξοπλισμός, μπουφάν και στολές για ορειβάτες και δρομείς, στοιχεία χειμερινών υποδημάτων, καθώς και ελαστικά, σύρματα και καλώδια, ορθοπεδικά προϊόντα και προθέσεις και άλλα
Δομή υφάσματος:απλή ύφανση, απλή ύφανση
Τέντωμα ή όχι; (επεκτασιμότητα)δεν τεντώνεται
Συνιστώμενη θερμοκρασία πλύσης:+40-60 ⁰С
Λειτουργία πλύσης:πλύση στο πλυντήριο 1 ώρα
Πατήστε:χαμηλή περιστροφή
Παρουσία γκλίτερ:γυαλιστερό υλικό
Ποσοστό ρυτίδων:δεν ζαρώνει
Απολέπιση άκρων:μεγάλο
Υγροσκοπικότητα:χαμηλό
Drapability:χαμηλό
Shrink:δεν παραμορφώνεται
Αναπνοή:κακό
Σθάνιση ή όχι:το υλικό είναι πολύχρωμο

Το Το νήμα Kevlar είναι μια σύγχρονη συνθετική ίνα που είναι 5 φορές ισχυρότερη από το ατσάλι. Ταυτόχρονα, το ύφασμα από αυτό αποδεικνύεται ελαφρύ, λεπτό, ευχάριστο στην αφή. Το πεδίο εφαρμογής του Kevlar είναι πολύ ευρύ: από την παραγωγή ενδυμάτων εργασίας μέχρι την ενίσχυση ελαστικών και κτιριακών κατασκευών. Σε αυτό το άρθρο, θα ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά στο υλικό και θα μάθετε πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Περιγραφή της μεθόδου λήψης και σύνθεσης νήματος Kevlar

Το Kevlar εφευρέθηκε το 1964. Εκείνη την εποχή, μια ομάδα χημικών της αμερικανικής εταιρείας DuPont, με επικεφαλής τη Stephanie Kwolek, αναζητούσε τρόπο να αντικαταστήσει το μεταλλικό κορδόνι στα ελαστικά αυτοκινήτων με ελαφρύτερα νήματα από πολυαραμίδιο.Αυτό θα επέτρεπε στους οδηγούς να εξοικονομήσουν σημαντικά καύσιμα.

Η Stephanie Kwolek έχει καταλήξει σε μια πολύπλοκη διαδικασία για την κατασκευή μιας νέας ίνας. Περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

  1. Δημιουργείται διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου και μεθυλοπυρρολιδόνης σε χαμηλή θερμοκρασία.
  2. Αντιδραστήρια αναμιγνύονται σε αυτό. Αποδεικνύεται μια ουσία υγρών κρυστάλλων.
  3. Το μείγμα αναδεύεται ενεργά.
  4. Τα νήματα πολυαραμιδίου λαμβάνονται με συμπίεση του διαλύματος μέσα από λεπτές οπές - κλωστές. Η μέθοδος ονομάζεται εξώθηση.
  5. Οι ίνες τροφοδοτούνται στο περιστρεφόμενο λουτρό, στη συνέχεια πλένονται και στεγνώνονται.

Το νήμα Kevlar αποδείχθηκε εξαιρετικά δυνατό και τεντώθηκε καλά. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, οι επιστήμονες αποφάσισαν ακόμη και ότι η συσκευή μέτρησής τους είχε σπάσει. Ωστόσο, αργότερα αναγνώρισαν τη βιωσιμότητα της ιδέας της Stephanie Kwolek.

Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1940 και του 1960, η DuPont εργάστηκε σκληρά για να βελτιώσει τα χαρακτηριστικά του υλικού. Το 1975 ξεκίνησε η παραγωγή νήματος Kevlar σε βιομηχανική κλίμακα. Παρόμοιες συνθετικές ίνες εφευρέθηκαν αργότερα στην Ευρώπη και τη Ρωσία με τις ονομασίες tavron και CBM. Ωστόσο, το όνομα Kevlar παραμένει κολλημένο στην τεχνική τεκμηρίωση.

Χαρακτηριστικά του νήματος Kevlar: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Το κύριο πλεονέκτημα των νημάτων Kevlar είναι η υψηλή αντοχή: από 280 έως 550 kg ανά mm². Είναι απίθανο να τα κόψετε με συνηθισμένο ψαλίδι. Αυτό συνεπάγεται αμέσως τρεις σημαντικές ιδιότητες του υλικού:

  • αντοχή στην τριβή;
  • ικανότητα να αντέχει βαριά αντικείμενα;
  • καλή κρούση και δυναμική αντίσταση φορτίου.

Οι ίνες έχουν χαμηλή πυκνότητα - έως 1500 kg ανά m³. Αυτό είναι λίγο περισσότερο από νερό. Το υλικό αναπνέει και απομακρύνει την υγρασία. Σε ρούχα από Kevlar, ένα άτομο πρακτικά δεν υπερθερμαίνεται και δεν ιδρώνει.

Επιπλέον, τα νήματα πολυαραμιδίου έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

  1. Χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Είναι πολύ πιο ασφαλές στην εργασία από τα μέταλλα.
  2. Ανθεκτικό στη διάβρωση. Δεν είναι τυχαίο που χρησιμοποιούνται για τύλιγμα καλωδίων και στη ναυπηγική.
  3. Μην καείτε ούτε καν λιώσετε. Αρχίζουν να αποσυντίθενται μόνο σε θερμοκρασίες πάνω από 430-450 ° C και στη συνέχεια μετά από μερικές ώρες. Έχουν την ικανότητα να αυτοσβήνονται.
  4. Μην χάνετε ιδιότητες υψηλής απόδοσης στο κρύο. Αντίθετα, οι αρνητικές θερμοκρασίες κάνουν τις ίνες ακόμα πιο δυνατές.
  5. Μη τοξικό. Δεν προκαλεί αλλεργίες ακόμη και σε μικρά παιδιά και ηλικιωμένους.

Ωστόσο, το καθαρό ύφασμα Kevlar δεν παρέχει 100% προστασία από λεπτά και αιχμηρά αντικείμενα. Για παράδειγμα, μπορεί να τρυπηθεί με σφαίρα ή να τρυπηθεί με σουβλί. Επομένως, κατά την κατασκευή πανοπλίας για στρατιωτικούς σκοπούς, σχηματίζονται πολλά στρώματα τέτοιου υφάσματος και προστίθενται επίσης μεταλλικές πλάκες.Επίσης, το Kevlar φθείρεται γρήγορα υπό την επίδραση νερού, χημικών ουσιών και υπεριώδους φωτός.

Κύριοι τύποι Kevlar

Τα νήματα πολυαραμιδίου μπορούν να έχουν διαφορετικό πάχος, αντοχή και ελαστικότητα. Σήμερα, οι ακόλουθοι τύποι Kevlar αντιπροσωπεύονται κυρίως στην αγορά:

  1. K-29. Έχει τυπικά χαρακτηριστικά: πυκνότητα από 280 kg ανά mm², κιτρινωπό χρώμα, πάχος 1 mm. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή αθλητικού εξοπλισμού, προστατευτικά ένθετα σε κοστούμια, ορθοπεδικές προθέσεις, νήματα ψαρέματος, χορδές για μουσικά όργανα.
  2. K-49. Διαθέτει αυξημένη αντοχή στη διάβρωση. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή καλωδίων αυτοκινήτων, σωλήνων και ελαστικών, πλαστικής ενίσχυσης.
  3. K2-100. Η σήμανση δείχνει ότι το νήμα είναι βαμμένο. Συνήθως, το Kevlar K2-100 χρησιμοποιείται για την κατασκευή πλεξούδων οπτικών ινών.
  4. K-119. Επιμήκεις κλωστές με αυξημένη ευελιξία. Συνήθως χρησιμοποιείται για την ενίσχυση ελαστικών αυτοκινήτων και άλλων προϊόντων από καουτσούκ.
  5. KM2 και KM2+. Το πανί διαθέτει αυξημένη αντοχή, προστασία από την υγρασία και την υπεριώδη ακτινοβολία. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή πανοπλιών για δομές ισχύος.

Οι θρυμματισμένες ίνες κυκλοφορούν επίσης. Για παράδειγμα, το συρραπτικό Kevlar κόβεται με κλωστές μήκους έως 6 mm. Δεν είναι τόσο δυνατά όσο το K-29, αλλά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός υφάσματος με αυξημένες θερμομονωτικές και κραδαστικές ιδιότητες.

Το Flock Kevlar είναι κομμένες ίνες μήκους έως 1 mm. Έχουν σχεδιαστεί για να ενισχύουν τις ρητίνες.

Ποιες εφαρμογές χρησιμοποιούν ίνα Kevlar

Το Kevlar χρησιμοποιείται σε όλους τους χώρους όπου είναι απαραίτητο να προστατεύσετε κάτι από μηχανικές επιδράσεις και ακραίες θερμοκρασίες. Ωστόσο, η παραγωγή πολυαραμιδικών ινών είναι ακριβή. Επομένως, σε ορισμένες περιπτώσεις συνδυάζεται με άλλα υλικά.

Βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας και υποδημάτων

Πιο συχνά, το Kevlar χρησιμοποιείται για να ράψει φόρμες: σακάκια, παντελόνια, κοστούμια και γάντια για σκιέρ, snowboarders, ορειβάτες, δρομείς μοτοσικλετών, εργαζομένους στη μεταλλουργική και χημική βιομηχανία. Δηλαδή, για τα άτομα των οποίων οι δραστηριότητες συνδέονται με αυξημένο κίνδυνο τραυματισμού.

Επίσης, τα μεμονωμένα στοιχεία των χειμερινών παπουτσιών είναι κατασκευασμένα από νήματα πολυαραμιδίου:

  • πάτους κατά της διάτρησης;
  • μονωτές;
  • δαντέλες.

Το Kevlar είναι ζεστό και ελαφρύ. Προστατεύουν το δέρμα από κοψίματα σε γυαλί, πτώση σε σκληρή επιφάνεια, καυτά αντικείμενα. Τα ρούχα και τα παπούτσια είναι ανθεκτικά στην τριβή, επομένως εξυπηρετούν ένα άτομο για πολλά χρόνια.

Στρατιωτικός

Η ανάπτυξη του Kevlar για στρατιωτικούς σκοπούς ξεκίνησε τη δεκαετία του '70 από το Εθνικό Ινστιτούτο Δικαιοσύνης των ΗΠΑ. Οι ερευνητές πέρασαν από διάφορα στάδια στην εργασία τους:

  1. Δοκιμάστηκε για να διαπιστωθεί εάν ο ιστός Kevlar μπορεί να σταματήσει μια σφαίρα. Όπως αποδείχθηκε, όχι.
  2. Προσπάθησε να μάθει πόσα στρώματα υλικού απαιτούνται για να αυξηθεί η αντοχή των αλεξίσφαιρων γιλέκων. Οι επιστήμονες δοκίμασαν τις υποθέσεις τους για σφαίρες διαφορετικών διαμετρημάτων και ταχυτήτων. Αποδείχθηκε ότι χρειάζονταν 7 στρώσεις.
  3. Δοκιμασμένο Kevlar σε διαφορετικές συνθήκες. Το πείραμα έδειξε ότι οι ιδιότητες των νημάτων επιδεινώνονται όταν είναι υγρά, στεγνό καθάρισμα, λεύκανση και έκθεση στο ηλιακό φως.
  4. Ανάπτυξε ένα γιλέκο που προστατεύει τις ίνες πολυαραμιδίου από επιβλαβείς παράγοντες.

Το αποτέλεσμα ήταν ένας καμβάς που ήταν ιδανικά κατάλληλος για την κατασκευή εξοπλισμού ατομικής προστασίας. Σήμερα, το Kevlar εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στην παραγωγή στρατιωτικών αλεξίσφαιρων γιλέκων, θωρακισμένων κρανών και τεθωρακισμένων οχημάτων.

Ναυπηγική και αεροπορία

Δεδομένου ότι τα νήματα πολυαραμιδίου είναι ακριβό υλικό, χρησιμοποιούνται συχνότερα επιλεκτικά στη ναυπηγική: για την επένδυση της γάστρας κατά μήκος των ραφών και της καρίνας.Αν και κάποιες εταιρείες (συγκεκριμένα η ιταλική Cranchi) κατασκευάζουν γιοτ μήκους 11-20 μέτρων εξ ολοκλήρου από Kevlar ή Kevlar και άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, η θαλάσσια μεταφορά γίνεται ελαφριά, ευέλικτη, εξοικονομεί καύσιμα και μπορεί να φτάσει σε υψηλή ταχύτητα.

Στην αεροπορία, τα νήματα Kevlar χρησιμοποιούνται στην κατασκευή μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων. Το περίβλημα ελαφρύνει το βάρος και αυξάνει την προστασία.

Πώς να φροντίζετε το ύφασμα Kevlar σας

Κατά κανόνα, τα ρούχα Kevlar έχουν προστατευτικό εμποτισμό που προστατεύει τις ίνες από το νερό. Ωστόσο, τα πράγματα εξακολουθούν να μην παρεμβαίνουν στην κατάλληλη φροντίδα. Απαγορεύονται οι ακόλουθες ενέργειες:

  • συχνό πλύσιμο;
  • πλύση πάνω από 40°C;
  • χρήση λευκαντικών και άλλων επιθετικών απορρυπαντικών (είναι προτιμότερο να παίρνετε υγρές σκόνες για ευαίσθητα υφάσματα);
  • στεγνό καθάρισμα;
  • ξήρανση στον ήλιο.

Δεν χρειάζεται σιδέρωμα καθώς το ύφασμα δεν ζαρώνει. Η ελαφριά βρωμιά αφαιρείται καλύτερα με μια σκληρή βούρτσα παρά με πλύσιμο.

Χαρακτηριστικά του νήματος Kevlar: FAQ

Ερώτηση: Πόσο κοστίζει το Kevlar;

Απάντηση. Ένα γραμμικό μέτρο υφάσματος κοστίζει από 28 c.u. Και ένα κουβάρι με 100 μέτρα νήμα Kevlar πάχους 1 mm - από 35 c.u. Οι τιμές για τα τελικά προϊόντα ποικίλλουν πολύ και εξαρτώνται από τον κατασκευαστή. Για παράδειγμα, στη Ρωσία, τα προστατευτικά γάντια Kevlar μπορούν να αγοραστούν για 500-3000 ρούβλια.

Ερώτηση: Πώς να κόψω το νήμα Kevlar;

Απάντηση: Μπορείτε να αγοράσετε ειδικό ψαλίδι Kevlar από το κατάστημα υλικού. Έχουν οδοντωτές λεπίδες από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Ωστόσο, δεν είναι φθηνά - 1300-2000 ρούβλια. Επίσης, ένα ρολό μαχαίρι, μεγάλο ψαλίδι με χοντρές λεπίδες, μια σμίλη μπορεί να είναι κατάλληλα για κοπή υλικού.

Συμπέρασμα

Έτσι, το νήμα Kevlar είναι ένα ισχυρό, ανθεκτικό και ευέλικτο υλικό. Είναι αλήθεια ότι η παραγωγή του είναι αρκετά ακριβή, γεγονός που επηρεάζει την τελική τιμή των προϊόντων. Η ανεξάρτητη παραγωγή πραγμάτων από ίνες πολυαραμιδίου είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που απαιτεί ειδικά εργαλεία και γνώση της τεχνολογίας. Ωστόσο, τα πλεονεκτήματα του Kevlar αντισταθμίζουν τα μειονεκτήματά του.

Κατηγορία: