Mis on Aramiid

MIS ON ARAMID?

Lühidalt öeldes on aramiid atüüpi polüamiidja seega veel üks paljudest süsivesinik- või naftapõhistest polümeeridest. Wikipedias on määratlus veidi täpsem, kuid keerulisem:

Aramiidi/Kevlari ainulaadsed omadused muudavad selle ihaldusväärseks materjaliks spordi- ja välitööstuses. Seda kasutatakse muu hulgas suusakinnastes.

"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 kraadi)."

Miks seda nimetatakse an"aromaatne polüamiid"? Hea küsimus! See ainete rühm (vähemalt osades) eraldab tegelikult intensiivseid (lõhnalisi) aroome, mida sageli peetakse meeldivaks. Nii huvitav kui see ka pole, oleme palju vähem huvitatud lõhnast kui materjali funktsionaalsetest omadustest.

Kuid enne, kui jõuame kõige huvitavamate ja asjakohasemate juurde, on siin veel veidi teavet materjali arendamise kohta: Kuuekümnendate keskpaigas oli AmeerikaDuPont gruppviinud läbi üsna palju uurimistööd aramiidide praktilise kasutamise kohta. Selle käigus arendasid nad välja tuntuima aramiidi tüübiKevlarja valmistas selle kaubanduslikuks kasutamiseks valmis. Kevlar on arvatavasti ainus kaubanimi, mida olete õueharrastajana kunagi kuulnud, kuna seda aramiidkiudu kasutatakse sageli välitingimustes ja mägironimistoodetes. Tegelikult on Kevlar ainuke selles piirkonnas leitud aramiidkiud, mistõttu keskendume eelkõige sellele ja jätame aramiidtooted, nagu Nomex, Teijinconex, Twaron või Technora, tuletõrjujate, sõdurite ja astronautide hooleks...

TOOTMINE

Aramiidide tootmine on pehmelt öeldes mitmekesine ja keeruline. Neid toodetakse sagedamini kuikiudaineidkui filmidena. Kiudaineteaduse keerulises maailmas tehakse vahetmadala mooduligajakõrge mooduliga kiud, mille funktsionaalsed omadused erinevad üksteisest mõnevõrra.

Kõrge mooduliga kiud kedratakse polüparafenüleentereftaalamiidi vedelkristallilisest lahusest kontsentreeritud väävelhappes. Pärast pinnatöötlust venitatakse suure mooduliga kiud mehaaniliselt, et saada hästi orienteeritud polümeer. "Kõrge orientatsiooniaste" muudab mustri puhtaks. Täpne geomeetria on aramiidile sama iseloomulik kui kuldkollane värvus, mis toob meid aramiidi omadusteni.

OMADUSED

Tootjad kasutavad aramiidi mitte ainult rattarehvide, vaid ka padjandite jaoks.

Oma Kevlari toote kirjelduses rõhutab DuPont, et need kiud on"parem, tugevam ja turvalisem"vabas õhus: "DuPont™ Kevlar® aramiidkiud võimaldab inimestel Dare Bigger. Seda kasutatakse mitmesuguste rõivaste, aksessuaaride ja varustuse ohutuks ja lõikekindlaks muutmiseks. See on kerge, vastupidav ja erakordselt tugev. Jah, see on tuntud oma kasutamise poolest ballistilistes ja torkekindlates soomusvestides, kuna Kevlar®-i kaubamärgi aramiidkiud areneb edasi ja võimaldavad kangelastel olla kangelased. Kuid see on ka suusanõlvadel, ümberlülitusradadel, nõudlikul kõrbemaastikul ja isegi ruumi välispiiridel."

Lai kasutusala on tingitud kiu suurest (tõmbe)tugevusest, suurest löögikindlusest, keskmisest kuni väikesele venivusele, headele vibratsiooni summutavatele omadustele ja kuumakindlusele. Sulamise asemel hakkavad kiud karboniseeruma umbes 400 kraadi juures. Lahustid, kütused, määrdeained, soolane vesi, seened ega bakterid ei saa aramiidkiududele suurt kahju teha. Nad on tundlikud ainult mõne tugeva happe ja leelise suhtes. Teisisõnu, aramiid on vägakarm.

Kui aga rääkida survetugevusest, siis aramiidkangad on pigem paki keskel jaüsna kehvUV-kindluse ja veeimavuse osas (kuni 7 protsenti). UV-kiirguse tõttu kaotab kiud kuni 75 protsenti oma tugevusest. Selle vastu saab aga suhteliselt lihtsalt UV-kiirgust neelavate katete või laminaatide abil. Üldiselt võib aramiidi olla lihtnekombineeritud teiste kangastega, mis tähendab, et selle funktsionaalsust saab mitmel erineval viisil optimeerida ja laiendada.

RAKENDUSED

Aramiidi ainulaadsed omadused muudavad selle ideaalseks paljudeks rakendusteks, sealhulgas ehitus- ja tööstusrakendusteks. Spordi- ja välitööstus armastab materjali selle eestsitkus, tõmbetugevusjaväike kaal. Aramiidkiude kasutatakse nööride, paraplaani nööride, purjede, jalgrattarehvide ja muu jaoks.

Kevlari elemendid tekstiilides toimivad peamiselttugevdusedmis kaitsevad keha ja pikendavad rõivaste eluiga. Kevlari tugevdused on eriti populaarsed ratta-, mootorratta- ja motospordirõivastes, aga ka välipükste ja seljakottide kulumiskindlates kohtades. Kevlari õmblust kasutatakse ka suusa- ja via ferrata kinnastes.

Edelrid kasutab materjali isegi ronimisvarustuse jaoks.

Kuna materjal on nii sitke, on seda teatud kogusjäikussellele. See võib kindlasti olla pluss, kuid neid onvarjuküljedka sellele, eriti õues. Seda illustreerib näide suhteliselt uuestKevlar nöörid, mis on saadaval ka erinevates suurustes õmmeldud nööritroppidena. Südamik on valmistatud aramiidist, ümbris aga polüamiidist, nagu "tavaliste" nööride ja trosside puhul. Aramiidsüdamik on pruunikat värvi, nii et seda on lihtne eristada tavapärasest pimestavalt valgest polüetüleensüdamikust, mis koosneb teie tavalisest nöörist, köiest ja vöömaterjalist.

Saksakeelse ajakirja DAV Panorama 5/2014 numbris tõsteti esile materjali suurt tugevust ja suurt lõikekindlust kui üht peamist.eeliseid. Lisaks pole materjal mitte ainult väga kulumis- ja kuumakindel, vaid sellel on ka palju suurem tõmbetugevus kui polüamiidnööridel. Kevlar nöörid pakuvad ka palju suuremat purunemistugevust kui tavalised sama läbimõõduga tarvikute nöörid.

Nagupuuduseks, osutab ajakiri Panorama kevlari nööride suuremale mantli libisemisele võrreldes puhta polüamiidiga. Samuti juhivad nad tähelepanu sellele, et kvaasistaatilist materjali ei tohi kasutada liidrite dünaamilistes tõketes.

Kevlar ei sobi elastsuse puudumise (täpsemalt väikese katkemisvenimise) tõttu dünaamiliste trosside jaoks. Kuid materjali jäikus on tõesti kasulik kaljutunnelite jaoks või Abalakovi paigalt ära raputamiseks.