Aramidna vlakna so generično ime skupine sintetičnih vlaken. Vlakna ponujajo vrsto lastnosti, zaradi katerih so še posebej uporabne v oklepih, oblačilih in širokem naboru drugih uporab. Najbolj znana komercialna blagovna znamka je Kevlar ™, vendar obstajajo tudi drugi, kot sta Twaron ™ in Nomex ™ v isti široki družini.
Zgodovina
Aramide so se razvile iz raziskav, ki segajo nazaj do najlona in poliester. Družina je znana kot aromatični poliamidi. Nomex je bil razvit v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja in njegove lastnosti so privedle do široke uporabe zaščitnih oblačil, izolacije in kot nadomestilo za azbest. Nadaljnje raziskave s to meta-aramido so pripeljale do vlaknin, ki jih zdaj poznamo Kevlar. Kevlar in Twaron sta para-aramida. Kevlar je bil razvit in zaščiten z blagovno znamko DuPont in je postal tržno dostopen leta 1973.
Proizvodnja Aramidov po vsem svetu je bila leta 2011 dobrih 60.000 ton, povpraševanje pa narašča, ko se proizvodnja povečuje, stroški padajo in aplikacije se širijo.
Lastnosti
Kemična struktura verižnih molekul je taka, da so vezi večinoma poravnane vzdolž osi vlaken, kar jim daje izjemno trdnost, prožnost in toleranco proti odrgnjenju. Z izjemno odpornostjo proti vročini in majhni vnetljivosti so nenavadne po tem, da se ne topijo - le začnejo razpadati (pri približno 500 stopinjah Celzija). Imajo tudi zelo nizko električno prevodnost, zaradi česar so idealni električni izolatorji.
Z veliko odpornostjo na organska topila vsestranski 'inertni' vidiki teh materialov ponujajo izjemno vsestranskost za ogromno uporabo. Edino piko na njih je, da so občutljivi na UV, kisline in soli. Prav tako gradijo statično elektriko, razen če so posebej obdelane.
Izjemne lastnosti teh vlaken zagotavljajo prednosti, zaradi katerih so idealne za široko uporabo. Vendar s katero koli kompozitni material, pri ravnanju in obdelavi je treba skrbeti. Uporaba rokavic, mask itd. je priporočljivo.
Prijave
Prvotna uporaba Kevlarja je bila za ojačitev avtomobilskih pnevmatik, kjer tehnologija še vedno prevladuje, v prometu pa se vlakna uporabljajo kot nadomestilo za azbest - na primer pri zavornih oblogah. Verjetno je najbolj znana uporaba v karoserijskem oklepu, vendar druge zaščitne uporabe vključujejo ognjevarne obleke za gasilce, čelade in rokavice.
Njihovo veliko razmerje med trdnostjo in težo je privlačno za ojačitev (na primer v kompozitnih materialih, zlasti kjer je pomembno upogibanje upogibanja, kot so krila zrakoplova). V gradbeništvu imamo beton iz armiranega vlakna in termoplastike. Korozija je velika težava pri dragih podvodnih cevovodih v naftna industrijater tehnologija termoplastičnih cevi je bila razvita za podaljšanje življenjske dobe cevovoda in zmanjšanje stroškov vzdrževanja.
Njihove nizke raztezne lastnosti (običajno 3,5% pri preboju), visoka trdnost in odpornost na obrabo naredijo aramidna vlakna idealna za vrvi in kable, uporabljajo pa jih celo za privez ladij.
V športnem prizorišču so področja uporabe teh tečajev, vrvic za teniški lopar, hokejske palice, smuči in tekaški copati. izjemna vlakna, pri katerih mornarji uživajo prednosti trupov, ojačanih z aramido, aramidnih linij in Kevlarjevih obližev na komolcih, kolenih in zadaj!
Tudi v svetu glasbe se aramidna vlakna slišijo kot trstika in bobnaste glave, pri čemer se zvok prenaša s pomočjo zvočnikov iz aramidnih vlaken.
Prihodnost
Redno se objavljajo nove aplikacije, na primer visokozmogljiv zaščitni premaz za težka okolja, ki vlagajo kevlarna vlakna v ester. To je idealno za prevleko novih jeklenih cevovodov - na primer v komunalnih napravah, kjer se vodovodne cevi lahko zakopajo pod zemljo, proračuni pa ne omogočajo dražjih alternativ termoplastike.
Z izboljšanimi epoksi in drugimi uvaja smole redno in ob stalnem povečevanju svetovne proizvodnje aramid v različnih oblikah (vlakna, kaša, prah, sesekljana vlakna in tkanine) povečana uporaba materiala je zagotovljena tako v surovi obliki kot v kompoziti.