Ткани
Назад

Арамидное волокно и его супер свойства: величайшая польза для современников или экологическая катастрофа для потомков

Опубликовано: 02.11.2020
Время на чтение: 3 мин
0
475
одежда будущего из арамида

Люди, выполняющие опасную работу: сотрудники МЧС, полицейские, военные, пожарные, астронавты нуждаются в специальной одежде. В 60-х годах прошлого столетия в качестве ее основы была предложена  арамидная ткань. Она состояла из высокопрочного, термостойкого, синтетического волокна, синтезированного в лаборатории американской компании DuPont. Спустя десяток лет (1975 г.), первый усовершенствованный арамид под названием «кевлар» появился на рынке. Со временем семейство ароматических амидов пополнилось другими полимерами. Рассмотрим особенности их состава, свойств, применения, способов эксплуатации и ухода.

Описание и производство спецткани

По химической структуре арамид ─ это полипарафенилентерефталамид. В его основе лежат бензольные кольца, соединенные между собой посредством амидных связей (-NH-CO-). Именно прочные ковалентные связи, а также одинаковая направленность молекул стали причиной высокой механической прочности полимерных нитей. Слабые водородные связи, возникающие между соседними цепями молекул, не играют определяющей роли.

Ароматические амиды получают в процессе реакции поликонденсации, продукт которой имеет вид крошки или геля. При пропускании его через фильеры формируются волокна. Технология производства ароматических амидов требует больших объемов серной кислоты и пресной воды.

Технические характеристики

Арамидная ткань горит в чистом кислороде. В воздухе, в котором на долю кислорода приходится лишь 1/5 часть, она гаснет. Арамиды ─ идеальные диэлектрики. Выдерживают высокие температуры, но при 500°C начинают разлагаться.

Важно: К недостаткам арамидных тканей относится их старение. Производители гарантируют сохранность высоких прочностных характеристик материала на протяжении 5 лет. Спустя положенный срок, процессы деградации волокон приобретают необратимый характер. Долговечность полимеров увеличивается после обработки их специальными составами.

К минусам арамидной синтетики относится ее плохая окрашиваемость. Изначально все волокна производятся желтого цвета, но при использовании материала в технических целях этот фактор не является определяющим.

Виды

одежда из арамида

Самыми распространенными изомерами арамидов являются: пара-формы, известные, как Тварон и Кевлар и мета-форма или Номекс.

В РФ арамиды (АРУС, Армос, Русар, СВМ, Artec) производят в Ростовской области (г. Каменск-Шахтинский).

Из них изготавливают:

  • композиты;
  • резинотехнические изделия;
  • армирующие и термостойкие ткани;
  • грузонесущие элементы.

Арамидные волокна отличаются как видами нитей, так и их плетением.

Что такое канвас ткань - читайте нашу статью

по типу волокон

Факт: Что касается разрывной прочности пара-арамидных волокон, то она варьирует в пределах 280─550 кг/мм2. Эти же показатели у стали колеблются от 50 до 150 кг/мм2. При этом плотность полимеров довольно низкая (1400─1500 кг/м3), при плотности стали 7800 кг/м3, а воды 1000 кг/м3.

К мета-арамидным полотнам относится Номекс, выдерживающий температуру +250°C, кратковременно ( в течение 50 сек) +400…+500°C.

по плетению

Плетение тоже влияет на свойства арамидных нитей. Оно может быть вафельным, саржевым, атласным и полотняным. Есть трикотажные варианты, для изготовления которых применяются специальные станки. У баллистических разновидностей есть несколько слоев, каждый со своим типом плетения. Наружный может быть выполнен из нетканого материала.

Названия арамидных материалов (арселон, кевлар, тварон, терлон, СВМ, номекс)

Основные виды пара-арамидов представлены в таблице.

НазваниеГде находитсяПолимер
КевларСШАПФТА
ТваронГолландияПФТА
ТекнораЯпонияПараметасополиамид
РусарРФТерефталилхлорид / парафенилендиамин
АрмосРФГетероциклический диамин
СВМРФТерефталилхлорид / гетероциклический диамин

(ПФТА ─ полипарафенилентерефталамид).

Рассмотрим особенности некоторых арамидных тканей.

Кевлар

Первый из арамидов. Применяется в производстве касок, бронежилетов, снаряжения для саперов, рабочих перчаток, проводов, шин.

Тварон

Продукт международной японо-голландской компании. Легковесный, высокопрочный, упругий, инертный к химическому воздействию, не пропускает электрический ток, выдерживает высокие температуры.

СВМ

Сверхвысокопрочный материал (СВМ), созданный советскими химиками. Более совершенные его формы Армос и Русар разработаны и производятся уже в современной России. Из них шьют обмундирование для военных.

Номекс

Мета-изомер от компании Дюпон. Эластичный, термостойкий, менее прочный, чем кевлар, но в 3 раза превосходит его по стойкости к изгибанию. Обугливание материала начинается при 370°C. Из номекса шьют спецодежду для тех, кто работает в условиях высоких температур.

Арселон

Аналог Номекса, производимый еще в советской Белоруссии. Выпускается и по сегодняшний день. Материал выдерживает длительное нагревание до 250°C, а также кратковременное до 400°C. Из арселона шьют спецодежду для сварщиков, металлургов, пожарных. Полимер используется для обивки вагонов и салонов самолетов.

Терлон

Вид высокопрочных трудносгораемых волокон, полученный в СССР.

Кермель

Приятная к телу арамидная ткань французского производства. Используется при пошиве нательного трикотажа, спецодежды для работников горячих цехов.

Применение в различных сферах

Первые арамидные ткани использовались как армирующие элементы в автомобильных шинах, сверхпрочных стропах и тросах. Сегодня сфера их применения захватила самые различные отрасли. Из них изготавливают оплетку для оптической и другой кабельной продукции, композиты для космической и авиационной промышленности, камеры внутреннего давления, высокоскоростные маховики, быстроходные яхты и элитные автомобили.

Защитные костюмы

Спецодежда из арамидных тканей необходима рабочим при производстве керамики, стекла, нефтехимических продуктов. Из арамидов изготавливается обмундирование и средства защиты, используемые в армии и силовых структурах. Лучшие образцы удается получить при сочетании с пластиком. Покрытие на той же полимерной основе изолирует помещения и оборудование от высокой температуры.

Броня

Важно: Высокопрочные арамидные ткани, например, кевлар используются для создания пуленепробиваемых жилетов и касок. Спасенные ими человеческие жизни оправдали высокую стоимость защитных материалов.

Спортивная одежда и инвентарь

Арамидное волокно применяется при изготовлении мотоджинсов, снаряжения для представителей различных видов спорта, в частности, горнолыжного и сноуборда.

Динамики и музыкальные инструменты

Арамиды обладают отличными акустическими свойствами. Из них изготавливают диффузоры для динамиков. Кевлар служит основой для струн, придает им особую прочность, гибкость, а также стойкость к перепадам температуры.

Эксплуатация и уход

Арамидные ткани боятся воды. Намокшие волокна менее прочные, но после высыхания их свойства восстанавливаются. Такие ткани все же можно стирать, они не дают усадки. Правда, многократные стирки, а также воздействие прямого ультрафиолета сказываются на прочности арамидов. При наличии водостойкого покрытия долговечность материалов увеличивается. Негативно влияют на их свойства отбеливатели и составы, используемые при химической чистке изделий.

Арамиды успешно решают проблемы сегодняшнего дня, которые встают перед человеком. Но могут стать балластом для окружающей среды, так как будут «не по зубам» ни одному живому существу, живущему на Земле. Вот почему, наряду с созданием полимерных материалов, необходимо решать вопросы, связанные с их утилизацией.

автор статей
Автор:
Захарова Нина Афанасьевна
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.
Adblock
detector