Люди, що виконують небезпечну роботу: співробітники МНС, поліцейські, військові, пожежники, астронавти потребують спеціальної одязі. У 60-х роках минулого століття в якості основи була запропонована арамідний тканина. Вона складалася з високоміцного, термостійкого, синтетичного волокна, синтезованого в лабораторії американської компанії DuPont. Через десяток років (1975), перший вдосконалений арамід під назвою «кевлар» з’явився на ринку. Згодом сімейство ароматичних амідів поповнилося іншими полімерами. Розглянемо особливості їх складу, властивостей, застосування, способів експлуатації і догляду.
Опис і виробництво спецтканини
По хімічній структурі арамід ─ це полипарафенилентерефталамид. В його основі лежать бензольні кільця, з’єднані між собою за допомогою амідних зв’язків (-NH-CO-). Саме міцні ковалентні зв’язки, а також однакова спрямованість молекул стали причиною високої механічної міцності полімерних ниток. Слабкі водневі зв’язки, що виникають між сусідніми ланцюгами молекул, не грають визначальної ролі.
Ароматичні аміди отримують в процесі реакції поліконденсації, продукт якої має вигляд крихти або гелю. При пропусканні його через фільєри формуються волокна. Технологія виробництва ароматичних амідів вимагає великих обсягів сірчаної кислоти і прісної води.
Технічні характеристики
Арамідний тканина горить в чистому кисні. У повітрі, в якому на частку кисню припадає лише 1/5 частину, вона гасне. Арамиды ─ ідеальні діелектрики. Витримують високі температури, але при 500°C починають розкладатися.
Важливо: До недоліків арамідних тканин відноситься їх старіння. Виробники гарантують збереження високих міцнісних характеристик матеріалу на протязі 5 років. Через покладений термін, процеси деградації волокон набувають незворотного характеру. Довговічність полімерів збільшується після обробки їх спеціальними складами.
До мінусів арамидним синтетики належить її погана пофарбування. Спочатку всі волокна виробляються жовтого кольору, але при використанні матеріалу в технічних цілях цей фактор не є визначальним.
Види
найпоширенішими ізомерами арамидов є: пара-форми, відомі, як Тварон і Кевлар і мета-форма або Тканину.
В РФ арамиды (АРУС, Армос, Русар, СВМ, Artec) виробляють у Ростовській області (р. Каменськ-Шахтинський).
З них виготовляють:
- композити;
- гумотехнічні вироби;
- армуючі і термостійкі тканини;
- грузонесущие елементи.
Арамідні волокна відрізняються як видами ниток, так і їх плетінням.
Що таке канвас тканина – читайте нашу статтю
за типом волокон
Факт: Що стосується розривної міцності пара-арамідних волокон, то вона варіює в межах 280─550 кг/мм2. Ці ж показники у сталі коливаються від 50 до 150 кг/мм2. При цьому щільність полімерів досить низька (1400─1500 кг/м3), при щільності сталі 7800 кг/м3, а води 1000 кг/м3.
До мета-арамідним полотнам відноситься Номекс, що витримує температуру до +250°C, короткочасно ( протягом 50 сек) +400…+500°C.
з плетіння
Плетіння теж впливає на властивості арамідних ниток. Воно може бути вафельним, саржевим, атласним і полотняним. Є трикотажні варіанти, для виготовлення яких застосовуються спеціальні верстати. У балістичних різновидів є декілька шарів, кожен зі своїм типом плетіння. Зовнішній може бути виконаний з нетканого матеріалу.
Назви арамідних матеріалів (арселон, кевлар, тварон, терлон, СВМ, номекс)
Основні види пара-арамидов представлені в таблиці.
| Заголовок | Де знаходиться | Полімер |
|---|---|---|
| Кевлар | США | ПФТА |
| Тварон | Голландія | ПФТА |
| Текнора | Японія | Параметасополиамид |
| Русар | РФ | Терефталилхлорид / парафенілендіамін |
| Армос | РФ | Гетероциклічний діамін |
| СВМ | РФ | Терефталилхлорид / гетероциклічний діамін |
(ПФТА ─ полипарафенилентерефталамид).
Розглянемо особливості деяких арамідних тканин.
Кевлар
Перший з арамидов. Застосовується у виробництві касок, бронежилетів, спорядження для саперів, робочих рукавичок, проводів, шин.
Тварон
Продукт міжнародної японо-голландської компанії. Легкий, міцний, пружний, інертний до хімічного впливу, не пропускає електричний струм, витримує високі температури.
СВМ
Сверхвысокопрочный матеріал (СВМ), створений радянськими хіміками. Досконаліші його форми Армос і Русар розроблені і виробляються вже в сучасній Росії. З них шиють обмундирування для військових.
Номекс
Мета-ізомер від компанії Дюпон. Еластичний, термостійкий, менш міцний, ніж кевлар, але в 3 рази перевершує його по стійкості до згинання. Обвуглювання матеріалу починається при 370°C. З номекса шиють спецодяг для тих, хто працює в умовах високих температур.
Арселон
матеріал арамід
арамідне волокно що це таке
костюм з арамидним тканини
одяг арамід
Аналог Номекса, вироблений ще в радянській Білорусії. Випускається і по сьогоднішній день. Матеріал витримує тривале нагрівання до 250°C, а також короткочасне до 400°C. З арселона шиють спецодяг для зварювальників, металургів, пожежних. Полімер використовується для оббивки салонів вагонів і літаків.
Терлон
Вигляд високоміцних важкогорючих волокон, отриманий в СРСР.
Кермель
Приємна до тіла арамідний тканина французького виробництва. Використовується при пошитті натільного одягу, спецодягу для працівників гарячих цехів.
Застосування в різних сферах
Перші арамідні тканини використовувалися як армуючі елементи в автомобільних шинах, надміцних стропах і тросах. Сьогодні сфера їх застосування захопила самі різні галузі. З них виготовляють оплітку для оптичної та іншої кабельної продукції, композити для космічної та авіаційної промисловості, камери внутрішнього тиску, високошвидкісні маховики, швидкохідні яхти і елітні автомобілі.
Захисні костюми
Спецодяг з арамідних тканин необхідна робітникам при виробництві кераміки, скла, нафтохімічних продуктів. З арамидов виготовляється обмундирування і засоби захисту, які використовуються в армії і силових структурах. Кращі зразки вдається отримати при поєднанні з пластиком. Покриття на тій же полімерній основі ізолює приміщення і обладнання від високої температури.
Броня
Важливо: Високоміцні арамідні тканини, наприклад, кевлар використовуються для створення куленепробивних жилетів і касок. Врятовані ними людські життя виправдали високу вартість захисних матеріалів.
Спортивний одяг та інвентар
Арамідне волокно застосовується при виготовленні мотоджинсов, спорядження для представників різних видів спорту, зокрема, гірськолижного та сноуборду.
Динаміки та музичні інструменти
Арамиды володіють відмінними акустичними властивостями. З них виготовляють дифузори для динаміків. Кевлар служить основою для струн, надає їм особливу міцність, гнучкість, а також стійкість до перепадів температури.
Експлуатація та догляд
Арамідні тканини бояться води. Намоклі волокна менш міцні, але після висихання їх властивості відновлюються. Такі тканини все ж можна прати, вони не дають усадки. Правда, багаторазові прання, а також вплив прямого ультрафіолету позначаються на прочности арамидов. При наявності водостійкого покриття довговічність матеріалів збільшується. Негативно впливають на їх властивості відбілювачі і склади, використовувані при хімічному чищенні виробів.
Арамиды успішно вирішують проблеми сьогодення, які постають перед людиною. Але можуть стати баластом для навколишнього середовища, так як будуть «не по зубах» жодній живій істоті, що живе на Землі. Ось чому, поряд з створенням полімерних матеріалів, необхідно вирішувати питання, пов’язані з їх утилізацією.
