Kevlar
Kevlar je obchodní značka para-aramidového vlákna, které objevila chemička Stephanie Kwoleková u firmy DuPont v roce 1965.[1]
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]
Molekulární vzorec kevlaru je [-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-]n.
Relativní hustota je 1,44 g/cm3, tažná pevnost vláken dosahuje 20-21 cN/dtex (modul pevnosti 3,6-4,1 GPa), při 160 °C se snižuje pevnost o 10 %, při 450 °C kevlar sublimuje.
Tažnost obnáší 2,8–4,0 %. Absorpce rázové energie (způsobené např. střelou), je 4x vyšší než u běžných polyamidů.[2] Nevýhody: Kevlar je nevhodný pro vlhké prostředí a ke stlačování. Je citlivý na UV záření, velmi tuhý, takže ke stříhání jsou nutné speciální nůžky.[3]
Druhy vláken a jejich použití
[editovat | editovat zdroj]Vedle základních typů K29 a K49 se udávají například druhy
- K100 – Kevlar barvený ve hmotě
- K119 – vlákno s vyšší tažností a odolností proti únavě
- K129 – vlákno s vyšší pevností k balistickým účelům
- AP – o 15% vyšší pevnost než Kevlar 29
Výroba a zpracování vláken
[editovat | editovat zdroj]
Kevlar se syntetizuje z monomeru parafenylendiaminu a tereftaloyl chloridu. Jako rozpouštědlo se používá N-methylpyrrolidon. Výsledná kapalina se protlačuje tryskou a prochází vzduchovou štěrbinou do srážecí lázně. Ve druhém stupni výroby se vláknina dlouží při teplotách 300-400 °C.
Vlákna se prodávají jako
- Filament v jemnostech 22–167 tex ve formě příze nebo rovingu[4]
- Stříž v jemnosti 1,7 dtex v délkách 38–50 mm[5]
- Sekaná vlákna (chopped) v délkách 1–100 mm[6]
Textilie z kevlaru a jejich použití
[editovat | editovat zdroj]- Staplové příze se vyrábí bavlnářským způsobem předení v jemnostech 25–1000 tex[7]
Použití: šicí nitě, pleteniny na spodní prádlo, filtrace horkých plynů
Vynikající pevnost (více než 100 kN) dosahují kevlarová lana stáčená na tzv. planetárních[9] nebo tubulárních pramenicích.
- Tkaniny se vyrábějí v plátnové, keprové nebo atlasové vazbě, často jako směsové (hybridní) s osnovou z uhlíkových rovingů a útkem z kevlarových filamentů.[10]
Použití: výztuž kompozitů a lamináty (ohnivzdorné oděvy, výztuže pneumatik, čluny, filtry atd.)
- Pleteniny s použitím na rukavice k ochraně proti pořezání a proti ohni,[11] výztuže kalhot pro motocyklisty[12] apod.
- Netkané textilie s použitím nejčastěji jako výztuže kompozitů[13]
Příklady maloobchodních cen kevlarových textilií
[editovat | editovat zdroj]Ceny platné v USA v roce 2012[14]:
- Tkanina v keprové vazbě (cca 200 g/m2) = 33 € / m2
- Směsová (hybridní) tkanina karbon/kevlar = 37 € / m2
- Splétaná kevlarová hadice (ø 5 cm) = 18 € / m
- Netkaná rouška (pavučinka) na lamináty (cca 10 g / m2) = 13 € / m2
Recyklování kevlaru
[editovat | editovat zdroj]Firma Teijin (která vyrábí konkurenční paraaramidové vlákno Twaron) organizuje sběr a recyklování použitých textilií s obsahem aramidových vláken všeho druhu. Od roku 2008 z nich vyrábí materiál Twaron Pulp 0701.[15]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ 1965 Kevlar® [online]. DuPont, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ What Are the Properties of Kevlar? [online]. eHow Discover, 1999-2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Cut Technology [online]. DuPont, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-01-18. (anglicky)
- ↑ Roving / Aramid Fiber Roving [online]. dostkimya, 2004-2010 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Kevlar®Fibres [online]. DuPont, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Aramid Pulp [online]. DuPont, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Industrial Yarn and Thread [online]. Service Thread-Warehouse, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Kevlar Cord & Rope [online]. Service Thread-Warehouse, 1995 - 2016 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Planetary stranding and closing machine [online]. Frigeco [cit. 2017-01-10]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-03-22. (anglicky)
- ↑ carbon aramid fiber hybrid fabric [online]. Bizrice, 2011-2013 [cit. 2017-01-10]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-05. (anglicky)
- ↑ Heat Resistant Gloves [online]. DuPont, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Kalhoty pro motocyklisty s pletenou kevlarovou výztuží: http://www.eshop-moto.cz/detail/moto-obleceni/draggin-jeans-next-gen-kevlarove-jeansy/ Archivováno 4. 6. 2015 na Wayback Machine.
- ↑ Honeycomb Composites [online]. DuPont, 2017 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Ceny kevlarových textilií v USA (2012): http://composite.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http://www.fibreglast.com/table.htm[nedostupný zdroj]
- ↑ Your Teijin aramid solution [online]. TeijinAramid B.V., 2006-2008 [cit. 2017-01-10]. Dostupné online. (anglicky)
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- Kießling/Matthes: Textil- Fachwörterbuch, Berlin 1993, ISBN 3-7949-0546-6, str. 208
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Kevlar na Wikimedia Commons - Specifikace materiálu: Kevlar: http://www.odetka.cz/…
- (anglicky) DuPont, Welcome to Kevlar: http://www2.dupont.com/… Archivováno 16. 7. 2011 na Wayback Machine.