Упркос чињеници да је кевларско влакно изумљено пре много година, људи и даље настављају да буду задивљени његовим јединственим својствима. Материјал је револуционисао област тканина које су дизајниране за заштиту због својих параметара и карактеристика.
Кевлар: Шта је то уопште?
Тканина направљена од синтетичких влакана са кристалном структуром назива се кевлар. Невероватну чврстоћу тканине обезбеђује бензенски прстен, који се налази у попречном пресеку кристала. Према својим карактеристикама, материјал је јачи и издржљивији од метала, док је веома танак и лаган.
Свако се упознаје са кевларом другачије, свако сазнаје шта је то из одређених животних ситуација. Савремена омладина је упозната са материјалом захваљујући игри Раст, у којој се ликовима нуди да купе оклоп и муницију направљену од њега. Старија генерација повезује влакно са заштитном одећом и спортском опремом.
Укратко о пореклу
Давне 1975. године, материјал под називом Кевлар је први пут представљен на тржишту и одмах је почео да ужива огромну потражњу, која се свакодневно само повећава. Овај јединствени полимер је добијен у лабораторијама светски познатог концерна ДуПонт. Званично, његовим творцем се сматра хемичарка Стефани Кволек.
У то време, коришћен је за гуме као материјал за ојачање. Касније је нашао примену у разним композитним материјалима, спортској опреми и кабловским производима. Кевлар тканина је почела да се користи за производњу личне заштитне опреме.
Производња кевлар тканине
Након што су први пут сазнали за овај материјал, многи људи постављају питање од чега направити кевлар. Да би се добио, узима се раствор калцијум хлорида и метилпиролидона. Додају му се посебни реагенси, ослобађајући необичну супстанцу са својствима течних кристала. Процес се изводи на ниским температурама.
Споља, добијени полимер је мрвица или гел који се пере и суши. Затим се пропушта кроз млазнице, услед чега се формирају влакна, па се добијају нити. Није тешко погодити шта су кевлар нити. Добијена влакна се увијају у нити, које већ чине готов производ. Након овога, други пут се шаљу у таложну купку, перу се и суше.
Молимо вас да обратите пажњу! Пошто производња кевлара подразумева значајне потешкоће, укључујући употребу сумпорне киселине, процес је веома скуп.
Техничке карактеристике и својства
Техничке карактеристике и својства кевлара су заиста јединствене. Главна карактеристика се сматра високом механичком чврстоћом. Истовремено, маса и густина су релативно ниске.
Кевлар је материјал са јединственом отпорношћу на истезање и способношћу самогашења. Истовремено, не гори нити се топи. Тек на температурама изнад 430 степени почиње да се распада. Као резултат излагања високим температурама, не одмах, већ након одређеног времена, почиње да губи чврстоћу.
Отпоран је на органске раствараче и корозију, и има висок модул еластичности. Под утицајем ниских температура, не само да се не квари, већ напротив, постаје јачи. Отпоран је на резове и има ниску специфичну електричну проводљивост.
Области примене кевлара
Упркос широкој употреби и потражњи, мало људи зна шта је кевлар. Иако ово влакно високе чврстоће већ деценијама проналази широк спектар примене.
Кевлар се углавном користи у областима где су следеће карактеристике важне:
- отпорност на хабање;
- термичка стабилност;
- ниска структурна тврдоћа;
- значајна лакоћа;
- добра чврстоћа уз малу тежину.
Стога је логично да се кевларска тканина користи за израду личне заштитне опреме, разне одеће за војно особље и специјалне снаге.
Авио-индустрија
Особине кевлара, какав је то материјал, добро су познате у ваздухопловној индустрији. Користи се у производњи бројних беспилотних летелица ради обезбеђивања заштите.
Лична заштитна опрема
Механичка својства чине кевларска влакна погодним за производњу личне панцирске заштите. Од њих се праве борбени шлемови, панцири и балистичке маске за заштиту лица.
Захваљујући кевларском оклопу, оружане снаге разних земаља стварају посебне непробојне маске и балаклаве за посаде оклопних возила. Поред тога, управо уз помоћ кевлара се врши оклоп носача авиона класе Нимиц.
Панцири од кевларских влакана се с правом сматрају најквалитетнијим. Такав оклоп може да пружи заштиту од брзих удараца хладног оружја, ослаби удар метака и заштити од продора и ширења фрагмената. Заштита је обезбеђена захваљујући јединственој лакоћи, чврстоћи и релативној издржљивости коришћеног материјала.
Истовремено, приликом давања предности кевлар производима, као што су панцири, треба узети у обзир да полимер има одређене аспекте. Пошто је оклоп мекан, неће моћи да заштити од хица из близине или продорног ударца ножем или шилом. За такве сврхе развијају се специјални модели са посебним крутим панелима. Још један недостатак је фотосензитивност. Уз стално и дуготрајно излагање сунчевој светлости, материјал почиње постепено да се пропада.
Пошто се кевларска нит сматра скупим материјалом, до опште „кевларизације“ још није дошло. Само економски развијене земље могу себи приуштити да опреме своје војске и јединице тактилним производима направљеним од овог материјала.
Заштита руку
Тактичке рукавице са кевларским плочастим уметцима користе се за заштиту руку од оштећења при судару са непријатељским зубима, као и за значајно повећање удара. Такве рукавице се називају и неком врстом модерног аналога месинганих боксера. Овакви додаци су веома тражени међу запосленима у специјализованим јединицама, као и међу љубитељима екстремних спортова, активности на отвореном и уличним борцима. Таква популарност се објашњава издржљивошћу, отпорношћу на влагу и оштећења, као и топлином. Руке у таквим рукавицама биће потпуно заштићене.
Спортска опрема
Сноуборди, чамци, весла, скије и спортске кациге направљене од кевлара су лагане и веома издржљиве. Спортску опрему направљену од овог материјала преферирају и аматери и професионални спортисти.
Управо овај материјал помаже у минимизирању преноса вибрација, осигурава издржавање деформационих оптерећења без оштећења. Захваљујући пластичности материјала, производи су заштићени од разних озбиљних оштећења, гњечења. Поред тога, потпуно је безбедан и поуздан чак и под утицајем великих ударних оптерећења.
Између осталог, кевлар се користи за облагање неких бициклистичких гума. То је оно што минимизира ризик од пробијања. Слојеви кевлара се додају рекетима за стони тенис. Ово повећава одскок и смањује тежину. Материјал се користи за израду безбедне одеће за мотоциклисте. Посебно се користи за замену пластичних елемената за заштиту рамена и лактова.
Остале области примене
Високи индикатори хемијске и механичке стабилности, као и чврстоћа кевлара обезбеђују његову широку примену у различитим областима. Овај материјал се сматра једним од најсавременијих у савременом свету.
Најчешће се користи у следеће сврхе:
- Као армирајуће влакно - користи се да материјал буде лаган и јак. Користи се за јачање каблова и њихову заштиту од ломљења и истезања.
- У процесу производње ортопедских протеза.
- За производњу конопаца - производи се одликују отпорношћу на корозију, поузданошћу, малом тежином и непроводљивошћу. Због ових карактеристика, конопци се широко користе у бродоградњи и рударству, замењујући челичне каблове.
- Да би се добио хибридни материјал назван угљен-кевлар, користи се за изградњу трупова чамаца који су способни да развију значајне брзине.
- За производњу најновијег супер јаког грађевинског материјала који се зове кевлар бетон - користи се за израду плоча за поплочавање, фасадног камена за зидове, споменике, ивичњаке, степенице и још много тога. Истовремено, такви грађевински материјали су прилично скупи због коришћеног кевлара.
- За производњу рибарске линије - ако се особа професионално бави риболовом, онда даје предност само висококвалитетној опреми. Такође, кевлар рукавица ће бити неопходна за риболов, посебно приликом хватања сома или штуке.
- За производњу заштите картера - пружа висок ниво отпорности на механичка оштећења. Стабилан је на топлоту и има висок степен отпорности на хемикалије. Истовремено, кевлар композит је релативно јефтинији.
Кевлар влакна се данас користе у разним областима. Готово је немогуће замислити пасивну заштиту без овог материјала, а панцири и кациге су већ спасили многе животе.
