Aramidevezel De veelzijdige polymeerversterkende vezel

Arramidevezel is de generieke naam van een groep synthetische vezels. De vezels bieden een aantal eigenschappen waardoor ze bijzonder nuttig zijn in pantsers, kleding en een breed scala aan andere toepassingen. Het meest bekende commerciële merk is Kevlar ™, maar er zijn andere zoals Twaron ™ en Nomex ™ in dezelfde brede familie.

Geschiedenis

Aramiden zijn voortgekomen uit onderzoek dat zich uitstrekt tot nylon en polyester. De familie staat bekend als aromatische polyamiden. Nomex werd ontwikkeld in de vroege jaren 1960 en de eigenschappen ervan leidden tot een breed gebruik in beschermende kleding, isolatie en als vervanging voor asbest. Verder onderzoek met deze meta-aramide leidde tot de vezel die we nu kennen als Kevlar. Kevlar en Twaron zijn para-aramiden. Kevlar werd ontwikkeld en handelsmerk van DuPont en werd in 1973 in de handel verkrijgbaar.

De wereldwijde productie van Aramids in 2011 was ruim 60.000 ton en de vraag groeit gestaag naarmate de productie opschaalt, de kosten dalen en de applicaties breder worden.

Eigendommen

De chemische structuur van de kettingmoleculen is zodanig dat de bindingen (grotendeels) langs de vezelas zijn uitgelijnd, waardoor ze een uitstekende sterkte, flexibiliteit en slijtvastheid hebben. Met een uitstekende weerstand tegen hitte en lage ontvlambaarheid, zijn ze ongebruikelijk in zoverre dat ze niet smelten - ze beginnen alleen maar af te breken (bij ongeveer 500 graden Celsius). Ze hebben ook een zeer lage elektrische geleidbaarheid waardoor ze ideale elektrische isolatoren zijn.

Met een hoge weerstand tegen organische oplosmiddelen, bieden de all-round 'inerte' aspecten van deze materialen een uitstekende veelzijdigheid voor een groot aantal toepassingen. De enige vlek op hun horizon is dat ze gevoelig zijn voor UV, zuren en zouten. Ze bouwen ook statische elektriciteit op, tenzij ze speciaal worden behandeld.

De uitstekende eigenschappen die deze vezels hebben, bieden voordelen waardoor ze ideaal zijn voor een breed scala aan toepassingen. Bij elk composietmateriaal is het echter belangrijk om voorzichtig te zijn bij het hanteren en verwerken. Het is raadzaam om handschoenen, maskers, enz. Te gebruiken.

toepassingen

Het oorspronkelijke gebruik van Kevlar was voor de versterking van autobanden, waar de technologie nog steeds domineert, maar in transport worden de vezels gebruikt als vervanging voor asbest - bijvoorbeeld in remvoeringen. Waarschijnlijk is de meest bekende toepassing in kogelvrije kleding, maar andere beschermende toepassingen omvatten brandwerende pakken voor brandweerlieden, helmen en handschoenen.

Hun hoge sterkte / gewichtsverhouding maakt ze aantrekkelijk voor gebruik als versterking (bijvoorbeeld in composietmaterialen, met name waar buigtolerantie belangrijk is, zoals vliegtuigvleugels). In de bouw hebben we vezelversterkt beton en thermoplastische buizen. Corrosie is een groot probleem voor dure onderzeese pijpleidingen in de olie-industrie, en thermoplastische pijpleidingstechnologie werd ontwikkeld om de levensduur van de pijpleiding te verlengen en onderhoudskosten te verlagen.

Hun lage rek eigenschappen (meestal 3,5% bij breuk), hoge sterkte en slijtvastheid maken aramidevezels ideaal voor touwen en kabels, en ze worden zelfs gebruikt voor het aanmeren van schepen.

In de sportarena zijn bowstrings, tennisracket-snaren, hockeysticks, ski's en hardloopschoenen enkele van de toepassingsgebieden voor deze uitstekende vezels, waarbij zeilers genieten van de voordelen van met aramide versterkte rompen, aramidelijnen en Kevlar-wear-patches op hun ellebogen , knieën en steigert!

Zelfs in de muziekwereld laten aramidevezels zich horen als instrumentriet en drumvel, waarbij het geluid wordt doorgegeven via aramidevezelluidsprekerkegels.

De toekomst

Regelmatig worden nieuwe toepassingen aangekondigd, bijvoorbeeld een hoogwaardige beschermende coating voor ruwe omgevingen die Kevlar-vezels in een ester insluiten. Dit is ideaal voor het coaten van nieuwe stalen pijpleidingen - bijvoorbeeld in nutsbedrijven waar waterleidingen ondergronds kunnen begraven en budgetten de duurdere thermoplastische alternatieven niet toestaan.

Met verbeterde epoxies en andere harsen die regelmatig worden geïntroduceerd en gezien de voortdurende schaalvergroting in de wereldwijde productie van aramiden in vele vormen (vezels, pulp, poeder, gehakte vezels en geweven mat) is het verhoogde gebruik van het materiaal gegarandeerd, zowel in zijn ruwe vorm en in composieten.