Tot i que la fibra de Kevlar es va inventar fa molts anys, la gent continua meravellada per les seves propietats úniques. El material ha revolucionat el camp dels teixits dissenyats per a la protecció gràcies als seus paràmetres i característiques.
Kevlar: Què és, de totes maneres?
Un teixit fet de fibra sintètica amb una estructura cristal·lina s'anomena Kevlar. La increïble resistència del teixit la proporciona l'anell de benzè, que es troba a la secció transversal del cristall. Segons les seves característiques, el material és més fort i durador que el metall, alhora que és molt prim i lleuger.
Tothom coneix el Kevlar de manera diferent, tothom aprèn què és a partir de determinades situacions de la vida. Els joves moderns estan familiaritzats amb el material gràcies al joc Rast, en què s'ofereix als personatges comprar armadures i municions fetes amb ell. La generació més gran associa la fibra amb roba de protecció i equipament esportiu.
Breument sobre l'origen
El llunyà 1975, un material anomenat Kevlar es va introduir per primera vegada al mercat i immediatament va començar a gaudir d'una gran demanda, que no fa més que augmentar cada dia. Aquest polímer únic es va obtenir als laboratoris de la mundialment famosa empresa DuPont. Oficialment, la seva creadora és considerada la química Stephanie Kwolek.
En aquell moment, s'utilitzava per a pneumàtics com a material de reforç. Més tard, va trobar aplicació en diversos materials compostos, equipament esportiu i productes de cable. El teixit Kevlar va començar a utilitzar-se per a la producció d'equips de protecció individual.
Producció de teixits de Kevlar
Després d'haver après per primera vegada sobre aquest material, molta gent es pregunta de què fer Kevlar. Per obtenir-lo, es pren una solució de clorur de calci i metilpirrolidona. S'hi afegeixen reactius especials, que alliberen una substància inusual amb les qualitats dels cristalls líquids. El procés es duu a terme a baixes temperatures.
A l'exterior, el polímer resultant és una molla o gel que es renta i s'asseca. Després es passa per fileres, com a resultat de les quals es formen fibres i després s'obtenen fils. No és difícil endevinar què són els fils de Kevlar. Les fibres obtingudes es retorcen en fils, que ja formen el producte acabat. Després d'això, s'envien per segona vegada al bany de precipitació, es renten i s'assequen.
Si us plau, tingueu en compte! Com que la producció de Kevlar comporta dificultats importants, inclòs l'ús d'àcid sulfúric, el procés és molt car.
Característiques tècniques i propietats
Les característiques tècniques i propietats del Kevlar són realment úniques. La característica principal es considera que és l'alta resistència mecànica. Alhora, la massa i la densitat són relativament baixes.
El kevlar és un material amb una resistència única a l'estirament i una capacitat d'autoextinguible. Alhora, no es crema ni es fon. Només a temperatures superiors a 430 graus comença a descompondre's. Com a resultat de l'exposició a altes temperatures, no immediatament, sinó després d'un cert temps, comença a perdre la seva resistència.
És resistent als dissolvents orgànics i a la corrosió, i té un mòdul elàstic elevat. Sota la influència de baixes temperatures, no només no es deteriora, sinó que, al contrari, es torna més fort. És resistent als talls i té una baixa conductivitat elèctrica específica.
Àrees d'aplicació del Kevlar
Malgrat el seu ús i demanda generalitzats, no molta gent sap què és el Kevlar. Tot i això, aquesta fibra d'alta resistència ha trobat una àmplia varietat d'aplicacions durant moltes dècades.
El Kevlar s'utilitza principalment en zones on les següents característiques són importants:
- resistència al desgast;
- estabilitat tèrmica;
- baixa duresa estructural;
- lleugeresa significativa;
- bona resistència amb poc pes.
Per tant, és lògic que el teixit Kevlar s'utilitzi per fabricar equips de protecció individual, roba diversa per a personal militar i forces especials.
indústria aeronàutica
Les propietats del Kevlar, és a dir, quin tipus de material és, són ben conegudes a la indústria aeronàutica. S'utilitza en la producció de diversos vehicles aeris no tripulats per proporcionar protecció.
equips de protecció individual
Les propietats mecàniques fan que les fibres de Kevlar siguin adequades per a la producció d'armures de protecció personal. Amb aquest material es fabriquen cascos de combat, armilles antibales i màscares balístiques per a la protecció facial.
Gràcies al blindatge de Kevlar, les forces armades de diversos països creen màscares i passamuntanyes a prova de bales especials per a les tripulacions de vehicles blindats. A més, és amb l'ajuda de Kevlar que es realitza el blindatge dels portaavions de la classe Nimitz.
Les armilles antibales de fibra de Kevlar es consideren, amb raó, la de més alta qualitat. Aquesta armadura pot proporcionar protecció contra els cops indirectes de les armes fredes, debilitar l'impacte de les bales i protegir contra la penetració i la propagació de fragments. La protecció es deu a la lleugeresa, resistència i relativa durabilitat úniques del material utilitzat.
Alhora, a l'hora de donar preferència als productes de Kevlar, com ara les armilles antibales, cal tenir en compte que el polímer té certs aspectes. Com que l'armadura és suau, no podrà protegir contra un tret a boca de canó o un cop penetrant amb un ganivet o un punxó. Per a aquests propòsits, s'estan desenvolupant models especials amb panells rígids especials. Un altre desavantatge és la fotosensibilitat. Amb l'exposició constant i prolongada a la llum solar, el material comença a deteriorar-se gradualment.
Com que el fil de Kevlar es considera un material car, encara no s'ha produït una "kevlarització" general. Només els països econòmicament desenvolupats es poden permetre equipar els seus exèrcits i unitats amb productes tàctils fets d'aquest material.
Protecció de mans
Els guants tàctics amb insercions de placa de Kevlar s'utilitzen per protegir les mans dels danys en xocar amb les dents de l'enemic, així com per augmentar significativament l'impacte. Aquests guants també s'anomenen una mena d'anàleg modern dels punys de llautó. Aquests accessoris tenen una gran demanda entre els empleats d'unitats especialitzades, així com entre els aficionats als esports extrems, els aficionats a l'aire lliure i els lluitadors de carrer. Aquesta popularitat s'explica per la durabilitat, la resistència a la humitat i als danys, així com per la calor. Les mans amb aquests guants estaran totalment protegides.
equipament esportiu
Les taules de snowboard, les embarcacions, les pales, els esquís i els cascos esportius fets de Kevlar són lleugers i molt resistents. Els articles esportius fets d'aquest material són preferits tant pels aficionats com pels atletes professionals.
És aquest material el que ajuda a minimitzar la transmissió de vibracions, garantint que suporti càrregues de deformació sense danys. Com a resultat de la plasticitat del material, els productes estan protegits de diversos danys greus, com ara aixafament. A més, és completament segur i fiable fins i tot sota la influència de càrregues d'alt impacte.
Entre altres coses, el Kevlar s'utilitza per al folre d'alguns pneumàtics de bicicleta. És el que minimitza el risc de punxades. S'afegeixen capes de Kevlar a les raquetes de tennis taula. Això augmenta el rebot i redueix el pes. El material s'utilitza per fer roba segura per als motociclistes. S'utilitza especialment per substituir elements de plàstic per protegir les espatlles i els colzes.
Altres àrees d'aplicació
Els alts indicadors d'estabilitat química i mecànica, així com la resistència del Kevlar, garanteixen la seva àmplia aplicació en diversos camps. Aquest material es considera un dels més tecnològicament avançats del món modern.
Molt sovint s'utilitza per als següents propòsits:
- Com a fibra de reforç, utilitzada per fer que el material sigui lleuger i resistent. S'utilitza per enfortir els cables i protegir-los de trencaments i estiraments.
- En el procés de producció de pròtesis ortopèdiques.
- Per a la producció de cordes, els productes es distingeixen per la seva resistència a la corrosió, fiabilitat, baix pes i no conductivitat. A causa d'aquestes característiques, les cordes s'utilitzen àmpliament en la construcció naval i la mineria, substituint els cables d'acer.
- Per obtenir un material híbrid anomenat carboni-kevlar, s'utilitza per construir cascos de vaixells capaços de desenvolupar velocitats significatives.
- Per a la producció del material de construcció superresistent més nou anomenat formigó Kevlar, que s'utilitza per fer lloses de pavimentació, pedra de façana per a parets, monuments, vorades, esglaons i molt més. Al mateix temps, aquests materials de construcció són força cars a causa del Kevlar utilitzat.
- Per a la producció de línia de pescar, si una persona es dedica a la pesca professionalment, només dóna preferència a equips d'alta qualitat. A més, un guant de Kevlar serà indispensable per a la pesca, especialment quan es pesqui bagre o lluç.
- Per a la fabricació de la protecció del càrter, proporciona un alt nivell de resistència als danys mecànics. És termoestable i té un alt grau de resistència als productes químics. Al mateix temps, el compost de Kevlar és comparativament més barat.
La fibra de Kevlar s'utilitza en una gran varietat d'àrees avui dia. És gairebé impossible imaginar una protecció passiva sense aquest material, i les armilles antibales i els cascos ja han salvat moltes vides.
