Арамидная ткань — полимерное полотно, стойкое к экстремальным температурным перепадам, влажности и воздействию ультрафиолета

Свое название, арамидные волокна (арамиды) получили из-за бензольных колец, в своей основе, которые соединены амидными связями.

Отличительной чертой сверхпрочных и сверхвысокомодульных арамидных волокон является высокоориентированная структура.

Различают два вида нитей: пара — и мета- арамиды. Основными видами, применяемыми в широких масштабах являются нити на основе параарамидов . Согласно общим данным, арамиды создавались практически одновременно в России и США где то в начале 70-х годов.

Благодаря низкой плотности, арамиды превосходят все виды промышленно выпускаемых армирующих материалов по удельной прочности, уступая по модулю упругости углеродным и борным волокнам.

Сверхпрочные параарамидные жгуты широко применяют в производстве тяжелонагруженных текстильных материалов и изделий (тросы, канаты и т.д.).

Свойства

Чтобы до конца изучить свойства арамидных материалов, необходимо знать, чем арамидная нить отличается от других волокон, что это такое, и как можно улучшить характеристики самого полотна.

Арамидные волокна — это нити, имеющие сверхпрочную структуру, благодаря особому соединению атомов в молекуле. Это обеспечивает следующие свойства, которыми характеризуются арамидные ткани:

• высокую термостойкость – волокна не плавятся, нить начинает разрушаться только при температуре выше 500оС, но, несмотря на это, изделия из ткани арамид выдерживают тепловой удар кратковременного воздействия в 1000оС;
• сверхпрочность – в пять раз прочнее стали, выдерживает свыше 600 кг на кв.мм на разрыв;
• легкость – в два раза легче стекловолокна, плотность полотна составляет 1500 кг/м куб;
• биоустойчивость – не впитывает в себя различного рода запахи, не подвергается воздействию бактерий и грибков.

Общие качества арамидных тканей

Из арамидных волокон делают несколько видов разной продукции. Многие достоинства присущи всей группе материалов.

• Удивительная прочность, которая значительно превышает прочностные характеристики стали.
• Маленький вес. Арамидные ткани гораздо легче стекловолоконных материалов.
• Способность сохранять защитные качества при очень высоких температурах. При температуре меньше 0°С защитные способности усиливаются.
• Неспособность гореть и плавиться.
• Огромная устойчивость к механическому действию. Ткань способна защитить от пуль.
• Абсолютная инертность к действию микробов.
• Способность сохранять форму весь период эксплуатации.

Арамидным тканям присущи некоторые недостатки.

• При намокании в воде прочность теряется. Восстанавливается после высыхания материала.
• Арамидные ткани стареют. Для увеличения строка эксплуатации материал дополнительно пропитывают. Производители дают гарантии сохранения качества на протяжении 10 лет.
• Некоторые виды арамидных материалов чувствительны к действию солнца.

Разработчики продолжают усовершенствовать технологию получения волокон и материалов. Это позволяет надеяться на уменьшение количества недостатков в будущем.

Арамидные ткани незаменимы при производстве спецодежды для военных, спасателей, пожарников, металлургов. Из них делают одежду, боевую форму, бронежилеты, каски, оснащение. Благодаря этому материалу спасено большое количество человеческих жизней.

Разновидности материала

Арамидная ткань включает в себя несколько разновидностей, наиболее известны из них следующие:

1. Кевлар — прочность этого материала напрямую зависит от продолжительности воздействия высоких температур. Если высокая температура действует на кевлар около трех суток, его прочность снижается вдвое. При этом полотно никак не реагирует на кратковременные тепловые воздействия.
2. СВМ — отличается от кевлара составом, и поэтому характеризуется высокой прочностью. К синтетическим высокопрочным материалам относят армос и русар. Благодаря применению технологии мокро-сухой формовки нитей, удалось в значительной мере улучшить механические показатели ткани.
3. Тварон — японский аналог кевлара, производится также в Нидерландах. Легкий, упругий, не деформируется, отличается высокой прочностью.
4. Номекс — эластичный, но менее прочен, по сравнению с иными арамидами. Используется с целью фильтрации горячих газов, для пошива спецодежды, в судостроении и авиации.
5. Кермель — популярен во Франции, применяется преимущественно в военной отрасли. Удобен в носке, мягкий, приятен для тела. Окрашивают сами нити, поэтому ткань хорошо сохраняет свой цвет.
6. Арселон — аналог номекса российского производства, является отменным диэлектриком, легкий и эластичный, широко применяется для пошива спецодежды для сварщиков, пожарников и работников металлургической промышленности.

Технология получения

Принцип получения в основном один и тот же, и делится на две стадии:

• Синтез и выделение полимера, приготовление формовочного раствора;
• Формование волокон из формовочных растворов.

Синтез полимера производится в растворителе с высаживанием водой. Затем полимер промывается и тщательно высушивается. Для получения формовочного раствора полимер растворяют в серной кислоте.

Формование самих нитей производится через воздушную прослойку так называемым «сухо мокрым методом». То есть, формовочный раствор, продавливается через фильеры и полученные нити попадают в водную ванну. После чего промываются от следов серной кислоты и высушиваются.

Области применения

Можно смело утверждать, что волокна, свойства которых описаны выше, представляют собой неуязвимое для большинства негативных факторов полотно. Именно по этой причине ткань арамид используется по следующим направлениям:

1. Производство касок, комбинезонов, бронежилетов
2. Армирование тросов, шин, строп.
3. Изготовление спортивного инвентаря, бытовой техники, музыкальных инструментов.
4. Автомобилестроение, яхто- и судостроение, оптоволоконная продукция.
5. Пошив спецодежды для тех, кто работает в нефтехимической промышленности, а также для рабочих, чья деятельность связана с влиянием высоких температур (пожарные, металлурги, сварщики).

Технические характеристики

Арамидная ткань горит в чистом кислороде. В воздухе, в котором на долю кислорода приходится лишь 1/5 часть, она гаснет. Арамиды ─ идеальные диэлектрики. Выдерживают высокие температуры, но при 500°C начинают разлагаться.

Важно: К недостаткам арамидных тканей относится их старение. Производители гарантируют сохранность высоких прочностных характеристик материала на протяжении 5 лет. Спустя положенный срок, процессы деградации волокон приобретают необратимый характер. Долговечность полимеров увеличивается после обработки их специальными составами.

К минусам арамидной синтетики относится ее плохая окрашиваемость. Изначально все волокна производятся желтого цвета, но при использовании материала в технических целях этот фактор не является определяющим.

Недостатки

Несмотря на то, что ткань арамид считается практически волшебной (и пули не пропускает, и в огне не горит), она имеет и ряд недостатков, к которым относят:

• плохую прокрашиваемость — именно по этой причине большинство изделий из арамида имеют желтый цвет волокон;
• чувствительность к ультрафиолетовому излучению — не может в течение длительного периода времени использоваться под прямыми солнечными лучами;
• снижение прочности при намокании — когда изделие из арамидной ткани высыхает, его свойства восстанавливаются;
• высокая стоимость – делает невозможным широкое использование арамида.

Также стоит отметить, что на изделия из арамидных тканей дают гарантию не более 10 лет. Срок эксплуатации одежды можно увеличить, используя специальные пропитки, но это требует дополнительных затрат.

Как и из чего сделана арамидная ткань

Ткань обладает хорошими защитными свойствами.
Материал сделан из арамидных волокон. Это полимерные образования, в которых мономеры, содержащие ароматические кольца, связаны друг с другом линейными и поперечными связями. Прочность арамидной ткани обусловлена именно поперечными связями, содержание которых достигает 85%. В ароматических структурах различают орто-, мета- и пара-положения. Арамидные волокна делают из мета-арамидов, пара-арамидов и сополимеров арамида.

• Пара-арамиды имеют названия тварон, кевлар, СВМ, терлон.
• Мета-арамиды называются номекс, арселон.
• Сополимеры арамидов называются кермель.

Все арамидные волокна обладают повышенными защитными свойствами. Мета-арамиды отличаются особой прочностью. Пара-арамиды имеют повышенные термозащитные качества.

Арамидные ткани делают, используя следующие виды переплетения нитей:

• полотняное;
• атласное;
• саржевое;
• вафельное.

Некоторые арамидные полотна относятся к трикотажным изделиям. Их вяжут на специальных станках из петель.

Баллистическая разновидность арамидных тканей состоит из нескольких слоев. Плетение нитей в каждом слое отличается. Иногда верхний слой делают как нетканый материал.

История появления

В далеком 1964 году арамидные ткани впервые разработал химик из американской компании DuPont. Изначально они имели название «кевлар». И применялись для укрепления различных композитных составов. Также ими армировали кабельную продукцию, автомобильные шины. В наши дни, фирма, впервые открывшая арамидные волокна является ведущим производителем данных материалов.

В нашей страны, в СССР, в 1970 году был изобретен аналогичный материал – СВМ.

Сверхпрочный материал полученный на нашей Родине и американский аналог были дорогостоящими и имели очень узкую область использования.

В 1985 году ситуация изменилась, в СССР было изобретено второе поколение волокон, которое имели мокро-сухую формовку, это позволило получить еще более улучшенные ткани. В настоящее время линейка арамидных тканей очень широка, и область использования значительно расширилась.

Отдельные нюансы

Материал, который обладает столь уникальными свойствами требует и особых условий для работы с ними. За счет их прочности ткани не легко кроить и сшивать. Как же работать с ними?

Если необходимо разрезать особо прочную ткань или пластик содержащий арамидные добавки используют лазер или алмазный режущий инструмент, например дисковые пилы, сверла со специальным напылением. Также существуют специальные ножницы для арамидных тканей.

Данные «чудо-ножницы» отличаются от обычных специальным покрытием лезвий, наличием микрозубцов. Покрытие лезвий обеспечивает легкое скольжение, а также защиту от износа, царапанья. Прочные ткани таким специализированным инструментом легко режутся.

Итак, как раскроить сверхткани выяснили, а как же их теперь «сшить»?

Для соединений тканей используют специальные кевларовые нити. Они прочные, огнестойкие. Иглы применяются из закаленной стали. Для предотвращения осыпания обрезанный краев ткани используют клеевую ленту, обжиг краев, применяемый в основном в других полимерных тканях, здесь не поможет решить проблему, так как арамидный материал не плавится.

Где можно встретить арамиды

izdelia-1

izdelia-2

izdelia-3

izdelia-4

Арамидные ткани прежде всего идут на изготовление защитной одежды для работников горячих профессий: металлургов, сварщиков. Из материала шьют боевую форму пожарных и спасателей МЧС. Его можно встретить во всех отраслях, где необходима огнезащита.

Прочный материал арамид востребован во многих армиях и полициях планеты. Он идёт на изготовление бронежилетов и касок.

Бифлекс не очень похож на обычную ткань – на нем вы не найдете продольных или поперечных нитей. Материал эргономичен с точки зрения движения, не создает никакого дискомфорта, отличается большим разнообразием расцветок. Одежда из него настолько яркая и нарядная, что никогда не остается незамеченной.

Вы будете просто неотразимы в «воздушном» платье из тонкого муслина. О его достоинствах и недостатках читайте в здесь.

Арамиды в виде тканей или волокон используются в самолёто- и ракетостроении. Они находят широкое применение в народном хозяйстве. Из сверхпрочного материала получаются отличные ленты для транспортёров, арматура для автошин и крепкие тросы, а также арамидную бумагу. Из него также делают безупречные оптико-волоконные кабели.

Инновационные арамидные ткани уже более полувека стоят на страже жизни и здоровья человека. Они сокращают рабочие риски и даже обеспечивают комфорт представителям самых опасных, огненных профессий.

Справка: фабрика по производству арамидных тканей запущена в мае 2015 года в пос. Марусино Люберецкого района Московской области. Площадь 8,5 тыс. кв.м.

Это интересно: Кирза: что это за материал, производство, описание, свойства и уход

Описание

Арамидное волокно – это полимер. Его основной характеристикой является высокая прочность и стойкость к механическим влияниям. Более того, он является широко востребованным из-за того, что может противостоять влиянию температур. Но о применение поговорим далее.

Посмотрите внимательно фото:

Эксплуатация и уход

Арамидные ткани боятся воды. Намокшие волокна менее прочные, но после высыхания их свойства восстанавливаются. Такие ткани все же можно стирать, они не дают усадки. Правда, многократные стирки, а также воздействие прямого ультрафиолета сказываются на прочности арамидов. При наличии водостойкого покрытия долговечность материалов увеличивается. Негативно влияют на их свойства отбеливатели и составы, используемые при химической чистке изделий.

Арамиды успешно решают проблемы сегодняшнего дня, которые встают перед человеком. Но могут стать балластом для окружающей среды, так как будут «не по зубам» ни одному живому существу, живущему на Земле. Вот почему, наряду с созданием полимерных материалов, необходимо решать вопросы, связанные с их утилизацией.