Арамидная ткань что это

10.07.202210.07.2022 admin 0 Comments

Арамидная ткань: на огненном рубеже

Среди текстиля есть материи, созданные для особого применения. Они предназначены для того, чтобы защитить человека в самых экстремальных ситуациях на самой опасной работе. Астронавтов и пилотов, танкистов и пожарных, полицейских и сотрудников МЧС от огня и высоких температур спасает одежда, основу которой составляет особая Арамидная ткань.

Слово «арамид» возникло от сокращения названия «ароматический полиамид». Эту синтетическую ткань впервые получили американские химики компании DuPont в середине прошлого столетия. В 70-е годы её запустили в массовое производство под торговой маркой « Кевлар ».

Состав и свойства необычных тканей

Жёлтое, блестящее арамидное волокно имеет особую структуру. Их переплетают разными способами: полотняным, саржевым, атласным, вафельным. Сложное строение волокон определяет уникальные качества тканей.

Особенностью ткани является её плохая прокрашиваемость, поэтому изделия из арамида так часто имеют цвет волокон: они жёлтые.

К недостаткам арамидного материала относится его водобоязнь. При намокании ткани теряют до половины прочности, которая, правда, восстанавливается, стоит изделию высохнуть. Некоторые изделия чувствительны к ультрафиолетовому излучению и не могут быть использованы длительное время под лучами солнца. Ещё одним негативным моментом является быстрое старение материала. С этим качеством арамидных тканей возможно бороться при помощи специальных пропиток. Производители дают гарантию изделиям, не превышающую 10 лет.

Где можно встретить арамиды

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.

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.

Источник

Арамидная ткань: описание материала, свойства и области применения

Арамид – это ароматический полиамид. Он состоит из длинной цепочки синтетического полимера, в которой порядка 85% амидных связей присоединены непосредственно к двум ароматическим кольцам.

Свойства полимера определяются как физической микроструктурой, так и химическими связями.

Арамидная ткань, получаемая из арамидных волокон – это относительно молодой материал, но он нашел уже довольно широкое применение за счет своих уникальных свойств. Ткани применяются для пошива одежды специального назначения – форма для военных, сотрудников МЧС, пожарных, работников металлургии.

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.

Свойства

Арамидные волокна имеют сверхпрочную структуру, которая обусловлена особым строением молекул полимера. Амидные ткани имеют следующие свойства:

Разновидности

Арамидная ткань делится на несколько разновидностей:

Применение

Как уже отмечалось ранее арамидные ткани – это уникальные материалы. Их свойства определяют и область их применения.

Основные направления использования:

Есть еще одна область применения арамидных волокон – это музыкальная сфера. Кевларовые ткани обладают великолепными акустическими характеристиками, поэтому их широко применяют при создании диффузоров акустических динамиков, используемых для передачи низких и средних частот. Также применяется в качестве основы для струн. Такие струны становятся более прочными, гибкими, перестают реагировать на температурные перепады.

Минусы

Обо всех волшебных свойствах отмечено ранее, ткани уникальны и позволили в значительной степени облегчить и сделать жизнь человека более безопасной. Но, все хорошее должно компенсироваться, хоть в незначительными, но минусами. Да ткани не пропускаю пули, да в огне не горят, но минусов все же не лишены:

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.

Уход за арамидными тканями

Ткани из арамидных волокон используются в «жестких» условиях, как и любые одежды они также могут пачкаться, а вот ухода требуют специального. Ткани можно стирать, они не дают усадки, но многочисленные исследования показали, что чем больше материал подвергается стирке, чем больше они сохнут на солнышке – тем быстрее они портятся. Вот такой интересный факт, стойкие, прочные, но часто пачкать нельзя. Кроме того, ученые не рекомендуют использовать для выведения пятен отбеливатели, а также препараты, применяемые для химической чистки.

Арамидные чудо-волокна поражают нас своими свойствами. В наши дни сложно уже представить, как раньше обходились без них. Особенно это касается работников спецслужб, которые ежедневно рискуя жизнью бросаются в огонь. Арамидные ткани – это великое достижение научного прогресса. Но есть интересный факт: в природе существует золотой паук, который прядет паутину, превышающую по прочности даже арамидные нити. Так что все новое – это либо хорошо забытое старое или еще не открытое человеком изобретение матушки природы. Природа учит нас, дает идеи для создание все более новых и уникальных вещей.

Источник

Из чего изготавливают арамидные волокна или нить и что это такое, каковы характеристики ткани из арамида?

Арамид – уникальное волокно, при малом весе обладающее высочайшей прочностью, стойкостью к механическому воздействию и термостойкостью. Его история началась более 50 лет назад, и оно сразу нашло широкое применение. Сфера использования с тех пор продолжает расширяться. Волокно применяется во многих отраслях промышленности, оно незаменимо при производстве спецодежды и средств защиты, альпинистского и спортивного снаряжения.

Что представляют собой арамидные волокна?

Слово «арамид» образовано от словосочетания «ароматический полиамид». Это высокомолекулярное волокно, состоящее из бензольных колец, объединенных в длинные молекулярные цепи посредством прочных амидных связей. Благодаря такой структуре оно обладает уникальными свойствами:

Разновидности арамидных тканей и их свойства

Арамиды выпускаются в разных формах, в том числе в виде ткани. Арамидная ткань производится из нитей разной толщины, содержащих от 130 до 10000 волокон. Их количество определяет прочность. Ткани изготавливают с использованием различных ткацких переплетений – полотняного, саржевого, сатинового. В зависимости от состава волокна делятся на 3 группы: мета-, пара-арамиды и сополимеры. Из-за разных исходных веществ и разницы в ароматических структурах они несколько различаются по своим характеристикам.

Пара-арамиды (тварон, кевлар, СВМ, терлон)

Кевлар

Волокно под названием кевлар было изобретено в США в 1964 г., когда компания «DuPont» работала над прочным, но легким материалом, способным заменить тяжелый стальной корд, который использовался для армирования автомобильных шин. Именно с его изобретением началась история арамидов. Исходным веществом при изготовлении кевлара является полипарафенилентерефталамид (ПФТА). Аналогичным составом и сходными качествами обладает тварон, который производится в Нидерландах и Японии.

СВМ

В начале 70-х материал с похожими свойствами был разработан и в СССР. Волокно получило название «вниивлон», однако позже его поменяли на «СВМ». Аббревиатура расшифровывалась как «синтетический высокопрочный материал». По своим характеристикам он превосходил американский аналог благодаря технологии мокро-сухой формовки нитей – по устойчивости к разрывам, прочности нити, упругости, кислородному индексу.

Помимо СВМ, в СССР вплоть до 1990-х выпускали терлон, приближенный по составу к кевлару. Производство обоих видов волокон было очень дорогостоящим. Ситуация изменилась в 1985 г. с появлением более совершенных модификаций – армоса и русара, отличающихся от СВМ 1-го поколения еще большей прочностью.

Мета-арамиды (номекс, арселон)

Мета-арамидные волокна являются еще более прочными, чем пара-арамидные. Они производятся на основе метафенилендиамина и дихлорангидрида изофталевой кислоты. Ткани из них отличаются эластичностью, легкостью, стойкостью к износу, воздействию органических кислот, масел и растворителей. Они не плавятся и не горят, обладают высокими электроизоляционными свойствами.

Номекс

Первый такой материал был изобретен той же американской компанией, что и кевлар, он известен как номекс. Арамидное волокно разрабатывалось для защиты от термических воздействия, поэтому оно обладает высокими термозащитными качествами. Обугливание происходит при 400 градусах, однако в течение 1000 часов сохраняется прочность при повышении температуры до 250. При кратковременном воздействии ткань выдерживает температуру до 700 градусов.

Сополимер арамида кермель

Кермель представляет собой высокотехнологичный полимер, полиамид-имид, являющийся сополимерам арамидов. Огнестойкие термостабильные волокна выпускаются во Франции. Материал отличается повышенной практичностью, износостойкостью и долговечностью. В течение короткого промежутка времени кермель выдерживает температуру до 1000 градусов. Он имеет очень низкую теплопроводность, не дает усадки в горячей воде. В отличие от других материалов на основе арамида, французский аналог хорошо поддается окрашиванию.

Добавление в состав ткани огнестойкой вискозы улучшает ее гигиенические свойства, а также препятствует разрушению под воздействием солнечных лучей и ультрафиолета. Материя мягка и приятна на ощупь, эффективно отводит от тела влагу. Одежда из нее очень удобна и комфортна в носке.

Применение арамидных тканей

Сфера применения арамидных тканей чрезвычайно широка. Из нее изготавливают защитную амуницию (бронежилеты, каски, бронешлемы, тенты), спецодежду для солдат, пожарных, полицейских, спасателей, металлургов, сварщиков. Она используется при изготовлении спортивной, мотоциклетной одежды и аксессуаров, туристического снаряжения, парашютов.

Из арамидных композитов делают части несущих конструкций, кузовные детали для самолетов, вертолетов, яхт и спортивных автомобилей. Их используют при изготовлении обивки салонов поездов и самолетов. Сверхпрочные волокна используются в качестве армирующих материалов в автомобильных шинах, медных и волоконно-оптических кабелях. Ими отделывают корпуса цифровой техники. Материал применяется также при изготовлении штативов для съемки, струн для музыкальных инструментов, удилищ, акустических динамиков, спортивного инвентаря (велосипедов, ракеток, клюшек, лыж, роликовых коньков).

Уход за арамидными изделиями

Не следует выжимать и гладить изделие. Использование отбеливателей и других химически активных веществ ухудшает характеристики ткани. По этой причине запрещена химчистка.

Чтобы увеличить срок службы изделий из ткани, имеющей чувствительность к ультрафиолету и влаге, в процессе эксплуатации нельзя подвергать их длительному воздействию воды и прямых солнечных лучей, поскольку это приведет к уменьшению прочности и старению материала. Это не касается материй с водостойкой светонепроницаемой пропиткой.

Источник

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

Расскажет: Екатерина Белая

техническая, для пошива спецодежды

Водоупорность	высокая
Гигроскопичность	1-5%
Капиллярность	наименьшая скорость впитывания влаги
Воздухопроницаемость	малая
Паропроницаемость	низкая
Электризуемость	слабая
Мерсеризация тканей	не обрабатывается

Структура ткани	простое (гладкое или главное) переплетение
Способ прядения нитей	полотняное, саржевое или атласное
Сторона	одно- или двухлицевая
Рисунок	однотонный гладкокрашеный
Производители	Китай
Гост	11209-2014, 33842-2016

Арамидный материал представляет собой полимерное полотно, отличительными свойствами которого являются повышенная прочность и инертность к механическим повреждениям. Помимо этого, этот вид текстиля способен выдерживать значительные температурные перепады, влажность и воздействие ультрафиолетовых лучей.

Арамидная ткань состоит из особых арамидных волокон, которые, в свою очередь, производят из полимеров. Тактильно материя плотная, формоустойчивая. Поверхность имеет характерное плетение — чаще всего в виде мелких квадратов или ромбов. Лицевая сторона обладает матовым блеском.

Создается полотно из полимерных волокон, которые связаны друг с другом очень крепкими линейными и поперечными связями. Благодаря поперечному соединению, материал получается очень прочным и стойким ко многим механическим воздействиям: его трудно проткнуть чем-либо и невозможно порвать руками или зацепить за что-либо. Полимерные волокна преобразуют при помощи особой химической обработки в так называемые арамидные нити, из которых создают саму арамидную ткань. Переплетают синтетические нити одним из трех способов: полотняным, саржевым или атласным. Готовую материю окрашивают в нужный цвет на заключительном этапе производства.

Изготовлением этого полотна впервые занялись американские ученые, работающие во всемирно известном концерне Дюпон. В 70-е годы прошлого столетия материю запустили в массовое производство.

Применение

Основной сферой применения этой прочной искусственной материи остается выпуск спецодежды, а также применение ткани в технических целях на заводах и металлургических производствах.

Арамидная ткань применяется при изготовлении:

Текстиль также используют в авиации, в частности, в самолето- и ракетостроении, при создании специальных двигателей и камер внутреннего давления. Кроме того, арамидную материю применяют при изготовлении музыкальных инструментов и бытовой техники.

Источник

Арамидная ткань: описание состава, свойств, сфер применения

Матрасик » Про ткани » Искусственные » Арамидная ткань: описание состава, свойств, сфер применения

Арамид – химическое волокно, отличающееся высокими показаниями прочности, стойкостью к высоким температурам, и упругостью. Также имеют повышенную стойкость к воздействию различных химических реагентов. Используется как добавка в композитные материалы и в производстве высокопрочных тканей. Название арамид они получили от английской аббревиатуры слов ароматический полиамид. Высокая прочность материала обеспечивается тем, что молекулы этого вещества имеют одинаковую направленность.

Современный рынок предлагает 3 основных типа арамидных волокон. Они представлены в таблице.

Для мета-арамидов особо характерны высокие прочностные показатели, а пара-арамиды обладают повышенной термостойкостью. Производители текстиля успешно используют эти качества арамидных волокон для выпуска тканей с уникальными защитными свойствами. Арамидное волокно может поставляться в виде порошка, пряжи и тканей.

Виды арамидных тканей

Кевлар

Впервые арамидное волокно стало производиться в Америке в 1964 году, фирмой DuPont. Называлось оно кевлар. Его использовали в качестве укрепляющей добавки в композитных материалах. Кевларом армировали кабеля, из него изготавливали кордовые нити в автомобильных шинах. Из смешанных тканей, имеющих в своем составе кевларовое волокно, шили рабочие перчатки, которые нельзя было порезать или проколоть. Военная промышленность нашла применение кевларовому волокну в производстве бронежилетов, касок.

Кевлар способен выдержать высокие температуры, от которых он не плавится. Прочность от воздействия высоких температур уменьшается в зависимости от длительности этого воздействия. Так, если кевларовая ткань будет в продолжении 70 часов подвергаться нагреву до 250 градусов, то она потеряет половину своей прочности. Кратковременные температурные нагрузки на нее не влияют.

Тварон

Тварон по своим свойствам и применению аналогичен кевлару. Производитель – компания Тейджин Арамид, заводы которой работают в Японии и Нидерландах. Отличные сочетания прочности и небольшого веса, уникальная упругость материала, отсутствие деформаций, химическая инертность, диэлектрические и термостойкие качества дают широкий ряд возможностей его применения.

В 1970 году в СССР разработали новый синтетический материал, который по своим свойствам схож с кевларом, но отличается составом и превосходит кевлар по некоторым параметрам. Он получил название СВМ – синтетический высокопрочный материал. Российские разработки позволили получить нити второго поколения СВМ – Русар и Армос. Технология мокро-сухой формовки нитей изменила начальные механические показатели материала на несколько порядков. В таблице ниже указаны некоторые физические показатели, которые удалось улучшить.

Номекс

Из мета-арамидов самым известным является Номекс. Он был выпущен еще в 1961 году компанией DuPont. Эластичный, способный без деформаций выдерживать сверхтяжелые нагрузки, термо- и химически- стойкий материал выпускается в виде бумаги, ткани, нитей. По прочности он несколько уступает Кевлару, однако стойкость на изгиб у Номекса выше показателей Кевлара в 3 раза.

Номекс не плавится, при температуре выше 370 градусов обугливается. По рекомендациям производителей диапазон температуры эксплуатации Номекса не должен превышать 200 градусов.

Применяется для фильтрации горячих газов, в производстве фильтровальных мешков для асфальтовых смесей, спецодежды для защиты от высоких температур, в изоляции электрических кабелей и двигателей, в авиации и судостроении.Основные свойства термостойких волокон и нитей

Арселон

Кермель

Кермель уникальная арамидная ткань, которая используется преимущественно в армейском оснащении. Производство начато более полувека назад во Франции. Волокна материала имеют блеск, а поверхность гладкая. Высокий показатель удлинения при разрыве ткани, который составляет 19 процентов, выше показателей стали. Ткань мягкая, удобная для ношения на теле. Окрашивают в нитях, поэтому цвет ткани хорошо сохраняется и не теряет яркости. Огнестойкий. Используется для производства нательного трикотажа, защитной одежды для работников горячих цехов. Также из нее делают канаты особой прочности, изолируют кабели.

Строение арамидных тканей

От структуры полотна и физических характеристик материала зависит качество ткани. Важное значение имеет плотность переплетения, направление нитей, количество слоев. Из арамидных нитей ткани можно изготавливать на ткацких станках. В их производстве применяют следующие плетения нитей:

Для увеличения защитных свойств ткани, особенно баллистических, используют многослойное строение. При этом направление нитей в каждом слое разное, а верхние слои зачастую изготовлены нетканым способом.

Производство кевларовой ткани

Кевлар – чистейший полимер, получаемый с помощью поликонденсации в специальном растворе при низких температурах. В раствор хлористого кальция и метил-пирролидона добавляются реагенты, которые выделяют особое вещество с качествами жидких кристаллов.

Внешне они представляют собой гель или крошку, которую промывают и просушивают. Далее, пропуская получившийся полимер через фильеры, формируются нити или волокна, которые повторно направляются в осадительную ванну, промывают и снова высушиваются.

Производство кевлара – дорогостоящий процесс, т.к. возникают трудности с использованием серной кислоты, необходимой в процессе синтеза и образования волокон кевларовой ткани.

Свойства кевларовой ткани

Кевларовые нити обладают прочной структурой, которая по крепости превышает сталь в 5 раз, по жесткости кевлар может сравниться со стекловолокном.

Кевлар, не смотря на свое химическое происхождение, абсолютно безопасен для здоровья человека, устойчив к перепадам температур и сохраняет свои свойства в самых сложных условиях, не возгорается и не плавится.

Кевларовая ткань не боится воздействия органических растворителей, устойчива к коррозии. Под воздействием низких температур кевларовая ткань не только не портиться, но становится еще прочнее.

Изделия из кевларовых тканей защищают от ударов и порезов. Не смотря на все достоинства этого материала, есть у него и слабые стороны. А именно — под воздействием солнечных лучей и влаги структура ткани разрушается, волокна становятся менее прочными и теряют свои свойства.

Некоторые производители покрывают изделия из кевлара специальным оберегающим слоем, позволяя свести к минимуму и этот недостаток.

Как упоминалось выше, целью разработчиков было создание легкого, но в то же время прочного материала, который смог бы заменить тяжелую сталь при производстве шин.

Позднее, благодаря великолепным свойствам кевлара его начали использовать при пошиве одежды, спецовок, военной формы и т.д.

Броня

Кевлар является известным компонентом для производства средств личной брони и защиты. Боевые шлемы, баллистические маски для защиты лица и бронежилеты выполнены с применением кевлара.

Вооруженные силы различных стран применяют кевлар для создания пуленепробиваемых масок и подшлемников для экипажей бронетанковой техники.

Прочность кевлара настолько велика, что его применяют в качестве брони для авианосцев класса «Нимиц».

В гражданской сфере свойства кевлара используются при создании снаряжения для защиты работников органов экстренного реагирования. Бронежилеты сотрудников полиции, частных охранных предприятий и бойцов спецназа выполнены также из кевлара.

Спортивный инвентарь

Кевлар используется для обкладки велосипедных шип, что повышает их устойчивость к проколам. Также волокна кевлара применяются для увеличения отскока теннисных ракеток и уменьшения их веса.

В мотоспорте кевлар используется для производства безопасной одежды для спортсменов-мотоциклистов, укрепления элементов в области плеч и локтей.

Свойства кевлара с успехом нашли применение в других видах спорта – создания курток, брюк, элементов масок в фехтовании, в японской искусстве стрельбы из лука Кюдо для укрепления тетивы, для повышения производительности в парусах для гоночных лодок и т.д.

Музыкальные инструменты

Кевлар имеет отличные акустические свойства, которые нашли применение при создании диффузоров акустических динамиков для передачи низких и средних частот.

Кевлар используется в качестве основы в струнах для струнных инструментов. Струны из кевлара становятся более прочными, гибкими и стабильными к температурным скачкам.

Другие сферы применения

Благодаря своим физическим свойствам кевлар применяется как армирующее волокно, позволяя делать детали более легкими и прочными. Кевларовое волокно используют для укрепления кабелей, что защищает провода от растяжения и обрыва.

Возможность комбинирования кевлара с другими полимерами путем химической реакции позволяет создать более совершенные материалы, применяемые в специфических областях.

Как пример, карбон-кевлар, который отличается высокой термостойкостью и легкостью и применяется для строительства корпусов высокоскоростных лодок.

Уход за кевларовой тканью

Ухаживать за изделиями из кевлара не сложно, при этом нужно учитывать недостатки этого полимера, а именно:

Другие виды арамидных тканей

Помимо кевлара современная химическая промышленность разработана другие виды арамидных тканей.

По свойствам и характеристикам аналогичен кевлару. Тварон был разработан компанией Тейджин Арамид, заводы которой расположены в Японии и Нидерландах. Ткань отличается высокой прочностью, небольшим весом, химической нейтральностью, термостойкостью, диэлектрическими свойствами и т.д. Но основное преимущество тварона заключается в отсутствии деформации даже в самых сложных условиях эксплуатации.

Арамидная ткань, разработанная в 1970 году в СССР. Этот синтетический материал по свойствам схож с кевларом, но превосходит его по составу и некоторым параметрам. Аббревиатура СВМ расшифровывается как синтетический высокопрочный материал. Позднее на основе СВМ были разработаны нити второго поколения – Русар и Армос.

Новые арамидные волокна превосходят кевлар по следующим показателям – удлинение при разрыве, удельная нагрузка нити на разрыв, прочность нити и т.д.

Номекс — разработка известной компании DuPont и относится к категории мета-арамидов. Номекс по прочности уступает кевлару, однако, стойкость к изгибу у номекса в 3 раза выше, чем у других арамидных тканей.

Номекс используется в авиации и судостроении, для изоляции кабелей и двигателей, в изделиях, подвергаемых воздействию высоких температур и т.д.