Каски, бронежилеты, комбинезоны – все эти предметы на основе арамида способны защитить от пуль и огня, их носят летчики – испытатели, военные, сталевары, пожарные и другие представители опасных профессий.
Свойства материала и сферы его применения
Название «арамид» – это аббревиатура английского термина «ароматический полиамид». Молекула этого вещества представляет собой длинную цепочку, в которой большинство амидных связей связаны с двумя ароматическими кольцами одновременно. Такие связи имеют очень большую энергию диссоциации, а ароматические кольца обеспечивают высокую термостабильность молекулы.
Данные свойства обуславливают два основных качества арамидной ткани:
- чрезвычайно высокую прочность (до 600 кг на квадратный миллиметр при разрыве, что в пять раз прочнее, чем сталь);
- высокую термическую стойкость. Этот материал не плавится, а разрушение его структуры начинается при температуре свыше 500°. Арамид выносит соприкосновение с открытым огнем до 50 сек, при этом он не загорается и не тлеет, хотя прочность его при этом уменьшается.
В дополнение ко всему этот замечательный полимер имеет небольшую плотность – его кубический дециметр весит менее полутора килограммов, а цена относительно невысока (около 20 долларов за стандартную бобину нити длиной в 3 км).
Впервые эти полиамидные волокна желтого цвета были получены в 1964 году знаменитой американской химической компанией DuPont и получили название «кевлар», которое до сих пор используется как торговая марка.
Аналогичный материал, разработанный в СССР, получил название «сверхвысокопрочный материал» (СВМ), выпускается также аналогичный материал под названием «тварон».
С 1970 года начался промышленный выпуск кевлара и его использование сразу по нескольким направлениям:
- Прежде всего, его применяли как армирующий материал для шин, волокно для сверхпрочных строп и тросов.
- Армирующие волокна входили в состав композитов для авиастроения и космической отрасли, элитных автомобилей и быстроходных яхт, оптоволоконной продукции, особо прочных деталей, высокоскоростных маховиков, камер внутреннего давления и т.д.
- Высокой прочностью кевлара заинтересовались военные. На его основе были созданы пуленепробиваемые каски и жилеты, высокая цена которых оправдывалась спасенными ими человеческими жизнями.
- Это волокно используют также для спортивного инвентаря, музыкальных инструментов, моделирования, бытовой техники и др.
Арамид как костюмная ткань: стоимость и характеристики
Особой областью использования арамидов является создание ткани на их основе:
- Эти волокна, в отличие от углеродных и стеклянных, обладают большим модулем упругости.
- Их можно ткать на обычном ткацком оборудовании в виде любого переплетения – полотняного, саржевого, сатинового — и красить в любой цвет.
- При этом арамидная ткань обладает повышенной стойкостью к разрыву, действию открытого огня и высоких температур, химических растворителей и нефтепродуктов.
Арамидные волокна не деформируются под нагрузкой, хотя их прочность может уменьшиться вследствие скручивания. Минимальная цена ткани составляет около 30 долларов за квадратный метр.
Сделанный из арамида костюм надежно защитит его владельца от агрессивных внешних воздействий, а покрытие из этого материала обеспечит изоляцию помещений и оборудования от огня и высоких температур. Из арамидной ткани изготавливают:
- одежду и защитные приспособления для пожарных, сварщиков, металлургов, защищающую от огня, искр, расплавленного металла, высоких температур;
- спецодежду для работников предприятий нефтехимической, стеклянной, керамической и других отраслей;
- одежду и средства защиты для военных и сотрудников силовых структур;
- взрывоукрывные тенты и другое оборудование.
В зависимости от вида ткани и конструкции, цена, которую придется уплатить за костюм из арамида, начинается от 250 долларов.
Для более экстремальных ситуаций предназначены ткани с использованием специализированных покрытий:
- Особым образом обработанная гладкая поверхность кевлара не загорается и не тлеет даже после длительного контакта с открытым пламенем. Металлизированное покрытие, нанесенное на костюм, обеспечивает дополнительное теплоотражение, защищает от инфракрасного излучения, обеспечивает скатывание с поверхности капель расплавленного металла.
- Специализированное огнестойкое полимерное покрытие защищает не только от огня, но и от ультрафиолета.
- Особая конструкция применяется для индивидуальных баллистических защитных средств (жилеты и трусы).
Исследования показали, что наилучшую защиту обеспечивает костюм, в котором сочетаются слои арамидной ткани и пластика.
Более легкие защитные средства изготовляют на основе ткани, дополнительно армированной волокном.
Уход за чудо-тканью
Кевларовые ткани можно стирать, при этом они не дают усадки. Однако исследования установили, что многократные стирки, а также воздействие солнечного света, особенно ультрафиолетового излучения, негативно отражаются на материале, уменьшая его прочность.
Такое же действие оказывают отбеливатели и вещества, используемые для химической чистки.
Этого недостатка лишена арамидная ткань, имеющая специальное водостойкое покрытие.
