Nepaisant to, kad Kevlaro pluoštas buvo išrastas prieš daugelį metų, žmonės vis dar stebisi jo unikaliomis savybėmis. Dėl savo parametrų ir savybių ši medžiaga sukėlė revoliuciją audinių, skirtų apsaugai, srityje.
Kevlaras: Kas tai apskritai?
Iš sintetinio pluošto pagamintas audinys su kristaline struktūra vadinamas Kevlaru. Neįtikėtiną audinio tvirtumą suteikia kristalo skerspjūvyje esantis benzeno žiedas. Pagal savo savybes ši medžiaga yra tvirtesnė ir patvaresnė nei metalas, be to, ji yra labai plona ir lengva.
Kiekvienas kevlarą pažįsta skirtingai, kiekvienas sužino, kas tai yra, iš tam tikrų gyvenimo situacijų. Šiuolaikinis jaunimas su šia medžiaga susipažinęs žaidimo „Rast“ dėka, kuriame veikėjams siūloma nusipirkti iš jos pagamintų šarvų ir amunicijos. Vyresnioji karta pluoštą sieja su apsauginiais drabužiais ir sporto įranga.
Trumpai apie kilmę
Tolimuose 1975-aisiais į rinką pirmą kartą buvo pristatyta medžiaga, vadinama Kevlaru, kuri iš karto sulaukė didžiulės paklausos, kuri kasdien tik didėja. Šis unikalus polimeras buvo gautas pasaulinio garso koncerno „DuPont“ laboratorijose. Oficialiai jo kūrėja laikoma chemikė Stephanie Kwolek.
Tuo metu jis buvo naudojamas padangoms kaip armavimo medžiaga. Vėliau jis buvo pritaikytas įvairiose kompozicinėse medžiagose, sporto įrangoje ir kabelių gaminiuose. Kevlaro audinys pradėtas naudoti asmeninių apsaugos priemonių gamybai.
Kevlaro audinio gamyba
Pirmą kartą sužinoję apie šią medžiagą, daugelis žmonių užduoda klausimą, iš ko gaminti Kevlarą. Norint jį gauti, imamas kalcio chlorido ir metilpirolidono tirpalas. Į jį pridedami specialūs reagentai, kurie išskiria neįprastą medžiagą, turinčią skystųjų kristalų savybių. Procesas atliekamas žemoje temperatūroje.
Išorėje gautas polimeras yra trupinys arba gelis, kuris nuplaunamas ir išdžiovinamas. Tada jis perleidžiamas per verpimo įrenginius, dėl kurių susidaro pluoštai, o tada gaunami siūlai. Nesunku atspėti, kas yra Kevlaro siūlai. Gauti pluoštai susukami į siūlus, kurie jau sudaro galutinį produktą. Po to jie antrą kartą siunčiami į nusodinimo vonią, nuplaunami ir išdžiovinami.
Atkreipkite dėmesį! Kadangi Kevlaro gamyba yra susijusi su dideliais sunkumais, įskaitant sieros rūgšties naudojimą, procesas yra labai brangus.
Techninės charakteristikos ir savybės
Kevlaro techninės charakteristikos ir savybės yra išties unikalios. Pagrindinė savybė laikoma dideliu mechaniniu stiprumu. Tuo pačiu metu masė ir tankis yra santykinai maži.
Kevlaras yra medžiaga, pasižyminti unikaliu atsparumu tempimui ir savaiminio gesinimo savybe. Tuo pačiu metu ji nedega ir netirpsta. Tik esant aukštesnei nei 430 laipsnių temperatūrai ji pradeda irti. Dėl sąlyčio su aukšta temperatūra ne iš karto, o po tam tikro laiko ji pradeda prarasti savo stiprumą.
Jis atsparus organiniams tirpikliams ir korozijai, pasižymi dideliu elastingumo moduliu. Veikiamas žemos temperatūros, jis ne tik nesuyra, bet priešingai – tampa tvirtesnis. Jis atsparus įpjovimams ir pasižymi mažu savituoju elektriniu laidumu.
Kevlaro taikymo sritys
Nepaisant plataus naudojimo ir paklausos, nedaug žmonių žino, kas yra Kevlaras. Nors šis didelio stiprumo pluoštas jau daugelį dešimtmečių naudojamas įvairiems tikslams.
Kevlaras daugiausia naudojamas tose srityse, kur svarbios šios savybės:
- atsparumas dilimui;
- terminis stabilumas;
- mažas struktūrinis kietumas;
- reikšmingas lengvumas;
- geras stiprumas esant mažam svoriui.
Todėl logiška, kad iš Kevlaro audinio gaminamos asmeninės apsaugos priemonės, įvairūs drabužiai kariškiams ir specialiosioms pajėgoms.
Aviacijos pramonė
Kevlaro savybės, kokia tai medžiaga, yra gerai žinomos aviacijos pramonėje. Jis naudojamas gaminant daugybę nepilotuojamų orlaivių, siekiant užtikrinti apsaugą.
Asmeninės apsaugos priemonės
Dėl mechaninių savybių Kevlaro pluoštai tinkami asmeninių šarvų gamybai. Iš jų gaminami koviniai šalmai, neperšaunamos liemenės ir balistinės kaukės veido apsaugai.
Dėl Kevlaro šarvų įvairių šalių ginkluotosios pajėgos kuria specialias neperšaunamas kaukes ir balaklavas šarvuočių įguloms. Be to, būtent Kevlaro pagalba atliekami Nimitz klasės lėktuvnešių šarvai.
Kevlaro pluošto neperšaunamos liemenės pelnytai laikomos aukščiausios kokybės. Tokie šarvai gali apsaugoti nuo šaltųjų ginklų žvairumo, susilpninti kulkų poveikį ir apsaugoti nuo skeveldrų prasiskverbimo bei plitimo. Apsauga užtikrinama dėl unikalaus naudojamos medžiagos lengvumo, tvirtumo ir santykinio ilgaamžiškumo.
Tuo pačiu metu, teikiant pirmenybę Kevlaro gaminiams, tokiems kaip neperšaunamos liemenės, reikėtų atsižvelgti į tai, kad polimeras turi tam tikrų aspektų. Kadangi šarvai yra minkšti, jie negalės apsaugoti nuo tiesioginio šūvio ar skvarbaus smūgio peiliu ar yla. Tokiems tikslams kuriami specialūs modeliai su specialiomis standžiomis plokštėmis. Kitas trūkumas yra jautrumas šviesai. Nuolat ir ilgai veikiant saulės spinduliams, medžiaga pradeda palaipsniui blogėti.
Kadangi kevlaro siūlai laikomi brangia medžiaga, visuotinė „kevlarizacija“ dar neįvyko. Tik ekonomiškai išsivysčiusios šalys gali sau leisti aprūpinti savo armijas ir dalinius iš šios medžiagos pagamintais lytėjimo pojūčio gaminiais.
Rankų apsauga
Taktinės pirštinės su Kevlaro plokštelių įdėklais naudojamos rankoms apsaugoti nuo pažeidimų susidūrus su priešo dantimis, taip pat smūgio jėgai žymiai padidinti. Tokios pirštinės dar vadinamos savotišku šiuolaikiniu žalvarinių kastečių analogu. Tokie aksesuarai yra labai paklausūs tarp specializuotų padalinių darbuotojų, taip pat ekstremalaus sporto entuziastų, lauko sporto entuziastų ir gatvės kovotojų. Tokį populiarumą lemia patvarumas, atsparumas drėgmei ir pažeidimams, taip pat šiluma. Rankos su tokiomis pirštinėmis bus visiškai apsaugotos.
Sporto įranga
Snieglentės, valtys, irklai, slidės ir sportiniai šalmai, pagaminti iš kevlaro, yra lengvi ir labai patvarūs. Iš šios medžiagos pagamintas sporto prekes mėgsta tiek mėgėjai, tiek profesionalūs sportininkai.
Būtent ši medžiaga padeda sumažinti vibracijos perdavimą, užtikrina deformacijos apkrovų atlaikymą be pažeidimų. Dėl medžiagos plastiškumo gaminiai yra apsaugoti nuo įvairių rimtų pažeidimų, sutraiškymo. Be to, ji yra visiškai saugi ir patikima net ir esant didelėms smūginėms apkrovoms.
Be kita ko, kevlaras naudojamas kai kurių dviračių padangų pamušalui. Būtent jis sumažina pradūrimo riziką. Kevlaro sluoksniai dedami į stalo teniso raketes. Tai padidina smūgio jėgą ir sumažina svorį. Ši medžiaga naudojama saugiems motociklininkų drabužiams gaminti. Ji ypač naudojama plastikiniams elementams pakeisti, siekiant apsaugoti pečius ir alkūnes.
Kitos taikymo sritys
Dideli cheminio ir mechaninio stabilumo rodikliai, taip pat Kevlaro stiprumas užtikrina platų jo pritaikymą įvairiose srityse. Ši medžiaga laikoma viena moderniausių šiuolaikiniame pasaulyje.
Dažniausiai jis naudojamas šiems tikslams:
- Kaip armatūrinis pluoštas – naudojamas medžiagai padaryti lengvą ir tvirtą. Jis naudojamas kabeliams sutvirtinti ir apsaugoti juos nuo lūžių ir tempimo.
- Ortopedinių protezų gamybos procese.
- Virvių gamybai – gaminiai pasižymi atsparumu korozijai, patikimumu, mažu svoriu ir nelaidumu. Dėl šių savybių virvės plačiai naudojamos laivų statyboje ir kasyboje, pakeičiant plieninius lynus.
- Norint gauti hibridinę medžiagą, vadinamą anglies-kevlaru, ji naudojama laivų korpusams, galintiems išvystyti didelį greitį, statyti.
- Naujausios itin stiprios statybinės medžiagos, vadinamos Kevlaro betonu, gamybai – naudojama grindinio plokštėms, fasado akmeniui sienoms, paminklams, bordiūrams, laiptams ir daug daugiau gaminti. Tuo pačiu metu tokios statybinės medžiagos yra gana brangios dėl naudojamo Kevlaro.
- Žvejybos linijų gamybai – jei žmogus užsiima profesionalia žvejyba, jis teikia pirmenybę tik aukštos kokybės įrangai. Be to, žvejojant, ypač gaudant šamą ar lydeką, nepakeičiama bus kevlaro pirštinė.
- Karterio apsaugos gamybai – užtikrina aukštą atsparumą mechaniniams pažeidimams. Jis yra atsparus karščiui ir pasižymi dideliu atsparumu cheminėms medžiagoms. Tuo pačiu metu Kevlaro kompozitas yra palyginti pigesnis.
Kevlaro pluoštas šiandien naudojamas įvairiose srityse. Be šios medžiagos pasyvios apsaugos beveik neįmanoma įsivaizduoti, o neperšaunamos liemenės ir šalmai jau išgelbėjo daugybę gyvybių.
