Włókna aramidowe i ich zastosowanie

Włókna aramidowe znajdziemy w wielu dziedzinach życia. Wykorzystywane są m.in. do produkcji sprzętu sportowego, membran głośników w sprzęcie audio, przy wyrobie kabli światłowodowych, jako składnik ubrań i pancerzy ochronnych oraz jako element wzmacniający w materiałach kompozytowych, co dodatkowo poszerza jeszcze zastosowanie aramidów. Jako składnik kompozytów odnajdziemy je w elementach konstrukcyjnych samolotów, statków, jachtów, a nawet promów kosmicznych, ponadto w linach i osłonach hamulcowych oraz wszędzie tam, gdzie potrzebna jest bardzo duża odporność mechaniczna materiału. Z włókien aramidowych wytwarza się tak znane materiały, jak Kevlar, Nomex i Twaron. Jakie właściwości mają aramidy, że znajdują tak powszechne zastosowanie?

Włókna aramidowe cechuje duża sztywność i wytrzymałość, nie tylko w układzie, także pojedynczych włókien. Temperatura ich wytrzymałości zerowej to 500°C, co gwarantuje wysoką termostabilność, wspartą dodatkowo przez niską kurczliwość włókien w podwyższonej temperaturze i gorącej wodzie. Materiał ma bardzo dobry stosunek wytrzymałości do gęstości, co skutkuje wytrzymałością większą od stali (5 razy), aluminium (10 razy) i włókien szklanych (3 razy). Włókna aramidowe cechuje także bardzo dobra wytrzymałość zmęczeniowa, ponadto odporność na ścieranie i dobre właściwości elektryczne. Włókna te nie topią się i nie palą, ulegając jedynie zwęgleniu (karbonizacji) w temperaturze 430°C.

Tkaniny aramidowe: Europolit

Produkowane przez Europolit Sp. z o.o. tkaniny aramidowe mogą mieć włókna ciągłe lub sztaplowe (cięte). Określony układ włókien wpływa na właściwości i funkcjonalność danej tkaniny. Włókna ciągłe czynią z tkaniny aramidowej niemal ekstremalnie odporną na uszkodzenia mechaniczne. Sprawia to optymalne położenie łańcuchów wewnątrz włókna, wynikające z charakterystyki procesu produkcyjnego aramidów oraz linearna budowa samego włókna. W wyniku przyłożenia do włókna siły prostopadłej następuje chwilowe odkształcenie jego struktury wewnętrznej, a następnie powrót do stanu pierwotnego. Wyprodukowana z włókien ciągłych tkanina aramidowa stosowana jest zazwyczaj do wzmacniania kompozytów najróżniejszego typu, dzięki czemu znacząco rośnie ich wytrzymałość przy jednoczesnej redukcji masy własnej kompozytu. Maksymalna temperatura pracy ciągłej takiej tkaniny wynosi 300°C, zaś maksymalna temperatura chwilowa – 400°C.

Z kolei włókna sztaplowe w tkaninie aramidowej umożliwiają wykorzystanie jej jako materiału do produkcji ubrań roboczych, jako materiał termoizolacyjny, materiał do transportu substancji ciernych (abrazyjnych) różnego typu, nadto gorących obiektów i przy produkcji kotar i osłon przemysłowych. Tkanina ta cechuje się zbliżonymi cechami do tkaniny z przędzy z włókna ciągłego.