Aramidová vlákna

Aramidová vlákna jsou textilie z aramidů (typ polyamidů) s dlouhým uhlovodíkovým řetězcem, z jehož peptidických vazeb nejméně 85 % musí být spojeno se dvěma aromatickými jádry. Označení aramid vzniklo ze spojení slov aromatický polyamid. [1]

Struktura m-aramidu

Zpravidla se rozeznávají dvě skupiny: [2]

  • Meta-aramidy (metafenylen-izoftalamidy, zkráceně také MPIA), vynikající svou termickou odolností a elektroizolačními schopnostmi.
  • Para-aramidy (p-fenylen-tereftalamidy, zkráceně PPTA) s podstatně vyšší pevností v tahu a vyšším modulem pružnosti.
Struktura p-aramidu

Z historie aramidových vlákenEditovat

1967 meta-aramid nomex uveden na trh (DuPont)

1972 komerční výroba para-aramidu kevlar (DuPont)

1982 výroba para-aramidu arenka (AKZO), 1984 pod názvem twaron

1987 para-aramid technora (Teijin) uveden na trh

1998 para-aramid armos (různí výrobci v Rusku) uveden na trh

[3] Celosvětová roční produkce aramidových vláken se v roce 2012 odhadovala na 63 000 tun, z toho asi 85 % pocházelo od firem DuPont a Teijin.[4]

VýrobaEditovat

  • Meta-aramidy se průmyslově vyrábějí tak, že se do roztoku zchlazeného pod 0 °C přidává izoftaloyl chloridu, mísí se s kalciumhydroxidem. 17% koncentrace se pak zahřívá na cca 150 °C, filtruje a zpracovává suchým zvlákňováním.[5]
  • Para aramid se vyrábí metodou dry-jet-wet z polymeru p-fenylen-tereftalamidu (PPTA) v kyselině sírové, která se protlačuje tryskou, vzniklý filament prochází vzduchovou mezerou, kde se dlouží, dále do koagulační lázně. Následuje praní, neutralizace, sušení a navíjení na cívku.[6]
 
Aramidová stříž

K textilnímu zpracování se dodává:

  • Filament v jemnostech 22-167 tex
  • Stříž v jemnosti 1,7 dtex v délkách 38-85 mm
  • Sekaná vlákna v délkách 1-12 mm[5]

VlastnostiEditovat

 
Kotevní lano z kevlarové příze

Aramidy se řadí k vláknům s vynikajícími vlastnostmi, tzv. high performance fibers. Porovnání některých vlastností s podobnými materiály:

Vlákno Obchodní
značka

Specif.
hmotnost

g/cm³

Tažná
pevnost

cN/dtex

Tažnost

%

m-aramid Nomex 1,38 4,7 22
p-aramid Kevlar 1,44 19 2,4
uhlíkové vlákno T1000G 1,81 20 1,5
polyesterové vlákno Trevira 1,38 8 25

Mimo vysoké pevnosti a odolnosti proti horku se aramidy vyznačují značnou odolností vůči chemikáliím. Vlákna se netaví, teprve při cca 400 °C zuhelnatí.

K nevýhodám patří malá odolnost proti ultrafialovému záření a vlhku a obtížná barvitelnost.[7]

 
Tkanina z twaronové příze

PoužitíEditovat

  • Ochranné oděvy pro horké provozy, osobní pancíře
  • Vojenské a hasičské přilby
  • Výztuž kompozitů na součásti dopravních prostředků a stavebního materiálu.
  • Filtry, pneumatikové kordy[4]

AramidimidEditovat

je varianta aramidu. Vlákno je absolutně nehořlavé, lehce nažloutlé, při 400 °C se rozkládá. Vyrábí se jako filament a stříž. Známé značky jsou Lenzing P84 a Kermel.

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. Kießling/Matthes: Textil- Fachwörterbuch, Berlin 1993, ISBN 3-7949-0546-6, str. 20
  2. What are the didfferences [online]. Steve Zande, 2015-11-20 [cit. 2017-11-05]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. Handbuch Faservebundkuntstoffe, Springer-Verlag 2014, ISBN 9783658027551
  4. a b Aramid Fiber [online]. Science Direct, 2020 [cit. 2020-11-22]. [Aramid Fiber - an overview Dostupné online]. (anglicky) 
  5. a b Analýza šicích schopností kevlarových a nomexových šicích nití [online]. TU Liberec, 2020 [cit. 2020-12-02]. [V 167-06 Tb\374 (tul.cz) Dostupné online]. (česky) 
  6. Wha is aramid? [online]. Teijin, 2020 [cit. 2020-12-02]. [What is aramid? Dostupné online]. (anglicky) 
  7. Kořínek: Vlákna pro kompozity [online]. Kořínek, 2015 [cit. 2017-11-05]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-08-27. (česky) 

LiteraturaEditovat

  • High-Performance Structural Fibers for Advanced Polymer Matrix Composites, ISBN 978-0-309-09614-0, The National Academies Press 2005

Související článkyEditovat