Aramidfiber er det generiske navnet på en gruppe syntetiske fibre. Fibrene har et sett egenskaper som gjør dem spesielt nyttige i rustning, klær og en lang rekke andre bruksområder. Det mest kjente kommersielle merket er Kevlar ™, men det er andre som Twaron ™ og Nomex ™ i samme brede familie.
Historie
Aramider har utviklet seg fra forskning som strekker seg tilbake til nylon og polyester. Familien er kjent som aromatiske polyamider. Nomex ble utviklet på begynnelsen av 1960-tallet, og dens egenskaper førte til bred bruk i verneklær, isolasjon og som erstatning for asbest. Videre forskning med denne metaramiden førte til fiberen vi nå kjenner som Kevlar. Kevlar og Twaron er para-aramider. Kevlar ble utviklet og varemerke av DuPont og ble kommersielt tilgjengelig i 1973.
2011 verdensomspennende produksjon av aramider var godt over 60 000 tonn, og etterspørselen vokser jevnlig etter hvert som produksjonen skaleres opp, kostnadene faller og bruksområdene utvides.
Eiendommer
Den kjemiske strukturen til kjedemolekylene er slik at bindingene er rettet opp (for det meste) langs fiberaksen, noe som gir dem enestående styrke, fleksibilitet og slitestoleranse. Med enestående motstand mot varme og lav brennbarhet er de uvanlige ved at de ikke smelter - de begynner bare å nedbrytes (på omtrent 500 grader Celsius). De har også veldig lav elektrisk ledningsevne, noe som gjør dem til ideelle elektriske isolatorer.
Med høy motstandsdyktighet mot organiske løsningsmidler tilbyr de "inerte" aspektene av disse materialene enestående allsidighet for et stort spekter av bruksområder. Den eneste pletten i horisonten deres er at de er følsomme for UV, syrer og salter. De bygger også statisk elektrisitet med mindre de er spesialbehandlet.
De enestående egenskapene som disse fibrene har, gir fordeler som gjør dem ideelle for et bredt spekter av bruksområder. Imidlertid med noen sammensatt materiale, er det viktig å passe på i håndtering og behandling. Bruke hansker, masker osv. er tilrådelig.
applikasjoner
Kevlar opprinnelige bruk var for forsterkning av bildekk, der teknologien fremdeles dominerer, men i transport brukes fibrene som erstatning for asbest - for eksempel i bremsebelegg. Sannsynligvis den mest kjente bruken er i kroppsrustning, men andre beskyttende bruksområder inkluderer brannsikre drakter for brannmenn, hjelmer og hansker.
Det høye forholdet mellom styrke og vekt gjør dem attraktive for bruk som forsterkning (for eksempel i komposittmaterialer, spesielt der bøyingstoleranse er viktig, for eksempel flyvinger). I konstruksjon har vi fiberarmert betong og termoplastrør. Korrosjon er et stort problem for dyre undersjøiske rørledninger i oljeindustrien, og termoplastisk rørteknologi ble utviklet for å forlenge rørledningens levetid og redusere vedlikeholdskostnader.
Deres lave strekkegenskaper (vanligvis 3,5% ved brudd), høy styrke og slitestyrke gjør aramidfibre ideelle for tau og kabler, og de brukes til og med til fortøyning av skip.
På sportsarenaen er bowstrings, tennisracket-strenger, hockey pinner, ski og joggesko noen av anvendelsesområdene for disse fremragende fibre, med seilere som gleder seg over fordelene med aramidforsterkede skrog, aramidelinjer og Kevlar slitasjelapper på albuene, knærne og steiler!
Selv i musikkverdenen hører aramidfibre seg som instrumentrør og trommelhoder, med lyden som videresendes gjennom aramidfiberhøyttalerkegler.
Fremtiden
Nye applikasjoner blir kunngjort regelmessig, for eksempel et høyytelsesbeskyttende belegg for tøffe omgivelser som legger Kevlar-fibre i en ester. Dette er ideelt for belegg av nye stålrørledninger - for eksempel i verktøy der vannrør kan begraves under jorden og budsjetter ikke tillater de dyrere termoplastiske alternativene.
Med forbedrede epoksyer og annet harpiks blir introdusert regelmessig og gitt kontinuerlig oppskalering i verdensomspennende produksjon av aramider i mange former (fiber, masse, pulver, hakket fiber og vevd mat) den økte bruken av materialet garanteres både i sin rå form og i kompositter.