الیاف فوق صنعتی کولار
الیاف کولار[1]
چیست؟
کولار نام تجاری الیاف پارا-آرامید دوپوینت است. الیاف کولار
در سال 1965 کشف شد.
کولار یک لیف ارگانیک از خانوادۀ پلی آمیدهای آروماتیک است.
الیاف کولار دارای ترکیب منحصر به فردی از استحکام
بالا ، مدول بالا ، چغرمگی و پایداری حرارتی است.
کولار برای کاربردهای صنعتی و فناوری پیشرفته توسعه یافته است.
در حال حاضر ، کولار تنوع زیادی برای طیف وسیعی از مصارف
نهایی دارد.
مزایای الیاف کولار:
مدول کششی بالاتر
از سیم فولادی
استحکام ویژه در برابر شکستگی
جذب انرژی جنبشی بسیار بالا
مقاومت 4-5 برابری نسبت به فولاد
معایب الیاف کولار:
ازدیاد طول تا حد پارگی کمی دارند.
هدایت الکتریکی پایین
انقباض حرارتی پایین
فرایند تولید الیاف کولار:
P-phenylene diamine + terepthaloyl chloride
↓
(Condensation polymerization with lithium chloride with low temp)
Poly (p-phenylene terephthalamide) + HCL
↓
Liquid crystal polymer (LCP)
↓
Dry-Jet wet spinning2
↓
Drawing at more than 300 ° c at 15-20 draw ratio
↓
FDY or staple fibre of Kevlar
دو مادۀ خام ، پی فنیلین دی آمین و ترفتالوئیل کلراید به
روش پلیمریزاسیون مرحلهای تحت دمای پایین در حلال آلکیل آمید مانند دی متیل استامید
قرار میگیرند. پلیمر حاصل از این سیستم واکنشی با رسوب دهی با آب جدا شده ، خنثی شده
و سپس شسته و خشک میشود.
محلول پلیمر و اسید سولفوریک برای تولید الیاف یا فیلامنتهای
کولار به روش خشک-تر ریسی به روش جت ریسیده
میشوند ، پلیمر کولار قبل از رسیدن به دمای مذاب در گرما تجزیه میشود ، بنابراین
از روش مذاب ریسی برای تولید آن استفاده نمیشود.
انواع مختلف کولار:
Kevlar - نخ تایر
Kevlar 29- نخهای چندمنظوره
Kevlar 49- نخ با مدول بالا
Kevlar 68 - نخ با مدول متوسط
Kevlar 100 - نخ رنگی
Kevlar 119- نخ با ازدیاد طول بالا
Kevlar 129- نخ با مقاومت زیاد
Kevlar 149 - نخ با مدول فوق العاده بالا
الیاف و فیلامنت کولار انواع گوناگونی دارند که هر کدام دارای
ویژگیها و عملکرد منحصر به فردی برای نیازهای حفاظتی مختلفی هستند.
کاربرد الیاف کولار:
لنتهای ترمز
لنتهای ترمز ساخته شده از خمیر کولار به دلیل برخورداری از پایداری حرارتی بهبودیافته
و مقاومت ذاتی در برابر سایش، برای مقاومت در برابر سایش و پارگی در اثر اصطکاک
مجهز هستند.
لنتهای ترمز تقویت شده با کولار برای طول عمر بالا و ترمزگیری
کاملاً ایمن طراحی شدهاند.
واشرها
به دلیل پایداری شیمیایی و حرارتی ، تقویت واشرها با کولار به
محکم و بادوام بودن واشر کمک میکند.
کلاچ
کولار همچنین در کلاچهایی که تحت فشار شدید اصطکاکی قرار میگیرند
، کاربرد دارد. آزمایشات نشان داده است که روکش کلاچ با کولار مانند کلاچهای استاندارد
نیازی به سرویس یا تعویض ندارد.
زره خودرو
کولار به عنوان یک زره سبک وزن به محافظت در برابر حملات بالستیک
کمک میکند و به خودروها و کامیون های سبک قدرت کنترل و تعادل بیشتری هنگام توقفهای
چندباره حین گردش، میدهد. سازمانهای قانونی ، شرکتهای امنیتی و افرادی که در محیطهای در معرض خطر زندگی یا کار میکنند ، از زره کولار برای خودروهایشان استفاده میکنند.
کامپوزیتهای دریایی
تقویت کنندۀ کولار بدون کاهش قدرت در کامپوزیت دریایی و کشتی
های دریایی به کاهش وزن کمک میکند.
لباس ضدگلوله
لباس ضدگلوله ساخته شده از الیاف کولار آرامید برای حفاظت از
جان انسانها و تجهیزات حیاتی در برابر تهدیدات بالستیک طراحی شدهاند ، مقاومت بالستیک
کولار آرامید را میتوان به خواص حرارتی عالی ، کریستالیتی بالا ، ساختار خوب آرایش
یافته و خواص کششی بالا نسبت داد. دمای انتقال شیشهای بالا و پایداری حرارتی الیاف
کولار ، عملکرد لباس ضدگلوله را در دمای نسبتاً بالا در یک حملۀ بالستیک تضمین میکند.
هوانوردی ، دریایی و راه آهن
DuPont Kevlar به تولیدکنندگان صنایع هوافضا ، دریانوردی و راه آهن برای ساخت هواپیما ، کشتی و واگن های ریلی کمک میکند. ویژگیهای عملکردی کولار میتواند به افزایش راندمان سوخت و کاهش هزینه های عملیاتی و تعمیر کمک کند.
تقویت قطعات خودرو
الیاف کولار به ایمنی ، عملکرد و دوام قطعات خودرو برای طیف
گسترده ای از وسایل نقلیه ، از خودروهای سواری و کامیون های سبک گرفته تا اتومبیلهای
مسابقهای حرفهای کمک میکند. کولار باعث استحکام ذاتی قطعات داخلی و خارجی خودرو
میشود.
شلنگ و تسمه خودرو
الیاف DuPont Kevlar به ایمنی ، عملکرد و
دوام قطعات خودرو مانند شلنگ خودرو و تسمههای خودرو برای طیف گستردهای از وسایل نقلیه
، از خودروهای سواری و کامیونها تا اتومبیلهای مسابقهای حرفهای کمک میکند.
فیبرهای نوری
کولار استحکام کششی بالایی دارد و به محافظت از کابلهای فیبر نوری در برابر فشارهای
مکانیکی برای اطمینان از عملکرد مطلوب کمک میکند. خواص دی الکتریک ذاتی ، وزن سبک
، قطر کوچک و انعطاف پذیری کولار الزامات مربوط به طیف گسترده
ای از کاربردهای کابل فیبرهای نوری را برآورده میکند.
کلاه ایمنی نظامی
الیاف کولار بخش مهمی از دارایی های ارتش است. با استفاده از
فناوری حفاظتی ذاتی خود در کلاه ایمنی نظامی ، به نجات جان هزاران نفر کمک کرده است.
طناب و کابل
طناب و کابلهای کولار با
استحکام عالی ، مقاومت در برابر خستگی ، جمع شدگی و دوام ،باعث بهبود عملکرد
و ارزش به مشتریان در صنعت کابلهای ظریف میشود. این کابلها قابلیت مقاومت در
شرایط سخت و دماهای شدید را در محیطهای خشکی، دریایی و فضایی را دارد.
پوشاک و لوازم جانبی ورزشی
تقاضا برای محصولات ورزشی سبک تر ، محکم تر و ایمن تر، کولار را به انتخابی محبوب برای تولیدکنندگان و مصرف کنندگان تبدیل کرده است.
نتیجه
تحقیقات نشان میدهد که میتوانید بدون نگرانی
بی مورد در مورد اثرات گرما و تنشهای گرمایی ، از محافظت عالی و عمر طولانی لباسهای
محافظ ساخته شده از کولار لذت ببرید.
وزن سبک تر پارچه های کولار باعث میشود که آنها در مقایسه با
پارچه های سنگین ، در محیطهای گرم و مرطوب تنش گرمایی کمتری ایجاد کنند.
ترجمه: دپارتمان نساجی آرمان شیمی افروز
مرجع: Textilelearner.net