Можно ли стирать кевлар
На сегодняшний день кевларовая ткань повсеместно используется при пошиве одежды и экипировки людей, которые в процессе работы подвергаются опасности: военных, космонавтов, полиции, спортсменов и т.д.
Кевларовая ткань была разработана специалистами компании DuPont в 1965 году и является зарегистрированным товарным знаком пара-арамидного синтетического волокна.
Позднее были созданы волокна, по свойствам аналогичные кевлару, но все материалы, относящиеся к этому типу стали именовать кевларом. Массовое использование кевлара началось в 1970 году, когда этот высокопрочный материал стали использовать в гоночных шинах на замену тяжелой стали.
В настоящее время кевларовое волокно используется в самых различных сферах: в производстве велосипедных шин, парусов яхт, в бронежилетах, для увеличения прочности частей углепластиковых стоп в протезировании.
Производство кевларовой ткани
Кевлар – чистейший полимер, получаемый с помощью поликонденсации в специальном растворе при низких температурах. В раствор хлористого кальция и метил-пирролидона добавляются реагенты, которые выделяют особое вещество с качествами жидких кристаллов.
Внешне они представляют собой гель или крошку, которую промывают и просушивают. Далее, пропуская получившийся полимер через фильеры, формируются нити или волокна, которые повторно направляются в осадительную ванну, промывают и снова высушиваются.
[attention type=green]Производство кевлара – дорогостоящий процесс, т.к. возникают трудности с использованием серной кислоты, необходимой в процессе синтеза и образования волокон кевларовой ткани.[/attention]
Свойства кевларовой ткани
Кевларовые нити обладают прочной структурой, которая по крепости превышает сталь в 5 раз, по жесткости кевлар может сравниться со стекловолокном.
Кевлар, не смотря на свое химическое происхождение, абсолютно безопасен для здоровья человека, устойчив к перепадам температур и сохраняет свои свойства в самых сложных условиях, не возгорается и не плавится.
Кевларовая ткань не боится воздействия органических растворителей, устойчива к коррозии. Под воздействием низких температур кевларовая ткань не только не портиться, но становится еще прочнее.
Изделия из кевларовых тканей защищают от ударов и порезов. Не смотря на все достоинства этого материала, есть у него и слабые стороны. А именно — под воздействием солнечных лучей и влаги структура ткани разрушается, волокна становятся менее прочными и теряют свои свойства.
[attention type=green]Некоторые производители покрывают изделия из кевлара специальным оберегающим слоем, позволяя свести к минимуму и этот недостаток.[/attention]
Применение кевлара
Как упоминалось выше, целью разработчиков было создание легкого, но в то же время прочного материала, который смог бы заменить тяжелую сталь при производстве шин.
Позднее, благодаря великолепным свойствам кевлара его начали использовать при пошиве одежды, спецовок, военной формы и т.д.
Броня
Кевлар является известным компонентом для производства средств личной брони и защиты. Боевые шлемы, баллистические маски для защиты лица и бронежилеты выполнены с применением кевлара.
Вооруженные силы различных стран применяют кевлар для создания пуленепробиваемых масок и подшлемников для экипажей бронетанковой техники.
Прочность кевлара настолько велика, что его применяют в качестве брони для авианосцев класса «Нимиц».
В гражданской сфере свойства кевлара используются при создании снаряжения для защиты работников органов экстренного реагирования. Бронежилеты сотрудников полиции, частных охранных предприятий и бойцов спецназа выполнены также из кевлара.
Спортивный инвентарь
Кевлар используется для обкладки велосипедных шип, что повышает их устойчивость к проколам. Также волокна кевлара применяются для увеличения отскока теннисных ракеток и уменьшения их веса.
В мотоспорте кевлар используется для производства безопасной одежды для спортсменов-мотоциклистов, укрепления элементов в области плеч и локтей.
Свойства кевлара с успехом нашли применение в других видах спорта – создания курток, брюк, элементов масок в фехтовании, в японской искусстве стрельбы из лука Кюдо для укрепления тетивы, для повышения производительности в парусах для гоночных лодок и т.д.
Музыкальные инструменты
Кевлар имеет отличные акустические свойства, которые нашли применение при создании диффузоров акустических динамиков для передачи низких и средних частот.
Кевлар используется в качестве основы в струнах для струнных инструментов. Струны из кевлара становятся более прочными, гибкими и стабильными к температурным скачкам.
Другие сферы применения
Благодаря своим физическим свойствам кевлар применяется как армирующее волокно, позволяя делать детали более легкими и прочными. Кевларовое волокно используют для укрепления кабелей, что защищает провода от растяжения и обрыва.
Возможность комбинирования кевлара с другими полимерами путем химической реакции позволяет создать более совершенные материалы, применяемые в специфических областях.
Как пример, карбон-кевлар, который отличается высокой термостойкостью и легкостью и применяется для строительства корпусов высокоскоростных лодок.
Уход за кевларовой тканью
Ухаживать за изделиями из кевлара не сложно, при этом нужно учитывать недостатки этого полимера, а именно:
- не подвергать изделия воздействию высоких температур – при повышении температуры до 150С волокна теряют прочность;
- не стирать изделия слишком часто – на практике их не стирают вообще, так как кевлар боится воды. В некоторых ситуациях, когда изделия применяются в сложных природных условиях необходимо ограничить их соприкосновение с водой;
- не использовать для очистки изделий химические реагенты – реакция между полимером и другими химическими компонентами может быть непредсказуемой;
- не подвергать изделия воздействию солнечных лучей – это основной недостаток арамидных волокон, под воздействием ультрафиолета прочность кевларовых волокон снижается. При длительном воздействии солнечных лучей изделия из кевлара просто «рассыпаются».
Другие виды арамидных тканей
Помимо кевлара современная химическая промышленность разработана другие виды арамидных тканей.
Тварон
По свойствам и характеристикам аналогичен кевлару. Тварон был разработан компанией Тейджин Арамид, заводы которой расположены в Японии и Нидерландах. Ткань отличается высокой прочностью, небольшим весом, химической нейтральностью, термостойкостью, диэлектрическими свойствами и т.д. Но основное преимущество тварона заключается в отсутствии деформации даже в самых сложных условиях эксплуатации.
СВМ
Арамидная ткань, разработанная в 1970 году в СССР. Этот синтетический материал по свойствам схож с кевларом, но превосходит его по составу и некоторым параметрам. Аббревиатура СВМ расшифровывается как синтетический высокопрочный материал. Позднее на основе СВМ были разработаны нити второго поколения – Русар и Армос.
Новые арамидные волокна превосходят кевлар по следующим показателям – удлинение при разрыве, удельная нагрузка нити на разрыв, прочность нити и т.д.
Номекс
Номекс — разработка известной компании DuPont и относится к категории мета-арамидов. Номекс по прочности уступает кевлару, однако, стойкость к изгибу у номекса в 3 раза выше, чем у других арамидных тканей.
Номекс используется в авиации и судостроении, для изоляции кабелей и двигателей, в изделиях, подвергаемых воздействию высоких температур и т.д.
Как купить кевларовую ткань
Купить кевларовую ткань можно практически в любом магазине тканей. Стоимость кевлара варьируется в зависимости от плотности и вида – полотно, лента или нить. Средняя цена 1 м. кв. кевларового полотна составляет 2 500 рублей.
[attention type=green]Купить изделия из кевлара можно в многочисленных интернет-магазинах, где представлены верхняя одежда из кевлара, брюки, ветровки, толстовки, перчатки и другая одежда.[/attention]
Кевларовая ткань поражает своими физическими и химическими свойствами. Это современный высокопрочный материал, характеристики которого были по достоинству оценены и применены в самых различных областях от производства одежды до укрепления деталей авиационных двигателей.
Компании-разработчики арамидных тканей не останавливаются на одном кевларе, совершенствуя это волокно и создавая аналоги по свойствам превосходящие кевлар.
На современном рынке существует много уникальных материалов, активно используемых человеком. Это касается и кевлара. Из него изготавливают велосипедные шины, используют в конструкции бронежилетов. Самым распространённым изделием с его применением стали перчатки.
Что это такое и для чего нужны?
Кевларовые перчатки отличаются высокой прочностью. Их используют для защиты от проколов и порезов.
Кевлар – это термостойкое и прочное синтетическое волокно, связанное с другими арамидами.
Химическое строение арамидов отличает их от других искусственных и природных волокон, что и делает кевлар уникальным. Любое изделие из описываемого материала, в том числе и перчатки, обладает приличной жёсткостью, ударной вязкостью и термостойкостью. Кроме того, они устойчивы ко многим химическим веществам и растворителям, используемым в современной промышленной среде.
Материал был разработан американским химиком Стефани Кволек в 1965 году.
Чтобы синтезировать волокно, потребуется использовать метод поликонденсации. Для протекания процесса создают условия с низкой температурой. В раствор добавляют необходимые реагенты, затем все тщательно перемешивают.
Когда наблюдается выделение полимера, который выпадает в осадок в виде крошки, иногда геля, его собирают и сушат.
Для растворения полимера используют кислоты, нередко серную. Далее, применяется метод экструзии — таким способом формируют волокна или нити, которые, в свою очередь, отправляются в осадительную ванну. Их потребуется снова вымыть и просушить.
Сегодня есть несколько марок кевлара:
- К-29;
- К-49;
- К-100;
- К-119;
- К-129;
- АР;
- ХР;
- КМ2.
У каждой марки своя сфера применения. К примеру, К-29 применяется при изготовлении брони, кабелей и даже тормозных колодок. Также в кабельной промышленности используется и К-49. Для получения ткани с особыми свойствами используется марка КМ2. Высокопрочный материал был впервые использован в коммерческих целях в начале 1970-х годов в качестве замены стали в гоночных шинах.
Рабочие защитные перчатки из кевлара обладают высоким коэффициентом прочности. Это изделие широко используют в промышленности. Повара, рыбаки, ландшафтные дизайнеры, мясники и строители обычно также носят такие перчатки.
Изделия с кевларовой нитью обладают небольшим весом. Они устойчивы к высокой температуре, механическим воздействиям и не проводят электричество. Они не загорятся и не расплавятся. Волокна, используемые в таких перчатках, такие же прочные, как сталь. Они призваны защищать пользователя от стекла, абразивов, лезвий и листового металла. Аквалангисты иногда носят это изделие, чтобы защитить руки от порезов об острые кораллы и скалы.
Одним из недостатков кевлара является то, что его легко разрушает воздействие ультрафиолета. Поэтому перчатки нельзя использовать в областях, где приходится постоянно держать руки на солнце.
Перчатки из описываемого материала бывают нескольких разновидностей. Одни способны выдерживать работу в агрессивных средах, другие изготавливают жаростойкими. Последние не плавятся и защищают руки при температуре даже +282 С.
При разделке большой рыбы повара-профессионалы правильно, с тактической точки зрения, подходят к процессу и вооружаются не только особо острым и длинным ножом, но и таким изделием. Изготавливаются кевларовые перчатки без швов. На рынке большой выбор размеров, поэтому подобрать модель на свою руку несложно. Такие изделия широко используются не только в промышленности, но и в спорте. В качестве примера можно привести лыжников, бейсболистов и даже мотогонщиков.
Достоинства и недостатки
Кевларовые нити, а, соответственно, и ткань, из которой изготавливаются перчатки, имеют прочность выше, чем у стали в пять раз. Если говорить конкретно о жёсткости, материал можно сравнить со стекловолокном.
Несмотря на то что кевлар производится химическим путём, он абсолютно безопасен для человека. Такая ткань устойчива к коррозии и не разлагается при соприкосновении с органическими растворителями.
У кевлара и изделий из него есть как преимущества, так и недостатки. Из положительных свойств можно выделить:
- термостойкие;
- прочные;
- не подвержены износу;
- не требуют особого ухода.
Что касается недостатков, то они также имеются. Изделие теряет прочность, если его эксплуатировать при низкой температуре. Речь идёт о -430–480 С, при которых материал начинает разлагаться. Потеря прочности наступает уже с отметки в – 150 С. Конечно, в бытовых условиях не существует таких показателей, однако, в промышленности кевларовые перчатки не используются, если работать приходится с холодом.
Негативно сказывается и продолжительное нагревание. Если в течение 70 часов воздействовать на кевлар температурой 250 С со знаком плюс, то изделие потеряет до 50% прочности.
Воздействие прямых солнечных лучей и влаги негативно сказывается на прочности кевлара. Это одна из причин, почему изделия из этого материала некоторые производители предпочитают покрывать дополнительным защитным составом.
Советы по уходу
Как сухая чистка, так и стирка являются приемлемыми методами очистки для перчаток из 100% кевларового волокна. В некоторых случаях наблюдается усадка, потеря веса, прочности пряжи на растяжение, изменение цвета. Всё это никак не сказывается на качестве изделия и его уникальных качествах.
Если говорить об очистке промышленными методами, то перчатки выдерживают до 30 циклов.
Перчатки, изготовленные из описываемого волокна, можно стирать в воде при температуре +40 С. Для этого специалисты рекомендуют использовать только нейтральные моющие средства.
Не запрещено сдавать перчатки для очистки в специализированные учреждения, где используется химчистка. Даже если подвергать изделие многократной очистке, оно не теряет своих качеств, сохраняет форму, защитные свойства. Срок службы у кевларовой ткани большой, за что она и получила такую популярность. Чтобы правильно ухаживать за перчатками, пользователю стоит учитывать недостатки, которыми обладает изделие, изготовленное из описываемого полимера. Подвергать высокой температуре перчатки не стоит, хотя создать необходимые условия для разрушения полимера в быту не так просто.
На практике на промышленных предприятиях такие изделия вообще не стирают. Не стоит использовать отбеливатель, если на перчатках появились пятна. Подобные составы способны ухудшить прочность ткани из полимера.
Сегодня производители по всему миру изготавливают кевларовые перчатки. Качество изделий на высоком уровне, поскольку они призваны защищать человека, а значит, соответствуют требованиям безопасности и учитывают нормы существующих законодательных актов и регламентов.
Покупать кевларовые перчатки советуют у проверенных производителей, на товар должен быть соответствующий сертификат качества. Такое изделие станет незаменимым помощником в быту и при выполнении работы, из-за которой могут пострадать руки.
О различиях между кевларовыми перчатками дешевого и дорогого сегмента смотрите в видео.
Кевлар и волокна на его основе были изобретены около полувека назад и сразу произвели революцию в производстве защитной спецодежды и средств защиты. Область применения этого сверхпрочного полимера сейчас чрезвычайно широка – он используется во многих отраслях промышленности: автомобильной, военной, аэрокосмической, строительной, а также применяется для изготовления альпинистского и спортивного снаряжения. Кто изобрел этот материал? Какими свойствами он обладает? Что шьют из кевларовой ткани?
Что представляет собой кевлар?
Кевлар – это высокопрочный полимерный материал, патент на который принадлежит компании «Дюпон» (США). Он представляет собой пара-арамидное синтетическое волокно желтоватого цвета, состоящее из бензольных колец, соединенных в длинные молекулярные цепи. Полимер выпускают в виде нитей, пряжи, жгутов и тканей.
Арамидное волокно
Для изготовления ткани используют нити, содержащие от 130 до 1000 волокон. Их переплетение бывает любым, но чаще используется полотняное, когда основная и уточная нити чередуются в шахматном порядке через одну. Такой материал тонкий и легкий, из него легко шить. Нитки особой прочности состоят из 500–10000 волокон и используются в технических целях.
Кто изобрел уникальный материал?
Изобретение кевлара связано с именем американского химика Стефани Кволек, родившейся в семье польских эмигрантов в Пенсильвании. В 1946 г. она устроилась на работу в одну из крупнейших в мире химических компаний «DuPont», известную изобретением многих уникальных материалов, в т. ч. нейлона. В 1964 г. группа ученых под руководством Кволек работала над получением прочных и легких армирующих волокон, которыми можно было бы заменить тяжелый стальной корд для армирования автомобильных шин.
Химики работали с полиамидами и полиэфирами. Однажды им удалось растворить полимер, получив казавшийся непригодным мутный раствор с низкой вязкостью. Кволек все же попыталась сформировать волокна путем продавливания раствора через формующие отверстия. Своими действиями химик неосознанно повторила действия пауков, выдавливающих паутину из растворов жидкокристаллических полимеров. Лабораторные приборы при тестировании полученных нитей показали настолько феноменальные результаты, что сотрудники сначала решили, что техника неисправна.
После повторных испытаний оказалось, что созданные волокна действительно обладали невероятными свойствами. Прочность на разрыв была выше, чем у стали, в несколько раз. Промышленное производство сверхпрочного материала было налажено в 1970-х гг., однако работы по его усовершенствованию велись еще долгие годы.
Свойства кевларовой ткани
Основные свойства ткани:
- Прочность. Материал в 5 раз прочнее стали.
- Легкость. Вес 1 метра ткани варьируется от 30 до 60 г.
- Термостойкость. Материал разрушается при температуре свыше 430°С, однако прочность кевлара несколько уменьшается после 150°С. Большим плюсом является то, что он не горюч. Низкие температуры (до –190°С) также не приводят к ухудшению его свойств и даже придают дополнительную прочность. Не страшны кевлару и резкие температурные перепады.
- Стойкость к механическому воздействию, в т. ч. проколам и порезам. Броня из 7 слоев материала обеспечивает надежную защиту от пуль и осколков.
- Способность к воздухообмену. Ткань хорошо пропускает воздух, поэтому одежда из нее комфортна в использовании.
- Низкая удельная электропроводность.
- Безопасность и нетоксичность.
- Устойчивость к коррозии и воздействию органических растворителей.
Материал имеет слабые стороны. Он боится ультрафиолета, прямых солнечных лучей и влаги, которые делают кевларовые нити менее прочными и нарушают структуру полотна.
Многочисленные стирки, особенно с использованием отбеливателей и агрессивных химических средств, также отрицательно сказываются на характеристиках материала. Его прочность теряется при скручивании.
Свести к минимуму разрушение ткани под воздействием неблагоприятных факторов помогает дополнительная обработка, создающая водостойкое светонепроницаемое защитное покрытие. Еще одно слабое место материала – потеря прочности при истирании. Для снижения себестоимости и компенсации недостатков в ткань из кевлара добавляют стекло- или углеродное волокно.
Что шьют из кевлара и где он вообще применяется?
Кевларовые шины
Сверхпрочный и легкий материал нашел применение во многих областях промышленности. Он до сих пор используется для армирования шин, обеспечивает прочность, предотвращает разрыв и растяжение медных и волоконно-оптических кабелей. Его применяют в качестве армирующей добавки в композитных материалах. Кевлар используется при изготовлении защитной одежды, пожарной формы, костюмов для сварки, перчаток, антипрокольных стелек, вкладышей в одежду в местах повышенного износа. Включение в состав тканей кевларовых волокон придает им стойкость к проколам и порезам.
Хоккейная экипировка из кевлара
Кевларовая ткань применяется при производстве спортивного инвентаря: ракеток, велосипедов, хоккейной формы, досок для сноуборда, весел, роликовых коньков, клюшек, лыж, лыжных палок и ботинок. Из него делают мотоциклетную одежду, перчатки, шлемы, наколенники и налокотники. Его применяют при изготовлении защитной амуниции для армии и внутренних войск. Особым спросом пользуется кевларовая броня. Обладая противопульной и противоосколочной стойкостью, кевлар входит в состав бронежилетов, бронешлемов, касок и взрывоукрывных тентов. Из него изготавливают бронированные элементы кузова автомобилей.
Кевлар находит применение в авиастроении и автомобилестроении. Из него делают несущие винты и детали кузова для вертолетов, самолетов и спортивных автомобилей, тросы в лебедках. Кевларовое покрытие обеспечивает защиту беспилотным летательным аппаратам. Из кевлара делают ракетные твердотопливные двигатели. Он используется в медицине при изготовлении медтехники, ортопедических протезов, искусственной хрящевой ткани.
Материал все активнее применяют в судостроении – из него изготавливают части корпуса быстроходных яхт. Это делает суда более легкими, таким образом понижается расход топлива и повышаются их скоростные характеристики. В строительстве кевлар используют для усиления конструкций из железобетона.
Кевларовый смартфон
Прочие сферы применения материала:
- производство фото- и видеоштативов для съемки;
- отделка корпусов мелкой цифровой техники – телефонов, ноутбуков;
- изготовление диффузоров акустических динамиков для передачи низких и средних частот;
- рыболовство – из кевлара делают леску и поводки для удилищ;
- производство струн для музыкальных инструментов;
- изготовление деталей для моделизма.
Рекомендации по уходу
Изделия из сверхпрочной ткани не дают усадки, их можно стирать при высокой температуре, однако количество стирок лучше минимизировать, поскольку под влиянием влаги ее структура портится, что отрицательно сказывается на защитных характеристиках.
Американская компания «Дюпон», изобретатель кевлара, гарантирует сохранение его первоначальных свойств до 10 стирок. Контакт с водой в природных условиях также необходимо минимизировать.
Вещи из кевлара нельзя отдавать в химчистку и стирать с использованием отбеливателя. Солнце и ультрафиолет вызывают изменение цвета и ухудшают структуру волокон, уменьшая прочность ткани и приводя к ее старению, поэтому следует избегать длительного воздействия этих лучей на изделие.