Aramid/Kevlar: un super materiale per la vita all'aria aperta?

Sommario

Un tessuto leggero, tagliato e resistente alla foratura che viene utilizzato per giubbotti antiproiettile, uniformi resistenti al calore o persino costruzione di aeromobili. Sì, a prima vista, Aramid, altrimenti conosciuta dal marchio Kevlar, sembra molto più adatto ai costumi di supereroi che agli sport all'aperto. Ma le proprietà di questo tessuto molto speciale sono disponibili in una varietà di prodotti esterni, tra cui guanti, pantaloni, caschi, zaini e corde. In altre parole, vale sicuramente la pena dare un'occhiata più da vicino ad Aramid e come può beneficiare di atleti di montagna e all'aperto.

Cos'è Aramid?

In breve, Aramid è una specie di poliammide e quindi un'altra dei numerosi polimeri a base di idrocarburi o petrolio. Su Wikipedia, la definizione è un po 'più precisa, ma più complessa:

“Le fibre aramidiche sono una classe di fibre sintetiche resistenti al calore e forti. […] Il nome è un portmanteau di "poliammide aromatica". Le molecole a catena nelle fibre sono altamente orientate lungo l'asse della fibra. Di conseguenza, una percentuale più elevata del legame chimico contribuisce più alla resistenza delle fibre che a molte altre fibre sintetiche. Gli aramidi hanno un punto di fusione molto alto (> 500 ° C). "

Perché si chiama "poliammide aromatica"? Bella domanda! Questo gruppo di sostanze (almeno in parti) rilascia in realtà aromi intensi (profumati), che sono spesso percepiti come piacevoli. Per quanto interessante possa essere, siamo molto meno interessati all'odore di quanto non siamo nelle proprietà funzionali del materiale.

Ma prima di arrivare a quelli più interessanti e pertinenti, ecco alcune ulteriori informazioni sullo sviluppo del materiale: a metà degli anni sessanta, il gruppo americano DuPont ha condotto un bel po 'di ricerca sull'uso pratico degli aramidi. Nel processo, hanno sviluppato il tipo più noto di Aramid Kevlar e lo hanno reso pronto per uso commerciale. Kevlar è presumibilmente l'unico nome commerciale che ti è mai stato ascoltato come appassionato di esterno, visto che questa fibra aramidica viene spesso utilizzata nei prodotti all'aperto e alpinista. In realtà, Kevlar è l'unica fibra aramidica trovata in quest'area, motivo per cui ci concentreremo principalmente su di essa e lasceremo prodotti aramidici, come Nomex, Teijinconex, Twaron o Technora a vigili del fuoco, soldati e astronauti ...

Produzione

La produzione di aramidi è diversa e complessa, per non dire altro. Sono prodotti più spesso come fibre che come film. Nel complesso mondo della scienza delle fibre, viene fatta una distinzione tra fibre a basso modulo e ad alto modulo, le cui proprietà funzionali differiscono in qualche modo l'una dall'altra.

Le fibre alte del modulo vengono girate da una soluzione critallina liquida di poli-parafenilene terephtahalamide in acido solforico concentrato. Dopo il trattamento superficiale, le fibre ad alto modulo sono estese meccanicamente per produrre un polimero altamente orientato. L '"alto grado di orientamento" rende un motivo dall'aspetto pulito. La geometria esatta è altrettanto caratteristica di Aramid quanto il colore giallo dorato, che ci porta alle proprietà di Aramide.

Proprietà

Nella loro descrizione del loro prodotto Kevlar, DuPont sottolinea che queste fibre sono "migliori, più forti e più sicure" nei grandi spazi aperti: "DuPont ™ Kevlar® Aramid Fiber consente alle persone di osare più grandi. Viene utilizzato per rendere una varietà di abbigliamento, accessori e attrezzature sicure e tagli resistenti. È leggero, resistente e straordinariamente forte. Sì, è più noto per il suo uso in armature balistiche e resistenti alle pugnalate, mentre la fibra aramid del marchio Kevlar® continua a evolversi e consentire agli eroi di essere eroi. Ma è anche sulle piste da sci, i percorsi di ritorno, in un terreno deserto, anche i limiti esterni dello spazio. "

L'ampia gamma di applicazioni è dovuta all'alta resistenza (a trazione) della fibra, all'elevata resistenza all'impatto, al mezzo a basso allungamento, alle buone proprietà di smorzamento delle vibrazioni e alla resistenza al calore. Invece di sciogliersi, le fibre iniziano a carbonizzare a circa 400 ° C. Né solventi, carburanti, lubrificanti, acqua salata, funghi o batteri possono fare molti danni alle fibre aramide. Sono sensibili solo ad alcuni forti acidi e alcali. In altre parole, Aramid è molto dura.

Quando si tratta di resistenza alla compressione, tuttavia, i tessuti aramidi sono più al centro del branco e abbastanza poveri in termini di resistenza ai raggi UV e assorbimento dell'acqua (fino al 7%). Le radiazioni UV portano alla fibra che perde fino al 75% della sua forza. Tuttavia, questo può essere contrastato relativamente facilmente per mezzo di rivestimenti o laminati che assorbono UV. In generale, Aramid può essere facilmente combinata con altri tessuti, il che significa che la sua funzionalità può essere ottimizzata ed ampliata in molti modi diversi.

Applicazioni

Le proprietà uniche di Aramid lo rendono ideale per una vasta gamma di applicazioni, tra cui applicazioni di costruzione e industria. L'industria sportiva e all'aperto adora il materiale per la sua tenacità, resistenza alla trazione e basso peso. Le fibre aramidiche vengono utilizzate per corde, linee di parapendio, vele, pneumatici per biciclette e altro ancora.

Gli elementi di Kevlar nei tessuti servono principalmente come rinforzi che proteggono il corpo e aumentano la durata della vita degli indumenti. I rinforzi di Kevlar sono particolarmente popolari nel ciclismo, nella motocicletta e nell'abbigliamento degli sport motoristici, nonché nelle aree ad alto livello di pantaloni e zaini per esterni. Le cuciture di kevlar vengono utilizzate anche nello sci e anche tramite guanti Ferrata.

Poiché il materiale è così duro, c'è una certa quantità di rigidità. Questo può sicuramente essere un vantaggio, ma ci sono anche alcuni aspetti negativi, specialmente all'aria aperta. Ciò è illustrato dall'esempio dei cavi di kevlar relativamente nuovi, che sono anche disponibili come imbragature del cavo cucito in varie dimensioni. Il nucleo è realizzato in aramide, mentre la guaina è realizzata in poliammide, come nel caso di cavi e corde "normali". Il nucleo aramidico è di colore brunastro, quindi è facile distinguere dal nucleo di polietilene bianco abbagliante e abbagliante del solito cordone, corda e materiale di cinghia.

Il numero 5/2014 della rivista Panorama Dav in lingua tedesca ha messo in evidenza l'elevata resistenza e la resistenza al taglio del materiale come alcuni dei principali vantaggi. Inoltre, il materiale non è solo molto abrasione e resistente al calore, ma vanta anche una resistenza alla trazione molto più grande di quella delle corde di poliammide. I cavi di kevlar offrono anche una resistenza di rottura molto più elevata rispetto ai cavi accessori convenzionali con lo stesso diametro.

Come svantaggio, la rivista Panorama indica la maggiore quantità di slittamento della guaina mostrata dai cavi di kevlar rispetto alla poliammide pura. Sottolineano inoltre che il materiale quasi statico non deve essere utilizzato in mute dinamiche per i leader.

A causa della sua mancanza di elasticità (più precisamente: bassa allungamento da rompere), Kevlar non è adatto a corde dinamiche. Ma la rigidità del materiale è davvero utile per tunnel di roccia o disturbare un allestimento di Abalakov.

Conclusione

Quando si tratta di forza, durata, longevità e sicurezza, non c'è quasi un materiale meglio di Aramid/Kevlar. Le sue proprietà possono essere estremamente utili in determinate situazioni all'aperto, ma meno in altre. Non ha tante applicazioni nel settore all'aperto che ha in ciclismo e sport motoristici, salute e sicurezza sul lavoro e altre aree, ma è ancora abbastanza utile!