Описание кевларовой нити: ее состав, свойства, виды и основные сферы применения

Кевларовая нить – это современное синтетическое волокно, которое прочнее стали в 5 раз. В то же время ткань из него получается легкой, тонкой, приятной на ощупь. Сфера применения кевлара весьма широкая: от производства спецодежды до армирования шин и строительных конструкций. В этой статье вы ближе познакомитесь с материалом и узнаете, где его можно использовать.

Описание метода получения и состава кевларовой нити

Датой изобретения кевлара считается 1964 год. В то время группа химиков американской компании DuPont под руководством Стефани Кволек искала способ заменить металлический корд в автомобильных шинах на более легкие полиарамидные нити. Это позволило бы водителям значительно экономить на топливе.

Стефани Кволек удалось придумать сложный технологический процесс для изготовления нового волокна. Он включает следующие этапы:

1. При низкой температуре создается раствор из хлористого кальция и метилпирролидона.
2. В него подмешиваются реагенты. Получается жидкокристаллическое вещество.
3. Смесь активно перемешивают.
4. Полиарамидные нити получают путем выдавливания раствора через тонкие отверстия – фильеры. Метод называется экструзией.
5. Волокна подаются в осадительную ванну, потом промываются и высушиваются.

Кевларовая нить получилась сверхпрочной и хорошо вытягивалась. В ходе тестирования ученые даже решили, что у них сломался измерительный прибор. Однако впоследствии они признали состоятельность идеи Стефани Кволек.

В 40-60-х годах компания DuPont активно работала над улучшением характеристик материала. В 1975 году началось производство кевларовой нити в промышленных масштабах. Похожие синтетические волокна позже изобрели в Европе и России под обозначениями таврон и СВМ. Однако в технической документации все же закрепилось название кевлар.

Характеристики кевларовой нити: плюсы и минусы

Основное преимущество кевларовых нитей – высокая прочность: от 280 до 550 кг на мм². Перерезать их обычными ножницами вряд ли получится. Отсюда вытекает сразу три важных свойства материала:

• устойчивость к истиранию;
• способность выдерживать тяжелые предметы;
• хорошая сопротивляемость к ударам и динамическим нагрузкам.

Волокна имеют низкую плотность – до 1500 кг на м³. Это немногим больше, чем у воды. Материал хорошо пропускает воздух и отводит влагу. В одежде из кевлара человек практически не перегревается и не потеет.

Кроме того, полиарамидные нити обладают следующими плюсами:

1. Низкая электропроводность. Работать с ними намного безопаснее, чем с металлами.
2. Устойчивость к коррозии. Неспроста их применяют для обтяжки кабелей и в судостроении.
3. Не горят и даже не плавятся. Они начинают разлагаться только при температуре выше 430-450 °С, и то спустя несколько часов. Обладают способностью к самотушению.
4. Не теряют высокие эксплуатационные свойства на морозе. Напротив, отрицательные температуры делают волокна еще прочнее.
5. Не токсичны. Не вызывают аллергию даже у маленьких детей и пожилых людей.

Однако кевларовое полотно в чистом виде не обеспечивает 100% защиту от тонких и острых предметов. Например, его можно пробить пулей или проколоть шилом. Поэтому при изготовлении брони для военных целей формируется несколько слоев такой ткани, а также добавляются металлические пластины. Также кевлар быстро портится под воздействием воды, химических реагентов и ультрафиолета.

Основные виды кевлара

Полиарамидные нити могут иметь разную толщину, прочность и упругость. Сегодня на рынке в основном представлены следующие виды кевлара:

1. К-29. Обладает стандартными характеристиками: плотностью от 280 кг на мм², желтоватым цветом, толщиной 1 мм. Применяется для изготовления спортивного инвентаря, защитных вставок в костюмы, ортопедических протезов, нитей для рыбалки, струн для музыкальных инструментов.
2. К-49. Обладает повышенной устойчивостью к коррозии. Применяется для изготовления автомобильных тросов, шлангов и покрышек, армирования пластмассы.
3. К2-100. Маркировка обозначает, что нить окрашена. Обычно кевлар К2-100 используется для изготовления оплетки оптоволокна.
4. К-119. Удлиненные нити, обладающие повышенной гибкостью. Как правило, применяются для армирования автомобильных шин и других резиновых изделий.
5. КМ2 и КМ2+. Полотно, обладающее повышенной прочностью, защитой от влаги и ультрафиолета. Применяется при изготовлении брони для силовых структур.

Также в продаже встречаются измельченные волокна. Например, штапель-кевлар представляет собой нарезанные нити длиной до 6 мм. Они не такие прочные, как К-29, зато используются для изготовления полотна, обладающего повышенными теплоизоляционными и виброизоляционными свойствами.

Флок-кевлар – это нарезанные волокна длиной до 1 мм. Они предназначены для армирования смол.

В каких сферах применяется кевларовое волокно

Кевлар применяется в любых сферах, где нужно обеспечить защиту чего-либо от механических воздействий и перепадов температур. Однако производство полиарамидных волокон обходится дорого. Поэтому в некоторых случаях его комбинируют с другими материалами.

Текстильная и обувная промышленность

Чаще всего из кевлара шьют спецодежду: куртки, брюки, костюмы и перчатки для лыжников, сноубордистов, альпинистов, мотогонщиков, работников металлургической и химической промышленности. То есть для тех людей, чья деятельность связана с повышенным риском получения травмы.

Также из полиарамидных нитей изготавливают отдельные элементы зимней обуви:

• антипрокольные стельки;
• утеплители;
• шнурки.

Вещи из кевлара теплые и легкие. Они защищают кожу от порезов о стекло, падения на твердую поверхность, раскаленных предметов. Одежда и обувь устойчивы к истиранию, поэтому служат человеку долгие годы.

Военная отрасль

Разработка кевлара для военных целей началось в 70-е годы Национальным институтом правосудия США. Исследователи прошли в своей работе несколько этапов:

1. Протестировали, способно ли кевларовое полотно останавливать пулю. Как оказалось, нет.
2. Попытались выяснить, сколько слоев материала требуется для повышения прочности бронежилетов. Ученые проверили свои гипотезы для пуль разного калибра и скорости. Оказалось, что необходимо 7 слоев.
3. Протестировали кевлар в разных условиях. Эксперимент показал, что свойства нитей ухудшаются при намокании, химчистке, отбеливании и под воздействием солнечных лучей.
4. Разработали жилет, защищающий полиарамидные волокна от разрушающих факторов.

В итоге получилось полотно, которое идеально подходило для изготовления средств индивидуальной защиты. Сегодня кевлар до сих пор используется в производстве армейских бронежилетов, бронешлемов, бронеавтомобилей.

Судостроение и авиация

Поскольку полиарамидные нити – дорогой материал, в судостроении их чаще всего применяют выборочно: для обшивки корпуса по швам и килевой части. Хотя отдельные компании (в частности, итальянская Cranchi) изготавливают яхты длиной 11-20 метров полностью из кевлара или кевлара и карбона. В итоге морской транспорт становится легким, маневренным, экономит топливо и способен развивать высокую скорость.

В авиации кевларовые нити используются в конструкции беспилотных летательных аппаратов. Обшивка облегчает вес и повышает защиту.

Как правильно ухаживать за вещами из кевларовой ткани

Как правило, одежда из кевлара имеет защитную пропитку, которая предохраняет волокна от воды. Однако вещам все же не помешает правильный уход. Запрещены следующие действия:

• частое мытье;
• стирка при температуре выше 40 °С;
• использование отбеливателей и других агрессивных моющих средств (лучше брать жидкие порошки для деликатных тканей);
• химчистка;
• сушка на солнце.

В глажке необходимости нет, так как ткань не мнется. Небольшие загрязнения по возможности лучше удалить щеткой с жесткой щетиной, а не с помощью стирки.

Особенности кевларовой нити: FAQ

Вопрос: Сколько стоит кевлар?

Ответ. Один погонный метр ткани стоит от 28 у.е. А моток со 100 метрами кевларовой нити толщиной 1 мм – от 35 у.е. Цены на готовые изделия сильно отличаются и зависят от производителя. Например, в России защитные перчатки из кевлара можно купить за 500-3000 рублей.

Вопрос: Чем резать кевларовую нить?

Ответ: В строительном магазине можно купить специальные ножницы для кевлара. Они имеют зубчатые лезвия из высокоуглеродистой стали. Однако стоят недешево – 1300-2000 рублей. Также для резки материала могут подойти роликовый нож, большие ножницы с толстыми лезвиями, зубило.

Заключение

Таким образом, кевларовая нить – это прочный, долговечный и универсальный материал. Правда, его производство довольно дорогое, что сказывается на конечной цене изделий. Самостоятельное изготовление вещей из полиарамидных волокон – сложный процесс, который требует специальных инструментов и знания технологии. И все же плюсы кевлара перевешивают его минусы.

Преимущества кевларового поводка на щуку

Сравнительно недавно увидел в продаже кевларовый поводок. Вещь интересная и недорогая. Но возникает вопрос – насколько оправданно его использование при ловле щуки? Действительно ли стоит приобрести или лучше не тратить лишние деньги и не рисковать на рыбалке при вываживании серьезных экземпляров?

Опытные рыболовы прекрасно знают, насколько важно использовать надежный поводок при ловле щуки. Острые зубы хищницы если не порвут леску сразу, то сильно повредят ее. Уже следующая подсечка или вываживание могут привести к тому, что она порвется, а уловистая блесна или твистер будут потеряны вместе с трофеем.

Именно поэтому мастера всегда используют специальные поводки. Они могут быть разными. Каждый поводковый материал отзывы получает довольно противоречивые – у большинства имеются определенные достоинства и недостатки. Например, проволока – крайне прочный и довольно дешевый вариант. Но из-за твердости, которая нередко отпугивает зубастую хищницу, сегодня используется все реже и постепенно становится историей.

Зато отзывы на кевларовые поводки на щуку исключительно положительные, что неудивительно – они лишены недостатков. С одной стороны – дешевые (чаще всего не более 100 рублей за метр), но при этом очень прочные, долговечные. С другой – мягкие, что зачастую позволяет вылавливать трофейные экземпляры. Многие опытные рыбаки высоко ценят поводки из кевлара за тот факт, что их можно соединять с леской обычным узлом – не нужно использовать специальные заводные кольца или вертлюжки, которые хоть и стоят недорого, но значительно снижают надежность соединения. Прочность кевлара не оставляет сомнений – чтобы выловить крупную щуку на 3-4 килограмма, вполне достаточно поводка толщиной 0,2-0,25 мм.

Кевларовая нить на спининг

Пару раз слышал что есть люди использующие кевлар вместо классической плетёнки. Кто ни будь пробывал? Как впечатления?

Про такое использование кевларовой нити читаю впервые. Обычно используют кевларовые поводки.

В том то и дело, что полняком кевлар.

Значит это кто-то проявил верхний изыск. 😊

Taaroa
Этот человек VLAD.NZ, но у него рыбалка то морская. Да и то ИМХО — перебор.
В наших условиях некого да и главное незачем.
Тебе зачем?

Мне просто сугубо теоретически интрестно нафига оно надо, и в чём приемущество. 😊 Вопрос возник потому что в продаже у нас появилась кевларовая нить на таких же катушках как леска, причём это не паводковый материал который метражом продаётся, а именно как альтернатива плетёнки.
Ещё интерестно посмотреть бы показатели растяжимости и плетёнок разных марок и кевлара, это уже впрямую влияет на чувствительность снасти.

Taaroa
Да, интерсно.
Честно говоря не видал пока в продаже. Если бы вещь была стоящая, то специ давно бы об этом трындели 😊, а пока никто об этом вроде не заикался. Возможно всё таки она предназначена для морской рыбалки, где заброс не важен. А какие у неё механические свойства? Мягкая ли, память, и вообще толщина? Сам в руках не держал?
Хотя наверное проще об этом спросить VLAD.NZ если появится.

ты знаешь, сам не ловил, но был в лодке с людьми которые ее использовали при ловле на воблер. какая-то она слишком мягкая.
Обычная леска упругая и если запуталась, то легко распутать. А здесь прям как нитка. Если узел, то все. Под срез. А в остальном вроде никаких различий нет, легче и прочнее судя по этикетке на коробке.

Striber
А точно кевларовая нить, может всё-таки обычная плетёнка? 😊.
Что же делается, люди её видят, даже кто то ловит, а я не ухом не рылом?

Vegas: мне кажется мы об одном и том же говорим. Технология производства лески такова, что ее делают из плетеных волокон келавра. Но толька она тоньше, чем обычная на ту же нагрузку или разрыв.

Striber
Всё понял, небольшой ликбез:
Плетёнку делают из материала Dyneema или Spectra. Кевлар никакого отношения к плетёной леске не имеет.
Нитка и есть, мне очень нравится 😊.

Добавлю про материалы для плетёнок,
Плетёнки условно делятся на два поколения.
Первое поколение делается из Spectra и Dyneema Например леска «файр лайн» (извиняюсь лень искать как англ. буквами пишется, а так не помню)
Более продвинутые лески второго поколения изготовлены из высокомодульного полиэтилена, например та же «Пауэр про»
А кевлар это кевлар, совсем отдельная тема.

Покопался в истории плетёнок:
«Первые суперлески делались из арамидоволоконного кевлара, материала, известного, в частности, по пуленепробиваемым жилетам, а также не растягивающимся канатам и парусам гоночных яхт. Однако со временем кевлар как материал, из которого изготавливались как пуленепробиваемые жилеты, так и рыболовные лески, стал постепенно заменяться более прочными новыми чудо-волокнами, в частности, «Спектра»(spectra) и «Динема» Dyneema).»
Taaroa
А насчёт первого, второго поколения ни чего не путаешь? 😊

Да нет не путаю, насчёт что динема и спектра прочней кевлара не слышал, хотя очень возможно.
насчет поколений первое как я говорил это спектра и динема, так как лески из этих материалов оказались жесткие и с высоким коэффициентом трения с чем боролись с переменным успехом покрывая их тончайшим слоем тефлона, плюс из за рыхлой структуры они захватывали в себа много песчинок что способствовало быстрому износу колец спининга и они жесткие что влияет на дальность заброса.
Для улучшения показателей было создано новоё поколение лесок из сверхвысокомодульного полиэтилена (марка PE), коэффициент трения стал даже ниже чем монофилок, более точная калибровка по диаметру, более плотная структура и при этом они мягкие, прочность несколько ниже чем у лесок первого поколения, но срок службы значительно выше.
К первому поколению из известных марок относятся: Corastrong, Climax, Salmo, FireLine, Gorilla, Fusion, Maxilon, Herculine.
Ко второму: Nikko, Daiwa ряд лесок Gosen, Power Pro