Aramidová vlákna

Aramidová vlákna jsou textilie z aramidů (typ polyamidů) s dlouhým uhlovodíkovým řetězcem, z jehož peptidických vazeb nejméně 85 % musí být spojeno se dvěma aromatickými jádry. Označení aramid vzniklo ze spojení slov aromatický polyamid.^[1]

Struktura m-aramidu

Zpravidla se rozeznávají dvě skupiny: ^[2]

• Meta-aramidy (metafenylen-izoftalamidy, zkráceně také MPIA), vynikající svou termickou odolností a elektroizolačními schopnostmi.

• Para-aramidy (p-fenylen-tereftalamidy, zkráceně PPTA) s podstatně vyšší pevností v tahu a vyšším modulem pružnosti.

Struktura p-aramidu

Z historie aramidových vláken

1967 meta-aramid nomex uveden na trh (DuPont)

1972 komerční výroba para-aramidu kevlar (DuPont)

1982 výroba para-aramidu arenka (AKZO), 1984 pod názvem twaron

1987 para-aramid technora (Teijin) uveden na trh

1998 para-aramid armos (různí výrobci v Rusku) uveden na trh^[3] Celosvětová roční produkce aramidových vláken se v roce 2017 odhadovala na 115 000 tun, z toho asi 1/2 pocházela od firmy DuPont a 1/4 od firmy Teijin.^[4]

Výroba

• Meta-aramidy se průmyslově vyrábějí tak, že se do roztoku benzen-1,3-diaminu zchlazeného pod 0 °C přidává chlorid kyseliny isoftalové. Po smísení s hydroxidem draselným dochází ke kondenzační reakci. Směs o koncentraci 17 % se pak zahřívá na cca 150 °C, filtruje a zpracovává suchým zvlákňováním.^[5]
• Para aramid se vyrábí metodou dry-jet-wet z polymeru p-fenylen-tereftalamidu (PPTA) v kyselině sírové, která se protlačuje tryskou, vzniklý filament prochází vzduchovou mezerou, kde se dlouží, dále do koagulační lázně. Následuje praní, neutralizace, sušení a navíjení na cívku.^[6]

Aramidová stříž

K textilnímu zpracování se dodává:

• Filament v jemnostech 22-167 tex (15-90 €/kg)
• Stříž v jemnosti 1,7 dtex v délkách 38-85 mm (m-aramid 10-25, p-aramid 10-40 €/kg)
• Sekaná vlákna v délkách 1-12 mm^{[5] [7]}

Vlastnosti

Kotevní lano z kevlarové příze

Aramidy se řadí k vláknům s vynikajícími vlastnostmi, tzv. high performance fibers. Porovnání některých vlastností s podobnými materiály:

Vlákno	Obchodní značka	Specif. hmotnost g/cm³	Tažná pevnost cN/dtex	Tažnost %
m-aramid	Nomex	1,38	4,7	22
p-aramid	Kevlar	1,44	19	2,4
uhlíkové vlákno	T1000G	1,81	20	1,5
polyesterové vlákno	Trevira	1,38	8	25

Mimo vysoké pevnosti a odolnosti proti horku se aramidy vyznačují značnou odolností vůči chemikáliím. Vlákna se netaví, teprve při cca 400 °C zuhelnatí.

K nevýhodám patří malá odolnost proti ultrafialovému záření a vlhku a obtížná barvitelnost.^[8]

Tkanina z twaronové příze

Použití

• Ochranné oděvy pro horké provozy, osobní pancíře
• Vojenské a hasičské přilby
• Výztuž kompozitů na součásti dopravních prostředků a stavebního materiálu.
• Filtry, pneumatikové kordy^[9]

Aramidimid

Aramidimid je varianta aramidu. Vlákno je absolutně nehořlavé, lehce nažloutlé, při 400 °C se rozkládá. Vyrábí se jako filament a stříž. Známé značky jsou Lenzing P84 a Kermel.