Като доставчик на тъкани от влакна с кевлар, често ме питаха как този забележителен материал реагира на влажността. Kevlar, марка Aramid Fiber, е добре известна със своята висока якост, топлинна устойчивост и издръжливост. По -специално тъканта с влакна от кевлар предлага уникални предимства поради своя модел на тъкане, който осигурява повишена гъвкавост и драпичност в сравнение с други тъкани.
Разбиране
Преди да се задълбочим във въздействието на влажността, нека разберем накратко каквоМатериал на кевларните влакнае. Kevlar е синтетично влакно, направено от поли - пара - фенилен терефталамид. Той има много висока якост на опън - към - тегло, което го прави идеален избор за широк спектър от приложения, от аерокосмически компоненти до броня на тялото.
Тъкането на кевлар от кевлар се характеризира с диагонален модел, създаден чрез преминаване на нишката на вътъка над и под множество основни нишки. Това тъкане не само придава на тъканта отчетлив външен вид, но също така влияе върху физическите му свойства. Тя позволява тъканта да бъде по -гъвкава и по -малко предразположена към разрушаване в сравнение с обикновена тъкане.
Науката за влажността и нейното взаимодействие с материали
Влажността се отнася до количеството водна пара, присъстващо във въздуха. Когато материалът е изложен на среда с определено ниво на влажност, той може да абсорбира или десорбира влага в зависимост от неговата хигроскопска природа. Хигроскопските материали имат тенденция да привличат и държат водни молекули от околната атмосфера.
Взаимодействието между влажността и материал може да доведе до няколко физически и химически промени. Например, в някои материали абсорбцията на влага може да причини подуване, което може да повлияе на размерите на материала и механичните свойства. В крайни случаи дългосрочната експозиция на висока влажност може да доведе до растеж на плесен и плесен, които могат да влошат материала.
Как влажността влияе върху тъканта от влакна от кевлар
Абсорбция на влага
Кевларните влакна са донякъде хигроскопични. Това означава, че те могат да абсорбират малко количество влага от въздуха, когато са изложени на среда с висока влажност. Количеството влага, погълнато от тъканта на влакна от кевлар, зависи от относителната влажност на околната среда и продължителността на експозицията.
Обикновено тъканта на Kevlar може да абсорбира до около 4% от теглото си във влага при високи условия на влажност (напр. Относителна влажност над 80%). Това обаче е сравнително малко количество в сравнение с някои други естествени и синтетични влакна. Разтокът на кепър може да повлияе на скоростта на усвояване на влагата. Диагоналната структура на тъкането на кепър може да позволи по -добра циркулация на въздуха в тъканта, което потенциално влияе колко бързо тъканта достига до своята влага - равновесно състояние.
Въздействие върху механичните свойства
Едно от основните притеснения, когато става въпрос за ефекта на влажността върху тъканта на влакната с кевлар, е влиянието му върху механичните свойства. Когато тъканта абсорбира влагата, водните молекули могат да действат като пластификатор, което означава, че те могат да намалят междумолекулните сили между влакната Kevlar.
Това намаляване на междумолекулните сили може да доведе до леко намаляване на якостта и твърдостта на опън на тъканта. Намаляването обаче обикновено не е значително при нормални условия на влажност. Например, в проучване, проведено върху композити, базирани на Kevlar, беше установено, че при относителна влажност от 60%намалението на якостта на опън е по -малко от 10%.
В допълнение, гъвкавостта на тъкането на кепър може да помогне за смекчаване на някои от отрицателните ефекти на абсорбцията на влага. Диагоналният модел позволява на тъканта да побере по -добре малките промени в размерите на влакната, причинени от усвояването на влагата, намалявайки риска от напукване или забавяне.
Устойчивост на плесен и плесен
Самият Kevlar е устойчив на растеж на плесен и плесен. Синтетичният характер на влакната ги прави по -малко податливи на биологичното разграждане, което може да се появи в естествените влакна. Ако обаче тъканта на влакна с кевлар е изложена на много висока влажност за продължителен период и има източник на хранителни вещества (като мръсотия или органична материя върху тъканта), има малък риск от растеж на плесен и плесен.
За да се предотврати това, е важно да поддържате тъканта чиста и да я съхранявате в добре вентилирана зона. Ако тъканта се използва в среда, в която високата влажност е неизбежна, периодичното почистване и проверка могат да помогнат да се гарантира неговата дълга срочна цялост.
Приложения и съображения въз основа на влажността
Аерокосмически приложения
В аерокосмическите приложения, където теглото и здравината са от решаващо значение, често се използва тъкан от кевларни влакна. Сравнително ниската абсорбция на влага на Kevlar го прави подходящ за използване в компоненти на самолетите, дори в среди с различна нива на влажност. Инженерите обаче трябва да вземат предвид малкото намаляване на механичните свойства поради абсорбцията на влага при проектиране на части.
Броят броня
ЗаБронежилетен арамиден влак, който често се прави от кевал, влажността също може да бъде фактор. Във влажните климатични климатими може да се наложи да се вземе предвид лекото намаляване на якостта на опън. Съвременните дизайни на бронежилетите обаче са проектирани, за да издържат на редица условия на околната среда, а цялостното изпълнение на бронята все още се поддържа в приемливи граници.
Промишлено и защитно облекло
В индустриални условия тъканта на влакна с кевлар се използва в защитно облекло поради високата си якост и топлинната устойчивост. Влажността може да повлияе на комфорта на потребителя, както и върху производителността на тъканта. Например, в гореща и влажна среда, абсорбираната влага може да накара тъканта да се почувства по -тежка и по -малко дишаща. Правилната вентилация и обработка на тъкани обаче могат да помогнат за справяне с тези проблеми.
Смекчаване на ефектите на влажността
Съхранение и обработка
Правилното съхранение и обработка на тъкани от кевларни влакна са от решаващо значение за минимизиране на ефектите на влажността. Материята трябва да се съхранява в суха, добре вентилирана зона с контролирана относителна влажност. Ако е възможно, тъканта трябва да се съхранява в запечатани контейнери или торбички, за да се предотврати ненужно излагане на влага.
Покритие и обработка
Прилагането на влага - устойчиво покритие върху тъканта на кевлар с кевлар може да помогне за намаляване на усвояването на влагата. Налични са различни видове покрития, като например силиконови и флуорополимерни покрития. Тези покрития могат да създадат бариера между тъканта и околния въздух, като не позволяват на влагата да достигне до влакната на Кевлар.
Редовна проверка и поддръжка
Редовната проверка на тъканта може да помогне за откриване на всички признаци на увреждане на влагата рано. Ако тъканта показва признаци на прекомерна абсорбция на влага, като промяна в цвета или текстурата, тя може да бъде изсушена с помощта на подходящи методи. Например тъканта може да се изсушава в ниска температурна фурна или в добре вентилирана зона с ниска влажност.
Заключение
В заключение, докато тъканта на влакната с кевлар може да абсорбира малко количество влага от въздуха, когато е изложена на среда с висока влажност, въздействието върху неговата производителност обикновено е минимално при нормални условия. Механичните свойства на тъканта могат да изпитат леко намаляване на здравината и сковаността, но тъкането на кепър помага да се смекчат някои от тези ефекти.
Устойчивостта на Kevlar към плесен и плесен, комбинирана с подходящо съхранение, обработка и обработка, я прави надежден избор за широк спектър от приложения, дори при влажни условия.
Ако се интересувате от закупуване на тъкан от влакна с кевлар за вашето конкретно приложение, ние сме тук, за да ви предоставим продукти с високо качество и професионални съвети. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите изисквания и да започнете ползотворно бизнес партньорство.
ЛИТЕРАТУРА
- „Наръчник за наука и технологии на фибри“, том 3: Високопроизводителни влакна, част А, редактирана от Mark, JE, Atlas, SJ и Zeronian, SH
- „Механични свойства на композитите на Kevlar при различни условия на влажност“, Journal of Composite Materials, Vol. Xx, брой xx.
- „Ефект на структурата на тъкането върху абсорбцията на влагата и механичните свойства на арамидните тъкани“, Textile Research Journal, Vol. Да, издайте YY.