Apesar de a fibra de Kevlar ter sido inventada há muitos anos, as pessoas ainda se surpreendem com suas propriedades únicas. O material revolucionou o setor de tecidos projetados para proteção devido aos seus parâmetros e características.
Kevlar: O que é isso afinal?
Um tecido feito de fibra sintética com estrutura cristalina é chamado de Kevlar. A incrível resistência do tecido é proporcionada pelo anel de benzeno, que se encontra na seção transversal do cristal. De acordo com suas características, o material é mais resistente e durável que o metal, além de ser muito fino e leve.
Cada pessoa conhece o Kevlar de forma diferente, cada um aprende o que ele é a partir de determinadas situações da vida. Os jovens modernos estão familiarizados com o material graças ao jogo Rast, no qual os personagens podem comprar armaduras e munições feitas com ele. A geração mais velha associa a fibra a roupas de proteção e equipamentos esportivos.
Brevemente sobre a origem
No distante ano de 1975, um material chamado Kevlar foi introduzido no mercado e imediatamente começou a desfrutar de enorme demanda, que só aumentava a cada dia. Este polímero único foi obtido nos laboratórios da mundialmente famosa empresa DuPont. Oficialmente, sua criadora é considerada a química Stephanie Kwolek.
Naquela época, era usado como material de reforço para pneus. Mais tarde, passou a ser aplicado em diversos materiais compósitos, equipamentos esportivos e produtos para cabos. O tecido Kevlar passou a ser usado na produção de equipamentos de proteção individual.
Produção de tecido Kevlar
Ao conhecer este material, muitas pessoas se perguntam: do que se pode fazer o Kevlar? Para obtê-lo, utiliza-se uma solução de cloreto de cálcio e metilpirrolidona. Reagentes especiais são adicionados a ela, liberando uma substância incomum com as qualidades de cristais líquidos. O processo é realizado em baixas temperaturas.
Externamente, o polímero resultante é um granulado ou gel que é lavado e seco. Em seguida, passa por fieiras, onde são formadas as fibras, que posteriormente são obtidas as linhas. Não é difícil adivinhar o que são fios de Kevlar. As fibras obtidas são torcidas em fios, que já formam o produto final. Em seguida, são enviadas uma segunda vez ao banho de precipitação, onde são lavadas e secas.
Observe! Como a produção do Kevlar envolve dificuldades significativas, incluindo o uso de ácido sulfúrico, o processo é muito caro.
Características técnicas e propriedades
As características e propriedades técnicas do Kevlar são verdadeiramente únicas. Sua principal característica é a alta resistência mecânica. Ao mesmo tempo, a massa e a densidade são relativamente baixas.
O Kevlar é um material com resistência única ao estiramento e capacidade autoextinguível. Ao mesmo tempo, não queima nem derrete. Somente em temperaturas acima de 230°C ele começa a se decompor. Como resultado da exposição a altas temperaturas, não imediatamente, mas após um certo tempo, ele começa a perder sua resistência.
É resistente a solventes orgânicos e à corrosão, e possui alto módulo de elasticidade. Sob a influência de baixas temperaturas, não só não se deteriora, como, pelo contrário, torna-se mais resistente. É resistente a cortes e possui baixa condutividade elétrica específica.
Áreas de aplicação do Kevlar
Apesar de seu amplo uso e demanda, poucas pessoas sabem o que é Kevlar. Embora essa fibra de alta resistência tenha encontrado uma ampla variedade de aplicações ao longo de muitas décadas, ela é amplamente utilizada.
O Kevlar é usado principalmente em áreas onde as seguintes características são importantes:
- resistência ao desgaste;
- estabilidade térmica;
- baixa dureza estrutural;
- leveza significativa;
- boa resistência com baixo peso.
Portanto, é lógico que o tecido Kevlar seja usado para fazer equipamentos de proteção individual, diversas roupas para militares e forças especiais.
Indústria da aviação
As propriedades do Kevlar, ou seja, o tipo de material que ele é, são bem conhecidas na indústria da aviação. Ele é usado na produção de diversos veículos aéreos não tripulados para fornecer proteção.
Equipamento de proteção individual
As propriedades mecânicas tornam as fibras de Kevlar adequadas para a produção de armaduras de proteção individual. Capacetes de combate, coletes à prova de balas e máscaras balísticas para proteção facial são feitos a partir dele.
Graças à blindagem de Kevlar, as forças armadas de vários países criam máscaras e balaclavas especiais à prova de balas para as tripulações de veículos blindados. Além disso, é com a ajuda do Kevlar que a blindagem dos porta-aviões da classe Nimitz é realizada.
Os coletes à prova de balas de fibra de Kevlar são considerados, com razão, da mais alta qualidade. Essa armadura pode oferecer proteção contra golpes de raspão de armas brancas, atenuar o impacto de balas e proteger contra a penetração e a dispersão de fragmentos. A proteção é garantida pela leveza, resistência e durabilidade exclusivas do material utilizado.
Ao mesmo tempo, ao dar preferência a produtos de Kevlar, como coletes à prova de balas, deve-se levar em consideração que o polímero possui certas características. Como a armadura é macia, ela não será capaz de proteger contra um tiro à queima-roupa ou um golpe penetrante de faca ou furador. Para tal, estão sendo desenvolvidos modelos especiais com painéis rígidos especiais. Outra desvantagem é a fotossensibilidade. Com a exposição constante e prolongada à luz solar, o material começa a se deteriorar gradualmente.
Como o fio de Kevlar é considerado um material caro, uma "Kevlarização" generalizada ainda não ocorreu. Somente países economicamente desenvolvidos podem equipar seus exércitos e unidades com produtos táteis feitos desse material.
Proteção para as mãos
Luvas táticas com inserções de placas de Kevlar são usadas para proteger as mãos de danos causados por colisões com os dentes do inimigo, além de aumentar significativamente o impacto. Essas luvas também são chamadas de uma espécie de análogo moderno das soqueiras. Esses acessórios são muito procurados por funcionários de unidades especializadas, bem como por entusiastas de esportes radicais, atividades ao ar livre e lutadores de rua. Essa popularidade se deve à durabilidade, resistência à umidade e danos, além do calor. As mãos com essas luvas estarão totalmente protegidas.
Equipamentos esportivos
Pranchas de snowboard, barcos, remos, esquis e capacetes esportivos feitos de Kevlar são leves e altamente duráveis. Artigos esportivos feitos com este material são preferidos por atletas amadores e profissionais.
É este material que ajuda a minimizar a transmissão de vibrações e garante a resistência a cargas de deformação sem danos. Graças à sua plasticidade, os produtos são protegidos contra diversos danos graves, como esmagamento. Além disso, é totalmente seguro e confiável, mesmo sob a influência de altas cargas de impacto.
Entre outras coisas, o Kevlar é usado no revestimento de alguns pneus de bicicleta. É o que minimiza o risco de furos. Camadas de Kevlar são adicionadas às raquetes de tênis de mesa. Isso aumenta o rebote e reduz o peso. O material é usado na fabricação de roupas seguras para motociclistas. É especialmente usado para substituir elementos plásticos para proteger ombros e cotovelos.
Outras áreas de aplicação
Os altos indicadores de estabilidade química e mecânica, bem como a resistência do Kevlar, garantem sua ampla aplicação em diversos campos. Este material é considerado um dos mais avançados tecnologicamente do mundo moderno.
Na maioria das vezes, ele é usado para os seguintes propósitos:
- Como fibra de reforço, usada para tornar o material leve e resistente. É usada para fortalecer cabos e protegê-los contra quebras e estiramento.
- Em processo de produção de próteses ortopédicas.
- Para a produção de cordas, os produtos se destacam pela resistência à corrosão, confiabilidade, baixo peso e não condutividade. Devido a essas características, as cordas são amplamente utilizadas na construção naval e na mineração, substituindo os cabos de aço.
- Para obter um material híbrido chamado carbono-kevlar, ele é usado para construir cascos de barcos capazes de desenvolver velocidades significativas.
- Para a produção do mais novo material de construção super resistente, o concreto Kevlar, usado na fabricação de lajes de pavimentação, pedras para fachadas, monumentos, meios-fios, degraus e muito mais. Ao mesmo tempo, esses materiais de construção são bastante caros devido ao Kevlar utilizado.
- Para a produção de linhas de pesca, se uma pessoa se dedica à pesca profissional, ela dá preferência apenas a equipamentos de alta qualidade. Além disso, uma luva de Kevlar será indispensável para a pesca, especialmente na captura de bagres ou lúcios.
- Para a fabricação de proteção do cárter, oferece alto nível de resistência a danos mecânicos. É estável ao calor e possui alta resistência a produtos químicos. Ao mesmo tempo, o composto de Kevlar é comparativamente mais barato.
A fibra de Kevlar é usada em diversas áreas hoje em dia. É quase impossível imaginar proteção passiva sem esse material, e coletes à prova de balas e capacetes já salvaram muitas vidas.
