کولار(Kevlar)
کولار مارک تجاری برای فیبر های ساخته شده از پارا
آرامید قوی و سبک که مرتبط با دیگر آرامیدها مثل نومکس و تکنورا
هستند. بطور معمول بصورت نخ و یا پارچه های بافته شده و یا به
عنوان یک بخش از مواد مختلط استفاده می شود.
در حال حاضر کولار استفاده های زیادی دارد اعم از تایر
دوچرخه ، بادبان های مسابقه تا محافظ بدن به علت اینکه قدرت بسته
به وزن آن بسیار زیاد است و مشهور است به 5 برابر استیل با وزن
یکسان قدرتمند تر است.
خواص
وقتی کولار تافته می شود ، فیبر حاصل خصوصیات کشسانی
بسیار عالی دارد ( ca 3620 mpa ( و فشردگی نسبی حدود 1.44 داراست .
و وقتی که بعنوان ماده ای بافته استفاده شود برای طناب های کشتی ها
و دیگر مصارف زیر آب مناسب است .
کولار مدل یا درجه دارد 1) کولار 2)کولار 29 3) کولار
49 به طور عام کولار برای تقویت تایرها و ادوات مکانیکی پلاستیکی
استفاده می شود . کولار 29 در کابل ها و به عنوان جایگزینی برای
آزبست در لنت ترمز و جلیقه ضد گلوله استفاده می شود . کولار 49
بهترین خاصیت کشساییرا دارا است و بعنوان تقویت کننده پلاستیک در
ساخت بخش داخل آب قایقها ،در ساخت هواپیما و دوچرخه استفاده می
شود.
تولید
کولار ( پلی پارافینلین ترفتالامید ) پروسه تولیدی
گرانی دارد. مشکلاتی که از استفاده از اسید سولفوریک غلیظ به وجود
می آید و همچنین نیاز به نگهداری پلیمر غیر حلال در آب بصورت محلول
در طول مدت ترکیب و چرخاندن آن مسئله را مشکل می سازد.
خواص شیمیائی
فیبر های کولار از زنجیره های مولکولی بلند PPTA ( پلی
پارافینل ترافتالامید ) تشکیل شده اند پیوندهای بین زنجیره ای
موجود ماده را بسیار قوی می کند ، کولار مقداری از قدرت بالای خود
را از پیوندهای بین ملکولی هیدروژنی بین گروه های کربنیل و پروتون
های زنجیره های پلیمری همسایه دریافت می کند و مقداری از استاکنیگ
PI را از فعل و انفعالات استاکنیگ آروماتیک ( معطر ) بنزوتیدی بین
لایه های بسته شده دارد . این فعل و انفعالات تاثیر زیادی بر روی
کولار دارد. ساختار کولار از مولکولهای سفت و محکم درست شده است که
معمولا ساختارهای صفحه مانند به جای پروتین های ابریشمی به وجود می
آورند.
خواص دمایی
به عنوان یک پلیمر کولار در مقابل دمای بالا مقاومت
خوبی دارد. در دماهای بالا قدرت کشسانی بطور آنی حدود 10 تا 20%
کاهش می یابد و بعد از چند ساعت این قدرت و استحکام پایین تر می
آید . به عنوان مثال درc° 160 حدود 10% کاهش بیشتر پس از 500 ساعت
کارکرد مداوم بوجود می آید و در c° 260 ، 50% قدرت آن پس از 70
ساعت کارکرد مداوم در این دما از دست می رود .
موارد استفاده
جلیقه ضد گلوله
کولار بعنوان مادۀ سازندۀ جلیقه های مقاوم در برابر
گلوله و ماسک های صورت ضد گلوله استفاده میشود . شرکت PASGT که
محصولات ارتش امریکا را از 1980 تامین می کند از کولار بعنوان ماده
اصلی برای ساخت این محصولات استفاده می کند . دیگر موارد استفاده
آن ماسک های ضد گلوله نگهبانهاست .
موارد استفاده آن در شهرهالباسهای موتورسوارانی است که
در مقابل خراشیدگی محافظت می کند و همینطور در شرایط اورژانسی که
مقابله با دمای بالا مورد نیاز است ( آتش نشانی ) و همچنین در گروه
های ضربت استفاده می شود .
ریسمان و کابل
این فیبر بصورت بافته در کابل هایی که در آنها بوسیلۀ
آستینی از پلی اتیلن این فیبرها ثابت نگه داشته شده اند که به نام
پارافیل معروف است استفاده میشوند .این فیبرها در پلهای معلق
استفاده می شوند، همچنین برای پر کردن ترک های ستون های تبرید
از طریق سانتریفوژ برای بستن و پر کردن ترک ها استفاده می شوند
.
استفاده در ورزش
کولار بسیار زیاد در قایق های مسابقه و همچنین یک لایۀ
داخلی در تایر دوچرخه برای جلوگیری از پنچر شدن و بعلت استحکام
عالی آن برای فیتله فایر پوئی و همچنین در لباس های
موتور سواران علی الخصوص در محل هائی مثل شانه و زانو استفاده می
شود.
لنت ترمز
فیبرهای تکه تکه شده کولار به عنوان جایگزین برای آزبست
در لنت ترمز سرامیکی استفاده شده اند ، گردوغبار ناشی از آزبست ،
سمی می باشد حال آنکه آرامید ها یک جایگزین بی خطر برای آن می
باشند. استحام بالا، طول عمر زیاد و مقاومت در برابر حرارت از
مهمترین خصوصیات کولار و سرامیک در لنت محسوب میشود.
