Detta Kevlar-tyg är fem gånger starkare än stål

Textil hållbarhet och applicering av höghållfasta textilier är ofta diskuterade ämnen på vår blogg, inklusive allt från presenningar till Cordura. Dessa mycket elastiska textilier är idealiska för första responder, militära och personliga skyddsapplikationer, och alla specialsydda produkter som kräver hög exponering för förnedrande element, särskilt extrem värme eller minusgrader. Kevlar, den oavsiktliga upptäckten av kemisten Stephanie Kwolek, är en av de starkaste och mest mångsidiga textilierna, med ett så högt förhållande mellan draghållfasthet och vikt att det faktiskt är fem gånger starkare än stål.

Kevlar är ett syntetiskt material, enkelt uttryckt, en mycket stark vävd plast.

Textilen skapades från ingenstans 1964 och utvecklades ursprungligen som en lösning för att utveckla lättare men starkare däck mitt i bensinbrist. Ytterligare tester och utveckling skedde efter att man upptäckt dess seghet och förmåga att motstå tester som andra nylonlösningar inte kunde. Det resulterande området för polymerkemi handlar om den molekylära sammansättningen och kemin hos syntetiska polymerer.

Kevlars styrka kommer inte bara från hur fibrerna spins och vävs, utan också från dess molekylära struktur; syntetiska aramider (den typ av molekyl som används för att göra Kevlar) har långa, parallella molekylkedjor som görs starkare genom tygbyggande metoder. Kevlars kemiska struktur måste byggas innan den kan snurras genom att länka samman långa kedjor av samma molekyl som upprepas om och om igen och håller tätt ihop med vätemolekyler. Fibrerna skapas sedan genom en "våtspinningsprocess" som riktar in alla molekylerna i samma riktning genom att värma upp det klibbiga molekylära materialet och passera materialet genom en spinndysa. När klippt och tätt vävt till tygark är Kevlar redo för fältapplikationer.

Den vanligaste bärbara Kevlar-applikationen är skottsäkra västar. Den snäva molekylära sammansättningen i kombination med tygets täta väv gör det svårt att penetrera med en kula eller kniv. Även om det inte är oförstörbart, absorberar det de flesta slag och gör mycket mindre skada på bäraren. Beväpnade med denna kunskap är många skottsäkra västar designade med flera lager av Kevlar, vilket innebär mer skydd och attackabsorption. Andra vanliga användningsområden inkluderar resväskor designade för maximalt skydd, bildelar som bromsar och interna bälteskomponenter, däck, bågskyttekomponenter som bågsträngar och till och med de yttre karosserna på flygplan, båtar och bilar.

Användningen av detta ballistiska material, eventuellt i kombination med kroppsrustningsintegreringsförmåga, skulle kunna omdefiniera personligt skydd för alla från första responders till militären.