Воздействие окружающей среды на параарамидные волокна
В последние годы параарамидные нити всё чаще используются не только при создании бронетканей для средств индивидуальной защиты, но и в других сферах: медицине, технике, текстильной промышленности (например, при изготовлении страховочного снаряжения). А в связи с этим возникает необходимость в продлении срока службы изделий для их наиболее эффективного использования. Для того, чтобы понять, как увеличить срок службы параарамидных нитей, необходимо изучать факторы старения.
Характеристики параарамидных нитей, подверженные изменению
- Прочность
- Стойкость к деформациям
- Диэлектрические показатели
- Разрывная нагрузка и удлинение нитей при разрывании
Воздействие окружающей среды на параарамидные волокна
Изделия из параарамидных нитей используются в совершенно разных местах, в том числе и на открытом воздухе. Поэтому одним из важных факторов старения параарамидных волокон является воздействие окружающей среды. Так, например, нити быстрее подвергаются износу под воздействием влаги и воды, солнечных лучей (УФ-излучения), повышенной влажности воздуха, резких перепадов температур, микроорганизмов, солей воды.
Кроме того, стоит учесть, что в средах, в которых эксплуатируется изделие из параарамидных нитей, присутствуют различные химические элементы, которые разрушают связи между макромолекулами. В итоге нарушается прочность и диэлектрические показатели параарамидных нитей. На поверхности нитей могут образовываться трещины и поры, которые также снижают прочность защитного материала. Кроме того, разрушение связей ведет к уязвимости волокон к набуханию и деформациям.
На параарамидные волокна также могут оказывать воздействие почвенные микроорганизмы. Так, например, микроорганизмы закрепляются на поверхности изделий из параарамидных нитей и уже через три месяца начинают там развиваться, разрушая со временем структуру нитей. Вначале в структуру нитей проникают продукты жизнедеятельности микроорганизмов, а потом уже и сами бактерии. Это приводит к образованию шарообразных вздутий на поверхности нитей, а затем и к разрыву волокна. У нитей с высокой плотностью наблюдается утончение волокна перед разрывом. Поэтому срок их службы более длителен, а разрушение проходит как бы послойно – вначале разрушается верхний слой, а внутренний только спустя длительное время. При этом разрыв может сопровождаться расслоением. При длительном воздействии микроорганизмов увеличивается и разрывное удлинение параарамидных нитей.
Влияние световых лучей, как искусственных, так и естественных, значительно сокращает срок старения изделий из параарамидных нитей. А агрессивное воздействие тепла и атмосферной влаги вызывает необратимые последствия, которые приводят к механическому и структурному старению параарамидных волокон. Что также уменьшает прочность материала и значительно снижает срок эксплуатации изделий из него.
Упрочнение параарамидных нитей
Для того, чтобы продлить срок эксплуатации изделий из параарамидных волокон, необходимо проводить работы по упрочнению волокон еще на этапе производства. Так, нужно работать над стойкостью нитей к воздействию световых лучей, т.к. они ускоряют процесс старения защитной ткани.
Кроме того, необходимо найти способ усилить защиту параарамидных волокон к воздействию влаги и морской воды, чтобы нити не деформировались, т.к. в итоге это приводит к разрывам.
Не стоит забывать и о воздействии микроорганизмов. Во-первых, нужно сокращать время взаимодействия изделий из параарамидов с почвенными микроорганизмами. Во-вторых, для изделий, которые в силу своего назначения должны воздействовать с такими микроорганизмами, нужно усилить защиту от этого самого воздействия.
И в завершение стоит упомянуть о том, что часть нитей производится уже с некоторыми дефектами (трещины, поры и т.д.). Поэтому прежде всего стоит обратить внимание на производство нитей и снизить количество некачественных волокон еще на этапе изготовления.