Aramid Elyaf Nedir?

Aramid elyaf, Kevlar adı ile de bilinen sentetik bir poliamid polimeridir. Aromatik poliamid isminin kısaltılması ile oluşan aramid, sıcaklığa, aşınmaya ve darbeye karşı dirençli bir malzeme olarak ilk kez 1930’lu yıllarda geliştirilmeye başlanmıştır. 1970’li yıllara gelindiğinde Kevlar adı altında satışa sunulmuştur.

Zincir moleküllerden oluşan bu malzeme, elyaf ekseni boyunca sıralı bir şekilde oluşur. Bu nedenle yüksek mukavemet, aşınma gücü ve esneklik özellikleri bulunur. Isıya dirençli olan Kevlar, yüksek sıcaklıklarda kumaş bütünlüğünü korur. Günümüzde bu malzeme en fazla kompozit parça üretiminde kullanılır. Kompozit üretiminde yer aldığı için pek çok sektörde tercih edilir.

Aramid Elyafın Kullanım Alanları

Aramid elyaf, özellikleri gereği geniş bir sektör aralığında tercih edilir. Düşen maliyet özellikleri de sektörlerde kullanım nedenlerinden biridir. İlk kez piyasaya sürülen Kevlar, otomotiv sanayinde kullanılmıştır. Teknolojinin gelişimi ve sektörel ihtiyaçların artması ile çok farklı alanlarda yerini almıştır. Bu elyafın kullanım alanlarını şu şekilde açıklayabiliriz:

Savunma sanayisi: Bu elyaf, kompozit üretiminin tercih edildiği savunma sanayisinde kullanılır. Özellikle de balistik zırh yapımında tercih edilen bir malzemedir. Yüksek darbe emilimi, mukavemet ve esneklik özelliklerini taşıdığı için kurşun geçirmez yelek ve kask yapımında da önemli bir malzeme görevini görür.

Ateşe dirençli kıyafetler: Yüksek termal dirençliliğe sahip olan bu elyafın kullanıldığı bir diğer alan ise ateşe dayanıklı giysi üretimidir. İtfaiyeci kıyafetlerinin parçaları olan kask ve eldivenlerde sıkça tercih edilir. Bu özelliklere sahip olan kıyafetler hem itfaiyecilere hem de askeri personele fayda sağlar.

Havacılık ve uzay endüstrisi: Bu elyafın uçak yapımında da tercih edilmektedir. Bunun en temel nedeni ise yüksek mukavemet ve ağırlık oranları ile performans parçaları üretimine uygun olmasıdır. Özellikle de uçak kanatlarında, kompozit parçalarda esneme işlevselliğinden yararlanılarak üretilir.

Yapı sektörü: İnşaatlarda da yaygın olarak kullanılarak termoplastik ve beton boru imalatında vazgeçilmez bir malzeme olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu kullanımıyla yapıların güçlendirilmesini ve daha güvenli hale gelmesini sağlar.

Denizcilik: Denizcilik sektöründe de kullanılan bu malzeme, denizaltı boru hatlarında dayanıklılığı artırma özelliğini taşır. Ayrıca yat, tekne ve benzeri deniz araçlarında yapı elemanı olarak da kullanılır. Dayanıklılığı ve üstün koruma özelliği sayesinde, gelecekte oluşabilecek sorunların önüne geçer.

Spor malzemeleri: Spor ekipmanlarında da kullanılan aramid, hokey sopaları, tenis raket telleri ve kayak takımları yapımında öne çıkar. Yüksek dayanıklılığa sahip olduğu için Amerikan futbolu veya buz hokeyi gibi direnç ve kuvvet isteyen sporlarda oyuncuların kıyafetlerinde kullanılır.

Müzik sektörü: Müzik sektöründe de bu elyaf sıklıkla kullanılır. Müzik ekipmanlarından olan hoparlör, davul ve wooferlarda kullanılır. Böylece sesin aktarımını sağlayıp ürünün dayanıklılığını artırır.

Bu elyafın yapı sektöründen müzik sektörüne kadar uzanan bir kullanımının olması, çok amaçlı bir malzeme olduğunu ortaya koyar. Ayrıca bu malzeme, asbest kimyasalının zararlı etkilerinden dolayı asbest alternatifi olarak da kullanılır. Sağlığa son derece zararlı olan asbestin kullanımı çoğu ülkede yasaklanmıştır. Bu elyaf, sağlığa zararı olmadığı ve yüksek mekanik özelliklere sahip olduğu için onun yerine kullanılır. Dolayısıyla çeşitli alanlarda ve alternatif olarak kullanımlarda bu elyafın önemi fazladır. Tüm bu kullanım yerleri sayesinde, kompozit üretiminde işlenerek piyasaya sürülür. Böylece sektörlerin gereksinimleri en iyi şekilde karşılanmaktadır.

Aramid Elyaf Üretimi

Bu elyafın üretimi, teknolojinin gelişmesi ile daha da yaygınlaşmıştır. Polyester veya naylon temelli olan bu malzeme naylondan veya polyesterden imal edilir. Bu elyafın üretim süreci birçok aşamadan oluşur.

Özel polimer bileşeninin hazırlanmasıyla başlayan bu süreçte ilk olarak kimyasal tepkime gerçekleşir. Ardından uzun ve düz aramid polimer molekülleri elde edilir. Sonraki aşamada bu moleküller farklı yöntemlerle eritilerek çözelti haline getirilir. Çözelti, iplik formuna dönüştürülerek uygun boyutlarda kesilir ve bu elyaf ortaya çıkar.  Kullanılacak alanlara göre uygun işlemlerde farklı özelliklerdeki halini alır. Son aşamada, boyut, şekilde ve yapısal özellikleri belirlenir.

Aramid Elyaf Özellikleri

Aramid elyaf, birçok özelliğe sahip bir malzemedir. Uzun zincirli sentetik poliamid olan bu elyafın kimyasal yapısı amid (-CO-NH-) bağlarından oluşur. Bu bağlar ise iki aromatik halkayla bağlanmış olup malzemeyi ortaya çıkarır. Sentetik lif olma özelliği ile de öne çıkan bu malzemenin özellikleri şunlardır:

• Yüksek mukavemetli polimer olduğu için olağanüstü güç özelliğine sahiptir.
• Isıya son derece dayanıklı olduğu için erime noktası yoktur. Ancak 500 derece üzeri ısılara maruz kaldığında yapısında bozulmalar başlayabilir.
• Aşınma ve kesilme direnci yüksektir. Bu nedenle delinmeme özelliğine sahiptir.
• Nem almaya elverişli bir yapısı vardır.
• Sertlik ve penetrasyona karşı dirençlidir.
• Organik çözücülere karşı dayanıklıdır.
• Lif ve kumaş formundayken bile katlanması, kesilmesi ve işlenmesi zordur.
• Darbe emilimi ve şok direnci ile kırpma takviyesi olarak kullanılabilir.
• Epoksi ve fenolik reçine takviyesi için de kullanılır.