کولار

کولار (Kevlar) نام تجاری برای الیاف ساخته شده از پارا آرامید قوی و سبک که با دیگر آرامیدها مثل نومکس و تکنورا ارتباط دارد. به طور معمول بصورت نخ و یا پارچه‌های بافته شده و یا به عنوان یک بخش از مواد کامپوزیتی استفاده می شود.

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 به صورت محلول در طول مدت ترکیب و چرخاندن آن مسئله را مشکل می سازد.

در حال حاضر کولار استفاده‌های زیادی دارد اعم از تایر دوچرخه، بادبان‌های مسابقه تا محافظ بدن به علت اینکه نسبت استحکام به وزن آن زیاد است و به این ترتیب با وزن یکسان، ۵ برابر فولاد استحکام دارد.

کولار اولین بار در سال 1970 توسط dupont معرفی شد و جر اولین دسته ی الیاف با قدرت کششی و مدول بالا بوده که در کامپوزیت های پیشرفته (advanced composite) به کار می رود.به طور کلی جایگزینی برای فولاد در لاستیک های رادیالی توسعه پیدا نمود که امروزه در محدوده ی وسیعی از ان استفاده می شود.

امل اصلی استفاده از کولار در تهیه طنابها و کابلها مقاومت زیاد آنها در واحد وزن، کشسانی کم و خزش کم آنها می‌باشد. مثلا در هوا و خشکی مقاومت آنها ۷ برابر فولاد و در دریا مقاومت مخصوص آنها ۲۰ برابر فولاد می‌باشد. در طولهای زیاد که وزن سیمهای فولادی مشکل آفرین می شوند. کولار نقش موثرتری ایفا می‌کند.

وقتی کولار تافته می‌شود، لیف حاصل خصوصیات کشسانی بسیار عالی دارد (ca 3620 mpa) و فشردگی نسبی حدود ۱٫۴۴ داراست . و وقتی بافته می شود برای طناب‌های کشتی‌ها و دیگر مصارف زیر آب مناسب است.

به طور عام کولار برای تقویت تایرها و ادوات مکانیکی پلاستیکی استفاده می‌شود . کولار ۲۹ در کابل‌ها و به عنوان جایگزینی برای آزبست در لنت ترمز و جلیقه ضد گلوله استفاده می‌شود . کولار ۴۹ بهترین خاصیت کشسایی را دارا است و به عنوان تقویت کننده پلاستیک در ساخت بخش داخل آب قایق ها، در ساخت هواپیما و دوچرخه استفاده می شود.

به عنوان یک پلیمر لیفی، کولار در مقابل دمای بالا مقاومت خوبی دارد. در دماهای بالا قدرت کشسانی بطور آنی حدود ۱۰ تا ۲۰٪ کاهش می یابد و بعد از چند ساعت این قدرت و استحکام پایین تر می آید . به عنوان مثال درc° ۱۶۰ حدود ۱۰٪ کاهش بیشتر پس از ۵۰۰ ساعت کارکرد مداوم بوجود می آید و در c° ۲۶۰ ، ۵۰٪ قدرت آن پس از ۷۰ ساعت کارکرد مداوم در این دما از دست می رود .

کولار درصنایع مختلف کاربرد های زیادی دارد که از جمله آن میتوان به موارد زیر اشاره نمود.:

جلیقه ضدگلوله

کولار بعنوان مادهٔ سازندهٔ جلیقه‌های مقاوم در برابر گلوله و ماسک‌های صورت ضد گلوله استفاده می‌شود . شرکت PASGT که محصولات ارتش امریکا را از ۱۹۸۰ تامین می‌کند از کولار بعنوان ماده اصلی برای ساخت این محصولات استفاده می‌کند . دیگر موارد استفاده آن ماسک‌های ضد گلوله نگهبان هاست .موارد استفاده آن در شهرها لباس های موتورسوارانی است که در مقابل خراشیدگی محافظت می‌کند و همین طور در شرایط اورژانسی که مقابله با دمای بالا مورد نیاز است ( آتش نشانی ) و همچنین در گروه‌های ضربت استفاده می‌شود .

ریسمان و کابل

این لیف به صورت بافته در کابل هایی که در آنها به وسیلهٔ آستینی از پلی اتیلن این الیاف ثابت نگه داشته شده‌اند که به نام پارافیل معروف است استفاده می شوند .این الیاف در پل های معلق استفاده می شوند، هم چنین برای پر کردن ترک‌های ستون‌های تبرید از طریق سانتریفوژ برای بستن و پر کردن ترک‌ها استفاده می شوند .

استفاده در ورزش

کولار بسیار زیاد در قایق‌های مسابقه و همچنین یک لایهٔ داخلی در تایر دوچرخه برای جلوگیری از پنچر شدن و به علت استحکام عالی آن برای فیتیله فایر پوئی و همچنین در لباس‌های موتور سواران علی‌الخصوص در محل هائی مثل شانه و زانو استفاده می شود. همچنن لاين ها (بندها) پاراگلایدر كه بال پاراگلایدر را به هارنس ( صندلی) متصل مي كند نيز از هسته کولار با روكش مقاوم در برابر سايش ساخته شده است.

لنت ترمز

فیبرهای تکه تکه شده کولار به عنوان جایگزین برای آزبست در لنت ترمز سرامیکی استفاده شده‌اند، گردوغبار ناشی از آزبست، سمی می‌باشد حال آنکه آرامیدها یک جایگزین بی خطر برای آن می باشند. استحکام بالا، طول عمر زیاد و مقاومت در برابر حرارت از مهم ترین خصوصیات کولار و سرامیک در لنت محسوب می شود.

گوشی‌های موتورولا

این ماده به عنوان روکش پشتی در گوشی‌های موتورولا بخصوص سری Droid Razr HD به خاطر مقاومت و سبکی مورد استفاده قرار می گیرد.

بدنه اتومیبل های ضد گلوله

این مواد به دلیل مقاومت بسیار بالایی که دارند در صنایع اتومبیل سازی به ویژه ساخت اتومبیل های ضد گوله استفاده میشوند.