Lykilmunurinn á Kevlar og kolefnistrefjum er að Kevlar inniheldur í raun köfnunarefnisatóm í efnafræðilegri uppbyggingu hans en kolefnistrefjarnar innihalda ekki köfnunarefnisatóm og inniheldur aðallega kolefnisatóm í efnafræðilegri uppbyggingu þess.

Kevlar og kolefnistrefjar eru tvenns konar tilbúið trefjar. Bæði þessi efni hafa mikinn styrk. Þess vegna hafa þeir mörg forrit í textíl og öðrum atvinnugreinum. Við skulum ræða nánar um þessi efni.

INNIHALD

1. Yfirlit og lykilmunur
2. Hvað er Kevlar
3. Hvað er koltrefjar
4. Samanburður hlið við hlið - Kevlar vs koltrefjar í töfluformi
5. Yfirlit

Hvað er Kevlar?

Kevlar er sterkur tilbúið trefjar sem hefur efnaformúlu [-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-] n. Það er vel þekkt fyrir hitaþol sitt. Þetta efni er tengt nokkrum öðrum fjölliðusamböndum eins og Nomex og Technora. Á fyrstu tímum framleiðslu þess notuðu menn þetta efni í staðinn fyrir stál í keppnisdekkjum. Framleiðendur skilgreina þetta efni sem „fimm sinnum sterkara en stál“ þegar við lítum á tvo jafna hluta Kevlar og stál. Þetta efni er ofursterkt plast. Við notum tvenns konar einliða til að mynda þetta fjölliða efni. Einliðurnar eru 1,4-fenýlendíamín og tereftalýlklóríð. Þessar einliða gangast undir þéttingarviðbrögð. Það skilar aukaafurð: HCl sýru sameindir.

Fjölliðan sem myndast hefur kristalvænni eðli. Leysirinn sem framleiðandinn notaði við þessa framleiðslu er blanda af N-metýl-pýrrólídóni og kalsíumklóríði. Í þessu framleiðsluferli er notuð einbeitt brennisteinssýra til að halda vatnsleysanlegu afurðinni (Kevlar) í lausninni þar til framleiðslunni lýkur. Þess vegna er þetta efni mjög dýrt (vegna þess að við notum einbeitt brennisteinsefni fyrir þessa framleiðslu). Þetta efni hefur mikinn togstyrk, hlutfallslegur þéttleiki, vegna millilögunar vetnistengjanna. NH-hóparnir í þessu efni mynda þessi vetnistengi. Það eru mörg not af þessu efni. Til dæmis er það gagnlegt við framleiðslu hjólbarða, kappaksturssigla og skothelda bola.

Hvað er koltrefjar?

Kolefni trefjar eru tilbúið trefjar efni þessar trefjar hafa um það bil 5-10 míkrómetra þvermál. Þetta efni inniheldur aðallega kolefnisatóm. Þetta efni inniheldur lífrænar fjölliður sem samanstanda af löngum sameindum. Þessir strengir eru haldnir saman af kolefnisatómum. Framleiðendur framleiða aðallega þessar trefjar úr polyacrylonitrile (PAN) ferli. Í þessu framleiðsluferli draga þeir hráefnið í langa þræði eða trefjar. Síðan sameina þeir þessa þræði með öðrum efnum til að fá viðeigandi lögun og stærðir. Í PAN ferli eru fimm megin skref:


  1. Snúningur - Hér er blandan af PAN og öðrum innihaldsefnum spunnin í trefjar. Síðan eru þessar trefjar þvegnar og teygðar.
    Stöðugleiki - Hér gerum við efnabreytingar til að koma á stöðugleika trefja.
    Kolefni - Hér hitum við stöðugleika trefjar í mjög háan hita. Þetta myndar þétt bundið kolefniskristalla.
    Meðhöndlun yfirborðsins - Þá oxum við yfirborð trefja til að bæta eiginleika.
    Stærð - Við notum snúningsvélar til að snúa trefjunum í garn í mismunandi stærð.

Notkun þessa efnis er í geimferðum, mannvirkjagerð, her- og mótorsporti o.s.frv. Hins vegar eru þessar trefjar tiltölulega dýrar en aðrar trefjar.

Hver er munurinn á Kevlar og koltrefjum?

Kevlar er sterkur tilbúið trefjar sem hefur efnaformúlu [-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-] n. Það inniheldur í raun köfnunarefnisatóm í efnafræðilegri uppbyggingu þess. Þar að auki hefur það vetnisbindingar. Kolefnistrefjar eru tilbúið trefjaefni og trefjarnar hafa um það bil 5-10 míkrómetra þvermál. Það inniheldur ekki köfnunarefni og inniheldur aðallega kolefnisatóm í efnafræðilegri uppbyggingu þess. Þessar trefjar eru bundnar hver annarri með kolefnisatómum. Þetta er aðalmunurinn á Kevlar og koltrefjum.

Mismunur á milli Kevlar og koltrefja í töfluformi

Yfirlit - Kevlar vs koltrefjar

Kevlar og kolefnistrefjar eru mjög mikilvæg tilbúin trefjar. Munurinn á Kevlar og kolefnistrefjum er sá að Kevlar inniheldur í raun köfnunarefnisatóm í efnafræðilegri uppbyggingu hans en kolefnistrefjarnar innihalda ekki köfnunarefnisatóm og inniheldur aðallega kolefnisatóm í efnafræðilegri uppbyggingu þess.

Tilvísun:

1. „Kevlar.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. júlí 2018. Fáanlegt hér
2. Johnson, Todd. „Hvernig er koltrefjaframleitt?“ ThoughtCo, ThoughtCo. Fáanlegt hér

Mynd kurteisi:

1.’Kevlar-3D-balls’By Ben Mills og Jynto (Public Domain) í gegnum Wikimedia Commons