Kevlar® - Hochfeste Fasern für die Zukunft der Schutzkleidung!

Kevlar®, ein synthetisches Polymer mit außergewöhnlichen Eigenschaften, hat sich als Wundermaterial etabliert und findet in einer Vielzahl von Anwendungen seinen Einsatz. Entdeckt wurde dieses Material bereits im Jahr 1965 durch Stephanie Kwolek, eine Chemikerin bei DuPont. Was zunächst als Nebenprodukt bei der Entwicklung eines neuen Polyester-Typen entstand, erwies sich als bahnbrechendes Material mit unvorstellbaren Festigkeitswerten.

Kevlar® ist ein aromatisches Polyamid, das durch eine langkettige Verknüpfung von Benzolringen aufgebaut wird. Diese besondere Struktur verleiht ihm eine enorme Zugfestigkeit, die fünfmal höher ist als die von Stahl! Trotz seiner extremen Festigkeit ist Kevlar® zugleich leicht und flexibel.

Die Herstellung von Kevlar® erfolgt in einem mehrstufigen Prozess:

1. Polymerisation: Aus den Monomeren Terephthalsäure und p-Phenylendiamin wird zunächst ein Polyamid hergestellt.

2. Lösung: Dieses Polyamid wird anschließend in konzentrierter Schwefelsäure gelöst, wodurch eine zähe Lösung entsteht.

3. Spinnen: Die Lösung wird durch Düsen gedrückt und dabei in dünne Fasern gesponnen. Diese Fasern werden dann gedehnt und gleichzeitig bei hohen Temperaturen erhitzt.

4. Verfestigung: Durch die Dehnung und Erhitzung ordnen sich die Moleküle in der Faser neu an, was zu einer weiteren Steigerung der Zugfestigkeit führt.

Die fertigen Kevlar® Fasern können dann zu Geweben, Matten oder anderen Produkten verarbeitet werden.

Wozu wird Kevlar® eigentlich verwendet?

Die Antwort ist einfach: Praktisch überall, wo hohe Festigkeit und Leichtigkeit gefragt sind!

Hier eine kleine Auswahl der Einsatzgebiete von Kevlar®:

• Schutzkleidung: Kevlar® ist ein unverzichtbarer Bestandteil von Schutzwesten, Helmen, Handschuhen und anderen Schutzausrüstungen. Seine Fähigkeit, Schüsse und Stichverletzungen abzuwehren, hat das Leben unzähliger Polizisten, Soldaten und Sicherheitskräfte gerettet.

• Fahrzeugbau: Kevlar® wird in Karosserien von Sportwagen und Rennfahrzeugen verwendet, um das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die Stabilität zu erhöhen.

• Luft- und Raumfahrt: In der Luft- und Raumfahrtindustrie findet Kevlar® Anwendung in Flugzeugflügeln, Raketenkörpern und Satelliten. Seine hohe Hitzestabilität und geringe Dichte machen es zum idealen Material für diese extremen Bedingungen.

• Schiffsbau: Kevlar® wird zur Verstärkung von Schiffskörpern eingesetzt, um die Festigkeit und Haltbarkeit zu erhöhen.

• Sportartikel: Tennis-, Badminton- und Squashschläger profitieren von der hohen Zugfestigkeit und Elastizität von Kevlar®, was zu mehr Power und Kontrolle führt.

• Seile und Gurte: Kevlar® Seile sind extrem reißfest und werden daher für Kletterseile, Fallschutzsysteme und andere Anwendungen verwendet, bei denen hohe Sicherheitsanforderungen bestehen.

Die Tabelle unten zeigt einige wichtige Eigenschaften von Kevlar®:

Was macht Kevlar® so besonders?

Kevlar® zeichnet sich durch eine Reihe außergewöhnlicher Eigenschaften aus:

• Extreme Zugfestigkeit: Wie bereits erwähnt, ist Kevlar® fünfmal stärker als Stahl.

• Hohe Hitzestabilität: Kevlar® kann Temperaturen von über 480 °C widerstehen, ohne zu zersetzen.

• Geringe Dichte: Im Vergleich zu anderen hochfesten Materialien wie Stahl oder Keramik ist Kevlar® deutlich leichter.

• Chemische Beständigkeit: Kevlar® ist gegenüber vielen Chemikalien und Lösungsmitteln resistent.

• Flexibilität: Trotz seiner hohen Festigkeit ist Kevlar® flexibel und lässt sich gut verarbeiten.

Kevlar® ist ein vielseitiges Material mit unzähligen Anwendungen. Seine außergewöhnlichen Eigenschaften machen es zum idealen Werkstoff für eine Vielzahl von Produkten, die Sicherheit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit erfordern. Die Zukunft von Kevlar® sieht rosig aus, denn Wissenschaftler forschen ständig an neuen

Anwendungen dieses faszinierenden Materials.

Ein letztes Wort:

Kevlar® ist ein Beispiel dafür, wie durch Zufall und wissenschaftliche Neugierde bahnbrechende Innovationen entstehen können. Dieses Material hat die Welt verändert und unzählige Menschenleben gerettet. In Zukunft wird Kevlar® wahrscheinlich noch mehr Einsatzgebiete finden und seinen Beitrag zu einer sichereren und technologisch fortschrittlicheren Welt leisten.