Sợi Kevlar là gì? Một số ứng dụng của vải sợi Kevlar

Quần áo bảo hộ sợi Kevlar được An Việt thiết kế đa dạng, độ bền cao, khả năng chịu nhiệt tốt giúp bảo vệ người dùng trong môi trường nguy hiểm.

Sợi Kevlar là một trong những nguyên vật liệu khá đắt đỏ có khả năng thay thế kim loại trong một số lĩnh vực đời sống, đặc biệt trong ngành sản xuất công nghiệp quần áo. Thông qua bài viết dưới đây, hãy cùng An Việt tìm hiểu chất liệu này là gì và những ứng dụng của vải Kevlar trong sản xuất quần áo hiện nay.

1. Sợi Kevlar là gì?

Kevlar là một loại sợi tổng hợp với thành phần hóa học là poly-paraphenylene terephthalamide được tạo nên từ sợi tổng hợp para-aramid với độ bền cao và khả năng chịu nhiệt tốt. Loại sợi này được phát triển vào năm 1965 bởi công ty DuPont và được đưa vào sử dụng bắt đầu từ năm 1970. Thành phần hóa học của vải Kevlar là poly-parapheny

Vật liệu này thường được se thành sợi dài như dây thừng và sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các vật liệu khác trong composite. Một trong những đặc điểm nổi bật của sợi Kevlar là độ bền vượt trội gấp 5 lần thép nên thường được sử dụng là một vật liệu với cường độ cao.

Trước kia, vật liệu Kevlar được sử dụng trong thương mại để thay thế thép khi lắp ráp lốp của xe đua. Sau này, sợi vải Kevlar được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm có tính bảo vệ cao như áo chống đạn hoặc dụng cụ bảo vệ cơ thể. Hiện nay, vải Kevlar được sử dụng phổ biến trong ngành sản xuất quần áo bảo hộ với những công việc mang tính chất cần được bảo vệ. 

2. Ưu điểm và nhược điểm của vải sợi Kevlar

Nhiều nhà máy lựa chọn sử dụng vật liệu Kevlar trong sản xuất công nghiệp bởi một số ưu điểm nổi bật về độ bền cao, khả năng chịu nhiệt tốt. Bên cạnh đó, vật liệu này tồn tại một số nhược điểm mà các nhà máy cũng cần cân nhắc để lựa chọn.

3. Quy trình sản xuất sợi Kevlar

Quy trình sản xuất vật liệu Kevlar khá phức tạp bao gồm 3 bước chính là tổng hợp Polymer, kéo sợi và xử lý nhiệt. Với mỗi bước yêu cầu thực hiện tỉ mỉ để mang đến vật liệu Kevlar tốt nhất khi đưa ra thị trường.

Tổng hợp Polymer

Bước đầu tiên để sản xuất Kevlar là tổng hợp Polymer với hai nguyên liệu chính là para-phenylenediamine (PPD) và terephthaloyl chloride (TCl). Khi hai nguyên liệu này kết hợp nhau sẽ tạo ra phản ứng hóa học trong môi trường dung môi NMP  (N-Methylpyrrolidone) và muối vô cơ để tạo ra poly-paraphenylene terephthalamide (PPTA).

Đây là một loại polymer tổng hợp với cấu trúc mạch thẳng với khả năng tạo liên kết hydro mạnh. Nhờ vào liên kết này mà sợi Kevlar có độ bền cao, khả năng chịu nhiệt vượt trội hơn so với các vật liệu khác. Sau khi phản ứng hóa học này kết thúc sẽ thu được một dung dịch nhớ được gọi là “dope” chứa các phân tử polymer chưa kết tinh.

Kéo sợi

Bước thứ hai trong quy trình sản xuất là sử dụng dung dịch dope để kéo sợi Kevlar với phương pháp kéo sợi ướt (wet spinning). Lúc này, dung dịch dope sẽ được bơm qua các lỗ nhỏ của đầu phun vào bể chứa dung môi đông đặc.

Sau khi tiếp xúc với môi trường đông đặc, các phân tử polymer nhanh chóng kết tủa và hình thành sợi Kevlar sơ cấp. Sau đó, Kevlar sẽ được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất và kéo giãn để tăng độ định hướng phân tử và liên kết giữa các chuỗi polymer. Nhờ đó, vật liệu Kevlar sẽ có cấu trúc tinh thể cao nên có độ bền cực tốt và khả năng chịu nhiệt cao.

Xử lý nhiệt

Cuối cùng, xử lý nhiệt là bước cuối cùng trong quy trình sản xuất sợi Kevlar giúp ổn định cấu trúc sợi và loại bỏ chất dung môi còn sót bám trên vật liệu. Trong quá trình xử lý nhiệt, Kevlar được làm khô và gia nhiệt trong nhiệt độ khoảng 300 - 400 độ C để đảm bảo chất lượng đồng đều.

Tiếp theo, dùng dầu hoặc hóa chất đặc biệt để xử lý bề mặt sợi Kevlar giúp cải thiện tính chất kết dính. Việc này giúp sợi vải Kevlar dễ dàng gia công hơn trong quá trình sản xuất composite hoặc dệt vải.

4. Ứng dụng của chất liệu vải sợi Kevlar trong sản xuất quần áo

Chất liệu sợi Kevlar với đặc tính nổi bật như độ bền cao, khả năng chống cắt, chịu nhiệt tốt nên được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất quần áo mang đến sự bảo vệ trong nhiều lĩnh vực như công trình, quân sự và an ninh, thể thao mạo hiểm.

Quần áo bảo hộ lao động

Trong ngành sản xuất quần áo bảo hộ lao động, sợi Kevlar được lựa chọn là vật liệu hàng đầu sử dụng để mang đến các loại trang phục đảm bảo an toàn cho con người trong môi trường làm việc nguy hiểm. Sợi Kevlar được dùng để sản xuất quần áo cho công nhân cơ khí, công nhân xây dựng và lính cứu hỏa.

Với đặc tính chịu nhiệt cao, độ bền tốt giúp chống đâm xuyên từ một số vật nhọn, bảo vệ cơ thể khỏi tia lửa và nhiệt độ cao. Ngoài ra, quần áo vải Kevlar cũng khá thoáng mát nên người mặc dễ dàng di chuyển mà không lo bị hạn chế.

Trang phục quân sự và an ninh

Sợi Kevlar cũng được ứng dụng trong sản xuất trang phục quân sự và an ninh với các sản phẩm như áo giáp chống đạn và đồng phục quân đội. Một trong những ưu điểm lớn của vải sợi Kevlar so với các vật liệu truyền thống là tính nhẹ và linh hoạt, giúp quân nhân và nhân viên an ninh có thể di chuyển dễ dàng, linh hoạt trong các tình huống khẩn cấp mà không làm giảm khả năng bảo vệ.

Trang phục thể thao mạo hiểm

Bên cạnh đó, vải Kevlar còn được sử dụng trong trang phục thể thao mạo hiểm như quần áo cho đua mô tô, leo núi, và trượt tuyết. Vải Kevlar tăng khả năng bảo vệ cơ thể trước các va chạm và ma sát trong quá trình tham gia các hoạt động thể thao nguy hiểm. Nhờ vào khả năng chống cắt và chịu lực mạnh mẽ, những trang phục này giúp giảm thiểu thương tích cho người chơi trong những tình huống nguy hiểm.

Quần áo thời trang công nghệ cao

Vải Kevlar không chỉ được ứng dụng trong các sản phẩm bảo hộ lao động, quân sự, thể thao mà còn được chế tạo trang phục thời trang công nghệ cao. Đây là loại trang phục với sự kết hợp giữa tính năng bảo vệ và thiết kế hiện đại. Các sản phẩm bao gồm áo khoác, balo chống trộm, giày đâm xuyên được làm từ vải sợi Kevlar không chỉ bảo vệ người sử dụng khỏi những vết cắt, đâm xuyên hoặc va chạm mạnh mà còn giữ được tính thời trang cao.

Hiện nay An Việt đang cung cấp các loại quần áo bảo hộ với các chất liệu khác nhau với mức giá ưu đãi. Do đó nếu bạn đang tìm kiếm một địa chỉ chuyên cung cấp quần áo bảo hộ từ các loại sợi Kevlar, Pangrim, Kaki,..  thì hãy liên hệ với An Việt ngày để được tư vấn chi tiết.

Xem thêm:

Những điều cần biết về quần áo bác sĩ phẫu thuật

Găng tay vinyl là gì? Những điều cần biết về găng tay vinyl

Găng tay Vglove - Lựa chọn hàng đầu trong y tế và công nghiệp

Găng tay y tế có bột là gì? Nên mua ở đâu uy tín?