Vlákno M5 (PIPD)
M5 je obchodní označení vlákna s chemickým složením poly{2,6-diimidazo[4,5-b:4’,5’-E]pyridinylen-1,4-(2,5-dihydroxy)fenylen}, zkráceně PIPD. Vlákno vyvinula nizozemská firma Akzo Nobel v posledních letech minulého století.
Obsah |
Výroba [editovat]
Výchozí surovinou k výrobě vlákna je polymer s mnohonásobně opakovanými cykly z uhlíku, kyslíku, dusíku a vodíku v molekulárním řetězci (viz nákres vpravo). Kondenzační polymerizaci (s přidáním kyselin) se po schlazení ze sloučeniny vytváří poddajná tmavošedá hmota. Ta se vytlačováním s následujícím průchodem tryskou zvlákňuje na sotva viditelný světle modrý filament. Vlákna se potom perou, zahřívají a dlouží. Dloužením se silně ovlivňuje krystalická struktura, čímž materiál získává část svých jedinečných vlastností.
Zvlákňování PIPD se až dosud provádělo jen pokusně, v roce 2009 se má začít s průmyslovou výrobou.[1] Údaje o výkonnosti výrobního zařízení, o parametrech příze nebo stříže a o konkrétních možnostech jejich zpracování nebyly dosud (2009) publikovány.
Vlastnosti vláken [editovat]
M5 patří ke skupině speciálních vláken tzv. high performance fibers. U M5 se vývoj zaměřuje především na dosažení vysoké pevností. V následující tabulce jsou porovnány některé fyzikální vlastnosti PIPD s vlákny, která v tomto směru dosud zaznamenala špičkové výsledky:
| Vlákno | Obchodní značka |
Specif. hmotnost |
Tažná pevnost |
Modul pružnosti |
| jednostěnné nanotrubičky |
(laboratorně) | 2,27 | 50 | ? |
| uhlíkové vlákno | T1000G | 1,81 | 6,4 | 227 |
| para-aramid | Kevlar 49 | 1,44 | 3,6 | 110 |
| UHMW (polyethylen) | Spectra | 0,97 | 3,0 | 192 |
| PBO (polybenzazol) | Zylon | 1,56 | 5,8 | 169 |
| PIPD z roku 2002 | M5 | 1,7 | 5,7 | 271 |
| PIPD ve vývoji | M5 | 1,7 | 9,5 | 450 |
Hodnoty nanovláken jsou měřeny laboratorně. Jejich praktické využití se uskuteční pravděpodobně až za více než 10 let.
Vlákno M5 je ohnivzdorné, méně křehké než např. výrobky z uhlíku, má mít vysokou balistickou odolnost, dá se snadno klížit (v kompozitech) a je odolné proti kyselinám a povětrnostním vlivům.
Použití [editovat]
- Příze z PIPD se mají používat na výrobu ochranných oděvů, především jako osobní pancíře. Počítá se také s použitím ke zlepšení vlastností kompozitů na výrobu součástí dopravních a vojenských prostředků.[2]
- V projektu The Space Elevator (upoutání zemských satelitů a podobných přístrojů na několikakilometrovém laně) je lano z PIPD jedna z reálných alternativ [3]
Literatura [editovat]
- High-Performance Structural Fibers for Advanced Polymer Matrix Composites, ISBN 978-0-309-09614-0, The National Academies Press 2005
Reference [editovat]
- ↑ Průmyslová výroba vlákna M5 (anglicky): http://www.bodyarmornews.com/bodyarmordevelopments/m5-fiber.htm
- ↑ Osobní pancíře z vlákna M5 (německy): http://www.bsst.de/v08/de/M0301P011.html
- ↑ Vesmírný výtah: http://www.czechnationalteam.cz/view.php?nazevclanku=vesmirny-vytah&cisloclanku=2006010001
