Zylon (PBO)
Zylon je obchodní označení textilního vlákna s chemickým složením poly(p-fenylen-benzobisoxazol), zkráceně PBO.[1]
Historie
[editovat | editovat zdroj]PBO vlákno bylo vyvinuto v laboratoři amerického letectva v 70. letech 20. století. V dalších letech vyvíjela tento materiál DOW Chemical Company, od které koupila licenci japonská Toyobo a začala v roce 1998 pod značkou Zylon s průmyslovou výrobou.[2]
V roce 2024 vyrábí PBO vlákna ve světě 15 firem. Údaje o objemu celkové produkce nejsou publikovány, známé je jen, že se na ní podílí britská Spencer Synthetics s 21 a japonské firmy Hayami Industry s 15 a Toyobo s 11 %.[3] Cena zylonu se pohybuje cca v rozsahu 180-225 USD/kg.[4]
Výroba
[editovat | editovat zdroj][5] PBO vzniká sloučením polyfosforečné kyseliny s drahými přísadami a agresivními rozpouštědly. Výsledkem je chemikálie s vysokou viskozitou, jejíž složení ukazuje nákres vpravo. Firma Toyoba dodává vlákno ve dvou variantách:
- druh AS jako filament v jemnostech 28-167 tex, stříž 44-76 mm, řezané na 1, 3 a 6 mm a staplovou přízi v jemnostech 15-30 tex
- druh HM jako filament v jemnostech 27-164 tex
Vlastnosti vlákna
[editovat | editovat zdroj]Zylon patří ke skupině vláken s mimořádně vysokou pevností. Druh HM i AS dosahuje pevnost v tahu 5,8 GPa se specifickou hmotností 1,56 g/cm³ a LOI 68. Vlákno snáší teploty až do 650 °C, kdy se rozpadá (bez roztavení).
Druh AS vykazuje oproti HM nižší pružnost (180 GPa k 280 GPa), tažnost (2,0 % ku 3,5 %) a hygroskopičnost (0,6 % oproti 2 %).
Těmito vlastnostmi se PBO řadí k vláknům s vynikajícími vlastnostmi, tzv. high performance fibers, podobně jako např. aramidy nebo uhlíková vlákna. K nedostatkům Zylenu patří nízká odolnost proti účinkům ultrafialového záření a vlhkosti. [6]
Porovnání některých vlastností zylonu s jinými vlákny této kategorie:[7]
| Materiál | Taž. pevnost (MPa) |
Hustota (g/cm³) |
Spec. pevnost (kN.m/kg) |
Tržná délka (km) |
|---|---|---|---|---|
| Zylon | 5800 | 1,54 | 3766 | 384 |
| skleň. vlákno | 3400 | 2,60 | 1307 | 133 |
| Vectran | 2900 | 1,40 | 2071 | 211 |
| Kevlar 49 | 3000 | 1,44 | 2083 | 212 |
| uhlíkové vlákno | 4300 | 1,75 | 2457 | 250 |
| UHMWPE | 3600 | 0,97 | 3711 | 378 |
Použití
[editovat | editovat zdroj]Výrobce zylonu uvádí velmi široké možnosti použití ve formě tkanin a kompozitů od ochranných oděvů proti horku a ohni přes nářadí ke sportu až ke složitým součástem staveb letadel, vesmírných lodí nebo mostů. [8]
Příkladem použití jsou lana padáku u kapsle pro dopravu lidí na ISS Dragon 2 od společnosti SpaceX.[9]
Použití zylonu na osobní pancíře je problematické. Někteří výrobci po reklamacích kvůli nedostatečné odolnosti proti ultrafialovému záření přestali dodávat neprůstřelné vesty z tohoto materiálu. [10]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Literatura
[editovat | editovat zdroj]- High-Performance Structural Fibers for Advanced Polymer Matrix Composites, The National Academies Press 2000, ISBN 978-0-309-09614-0
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Registerauskunft [online]. Deutsches Patent- und Markenamt, 1996-12-13 [cit. 2017-07-18]. Dostupné online. (německy)
- ↑ Do you know about PBO fiber [online]. China Fabric Suppliers, 2023-12-03 [cit. 2024-07-18]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Veit: Fibers, Springer Nature 2022, ISBN 978-3-031-15309-9, str. 770-772
- ↑ Kingslings Factory Direct Supply [online]. Made-in-China, 2024 [cit. 2024-07-18]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ PBO Fiber Zylon [online]. Toyobo, 1996-2015 [cit. 2017-07-18]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Investigations by Mehler [online]. S.Will, 2002-07-05 [cit. 2017-07-18]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2015-06-27. (anglicky)
- ↑ Quantum-chemical simulation [online]. Research Gate, 2023-11-30 [cit. 2024-07-18]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Main Applications [online]. Toyobo, 1996-2015 [cit. 2017-07-18]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ SEEDHOUSE, Erik. Elon Musk: The space industry’s Tony Stark. New York, NY: Springer New York Dostupné online. ISBN 978-1-4614-5513-4, ISBN 978-1-4614-5514-1. S. 1–15.
- ↑ Zylon Body Armor [online]. Tactical Survivalist, 2017 [cit. 2017-07-18]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-10-08. (anglicky)
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]Obrázky, zvuky či videa k tématu Zylon (PBO) na Wikimedia Commons
