Fibre · Syntetiske
Kulfiber (3D-strik)
Det er ikke et beklædningsgarn, men et ingeniørmateriale: meget stivt, meget let og helt uden elasticitet. Det strikkes kun i tekniske sammenhænge, til tredimensionale strukturer og forstærkninger, ikke til beklædning.
Oversat fra italiensk. Den er endnu ikke læst igennem af en, der har dansk som modersmål.
Historie
Det opstod i 1900-tallets rumfarts- og sportsforskning, hvor man søgte et materiale med stålets styrke, men en brøkdel af dets vægt. Derfra fandt det vej til kompositterne i fly, cykler og racerbiler og senest til de tekniske tekstiler: stoffer, fletninger og strik, der bliver skelettet i kompositdele. Produktionen er fortsat samlet hos få store industrielle producenter, især i Japan og USA.
Sådan bliver garnet lavet
Man starter næsten altid med en precursor af polyacrylonitril (en fiber i familie med akryl), som først oxideres ved lav temperatur og derefter karboniseres i ovne ved over tusind grader uden ilt. Tilbage bliver et endeløst filament, der næsten kun består af kulstof, samlet i bundter (såkaldte tows) af tusindvis af filamenter. I teknisk strik bearbejdes disse bundter som de er eller kombineret med en støttetråd, aldrig spundet som uld.
Hvorfor den er værdsat
Dens værdi ligger i et forhold mellem stivhed og vægt, som ingen klassisk tekstilfiber kommer i nærheden af. Strik af kulfiber er ikke til varme eller greb, men til at give form og struktur: den bevarer den påførte geometri, tåler store belastninger og bliver, når den er imprægneret med harpiks, forstærkningen i en kompositdel. Det er fiberen at vælge, når den mekaniske ydeevne tæller, ikke komforten.
Farvning
Den farves ikke. Farven er kulstoffets: en dyb grafitsort, ofte med en metallisk glans. Eventuelle farveeffekter kommer fra farvede støttetråde, der flettes med, eller fra harpiksen og den efterbehandling, der påføres den færdige del, ikke fra selve fiberen.
Pleje
Den vaskes ikke som en beklædningsdel: det er et teknisk halvfabrikat. Den skal håndteres forsigtigt, fordi filamenterne er stive og skøre ved bøjning, og mikrosplinterne kan irritere hud og luftveje. Den opbevares ren, tør og beskyttet mod støv, ofte mens den venter på at blive imprægneret med harpiks.
Efter endt brug
Den er ikke biologisk nedbrydelig, og genanvendelse er svær: den vigtigste vej er pyrolyse, som genvinder fibrene ved at brænde harpiksen af udtjente kompositter, med et tab af ydeevne. Der findes forsyningskæder for genanvendt kulfiber, men de er stadig en niche. Den mest bæredygtige vej er fortsat at forlænge levetiden i den bærende del.
Sådan kender du den
| Fornemmelse | Stiv, tør og kold, glat og uden nogen som helst fjedring. At røre ved minder den mere om et bundt tynde metaltråde end om et tekstilgarn, og den har tendens til at afgive mikrosplinter. |
|---|---|
| Udseende | Dyb grafitsort med en silkeagtig metallisk glans, uden krus og uden glorie. Filamenterne forbliver lige og parallelle, og helheden ser teknisk og ordnet ud. |
| Opførsel | Har hverken elastisk tilbagegang eller hukommelse: den springer ikke tilbage, giver ikke efter og krøller ikke, men holder den påførte form. Den er meget stærk i træk langs tråden, men skør ved skarp og gentagen bøjning. |
| Brændprøve | Den brænder ikke og smelter ikke: den er allerede karboniseret. I flammen forbliver den stabil og nærer ikke forbrændingen; kun ved meget høje temperaturer i luft oxiderer den langsomt og bliver rødglødende uden at efterlade de syntetiske fibres smeltede kugle. |
| Prøver derhjemme | Elasticitetsprøve: træk og slip, kulfiberen springer ikke tilbage og strækker sig ikke, den forbliver stiv · Brændprøve: i flammen smelter den ikke til en kugle og brænder ikke, den forbliver sort og intakt · Føleprøve: kold, stiv og glat, med mikrosplinter, aldrig varm eller blød |
| Kan forveksles med | Metaltråde eller lurex, der også er kolde og stive, men kulfiber smelter ikke i flammen · Tekniske aramider som kevlar, der ligner i brug, men er gule og ikke sorte |
| Kun i laboratoriet | At bestemme kulfibertypen sikkert, måle filamenternes diameter og den mekaniske ydeevne kræver mikroskopi og særlige laboratorieprøvninger. |
Fysiske data
| Egenskab | Værdi | Kilde |
|---|---|---|
| spændstighed | Ingen | forskning |
| udposning | Ingen (strukturel) | forskning |
| glorie | Ingen | forskning |
| filtningsrisiko | Ingen | forskning |
| finhed (µm) | 5–7 | forskning |
| fugtoptagelse (%) | 0,0 | forskning |
| typisk krympning (%) | 0–0 | forskning |
| fiberlængde (mm) | — | forskning |
målt = en måling med reference · iso = en standard · forskning = en kontrolleret kilde · skøn = kun et rimelighedsoverslag
Egner sig til
tredimensionale strukturer og forstærkninger · tekniske tekstiler til kompositter · præforme til imprægnering med harpiks · anvendelser med høj mekanisk ydeevne
Egner sig mindre til
beklædning og strik til at bære · elastiske beklædningsdele eller strik, der skal tilbage i form · blødt fald · begynderprojekter