První tři názvy v titulku článku jsou obchodní ochranné známky materiálů vyvinutých v laboratořích koncernu DuPont. Jejich kombinací může vzniknout kompletní výbava pro vojáka, policistu, hasiče a jiné obory, které vyžadují zvláště odolné oděvy a ochranné pomůcky.

KEVLAR, NOMEX, CORDURA, TWARON A SPOL.

Nejznámější je kevlar. První vzorek připravila výzkumná pracovnice laboratoří DuPont Stephanie Kwoleková v roce 1965. Nikdo samozřejmě nečekal materiál s tak vynikajícími vlastnostmi. Vývoj pokračuje dodnes a možnosti uplatnění kevlaru a jemu podobných materiálů - aramidů - stále překvapují chemiky i techniky. Jen pro připomenutí: Kevlar 129 má hustotu 1,44 g/cm3 a pevnost v tahu 3320 MPa (pro ocelový drát stejného průřezu jsou srovnatelné údaje 7,85/2600, skelné vlákno 2,60/3400, uhlíkové vlákno 1,76/3530 a nylon 1,14/990). Proti materiálům se stejnou nebo i vyšší pevností v tahu však má kevlar jednu zatím nepřekonanou výhodu - houževnatost.

Vynález kevlaru odstartoval další kolo staletého zápasu mezi střelou a pancířem. Po téměř 200 letech se vrátila možnost vybavit každého vojáka novodobým brněním, balistickou ochrannou vestou, se stále se zvyšující odolností. První vesty dokázaly zachytit olověné střely revolverového náboje 38 Special, poslední stupně vývoje již odolávají i puškovým střelám a střepinám granátů.

Ochranné vesty ovlivnily vývoj pistolové munice. Původní směr k těžkým střelám velké ráže (.40 SW, .357 SIG, .400 Cor Bon) už není tak jednoznačný a nastupují náboje se střelami ráže 5,56 mm a menší s vysokou úsťovou rychlostí. Podobný vývoj nastal i u pancéřových vozidel. Stále silnější ocelové pláty byly nahrazeny podstatně lehčími, složenými z vrstev oceli, plastu a keramických destiček. Pancíř se stal odolným proti granátům s kumulativní náloží a konstruktéři děl se museli vrátit ke kdysi odloženému vynálezu podkaliberní munice.

Jako obvykle, jakmile je známé, že se to dá udělat, dělají to všichni. Na chemickém základě organických látek s velmi dlouhými makromolekulami se každoročně vyrábí a vyvíjí řada nových hmot. Nejméně dvakrát za rok někdo hlásí objev materiálu s vlastnostmi podstatně lepšími než má kevlar. Jenže většina těchto oznámení končí v zapomenutí a kevlar stále představuje špičku. Koncern DuPont samozřejmě svůj vynález široce využil. V nejznámější aplikaci - balistických vestách - nyní nabízí například vesty pro skryté nošení (chrání pouze trup) se stupněm ochrany až IIIA (proti .357 Magnum, 9 mm Luger a 7,62 Tokarev) a hmotností 2,3 - 2,7 kg. Zajímavou variantou je společenská vesta, která na pohled vypadá jako součást obleku a může být potažena materiálem podle požadavku zákazníka. Dalším stupněm jsou policejní vesty s možností skrytého nebo vrchního nošení a doplňkovými díly k ochraně krku, ramen a dolní poloviny břicha. Do kapes na zádech a hrudníku se dají vložit doplňkové štíty, které zvyšují odolnost až na úroveň vojenských vest (odolnost proti střelám z pušek a lehkých kulometů).

Speciálně pro policejní účely je vyvinuta kevlarová kombinéza, která chrání celý povrch těla. Hmotnost policejních vest dosahuje až 5,8 kg (bez zesilovacích desek). Vojenské vesty poskytují nejdokonalejší ochranu - odolávají i střelám náboje 30-06 Springfield a střepinám granátů, samozřejmě za cenu nárůstu hmotnosti na 7 a více kilogramů. Firma DuPont a Mezinárodní sdružení policistů založily v roce 1987 Kevlar Survivors Club (Klub těch, kteří přežili díky kevlaru). Počátkem roku 1999 měl přes 2000 členů. Neprůstřelnými vestami a pancíři samozřejmě použití kevlaru nekončí. Vynikající vlastnosti jeho vláken se využívají v konstrukci pneumatik, hydraulických hadic, převodových řemenů, obalů světlovodných kabelů a podobně. V kombinaci s jinými plasty dává velmi pevné a lehké stavební díly letadel a lodí. Umožňuje i výrobu vysoce pevných lan a sítí. Jednou z aplikací je záchranná skluzavka Skyscape firmy Selanic Industries. Roura z kevlarové sítě umožňuje rychlou evakuaci osob z lodí, naftových plošin nebo výškových budov. U nás téměř neznámá je kevlarová drť a její použití jako náhrady za azbest do třecích a těsnicích materiálů. Zajímavou vlastnost dává drť nátěrovým materiálům, lepidlům a tmelům. Zvyšuje jejich přilnavost k povrchu natolik, že nehrozí stékání nebo odkapávání. Takzvané tixotropní nátěry samozřejmě nejsou nic nového, ale řada přípravků do nich byla v minulých letech vyřazena pro podezření, že vyvolávají rakovinu.

Dalším z materiálů se širokým okruhem použití je nomex - vlákna a tkaniny s vysokou odolností proti žáru. Praktickou ukázku odolnosti nomexových oděvů nechtěně předvedl tým F1 Benneton-Ford na Velké ceně Německa 1994 na okruhu Hockenheim. Při doplňování paliva praskla hadice s přívodem 10 l/s a benzin se ihned vzňal. Závodník a většina mechaniků se na několik sekund ocitli uprostřed ohnivé koule, ale následkem byly pouze lehčí popáleniny na malých nechráněných místech těla.

Pro vojenské a policejní použití byl nedávno vyvinut nový materiál. Nomex Delta C se skládá za dvou vrstev tkaniny. Svrchní barevná a nepromokavá vrstva kryje druhou, potaženou kuličkami z aktivního uhlí (úprava Saratoga). Obě vrstvy jsou zevnitř prostupné pro vodní páry, ale chrání proti pronikání radioaktivních, chemických i biologických látek a samozřejmě poskytují dobrou ochranu proti žáru. Odmoření zasažených uniforem vyžaduje poměrně složitý a časově náročný proces. Proto řada armád zavádí pláštěnky, kombinézy a plachty na jedno použití. DuPont pro tyto účely nabízí materiál Tyvek C. Oblek o hmotnosti 450 g chrání proti otravným látkám až 48 hodin a po opuštění zamořeného prostoru se likviduje. Policejní jednotky používají podobné vybavení při zásazích u dopravních nehod s únikem či požárem chemikálií a u průmyslových havárií.

Cordura je na rozdíl od předcházejících látek dalším vývojovým stupněm známého nylonu. U nás se s tímto materiálem nejčastěji setkáváme na potazích kevlarových neprůstřelných vest. Tento velmi lehký materiál je ale použitelný i na kompletní uniformy a další vybavení, například batohy, obaly, opasky, obuv. Výrobce zaručuje vysokou odolnost proti otěru, stálost barev na světle, pružnost a pevnost v tahu. Vlákna zpracovává řada tkalcoven na tkaniny o hustotě podle objednávky zákazníka.

Firma DuPont vývoj a použití vysoce pevných umělých hmot zahájila, ale samozřejmě již není jediná. Na letošní výstavě IDET v Brně se představili i naši výrobci ochranných vest: Výzkumný ústav pletařský Brno nabízí kompletní řadu balistické ochrany od vest pro skryté nošení až po těžké vojenské vesty, ocelové a keramické zesilovací štíty k vestám, přílby, protistřepinové přikrývky a jako unikát z vlastního vývoje i neprůstřelný štít maskovaný v kufříku. MarS Jevíčko má jako hlavní výrobní program různé druhy padáků, ale vedle toho vyvíjí a vyrábí i vlastní balistické ochranné prostředky.

Výsledkem spolupráce nizozemské firmy Aramid Products a německé divize AKZO Nobel Faser jsou výrobky z aramidového vlákna twaron. Toto vlákno je podle výrobce pětkrát pevnější než ocel. Firma AKZO Nobel používá patentovaný postup výroby a spřádání mikrovláken. Výsledná "niť" Twaron CT Microfilament se skládá z 1000 vláken a hustota vláken je až dvakrát vyšší než v tradičních balistických tkaninách. Výrobky tedy mohou být při stejné odolnosti lehčí nebo mají při stejné váze vyšší odolnost. Dochází i k rychlejšímu přenosu a tlumení dopadové energie střely, zásah by tedy měl být snesitelnější. Obchodní firma Twaron Products v Brně představovala přílby pro vojenské a policejní použití, vesty všech stupňů ochrany a možnosti dodatečného zodolnění dopravních prostředků. S panely na bázi twaronu mohou být pancéřovány osobní a nákladní automobily. Pro lety do "horkých" oblastí byla vybavena dodatečnou ochranou posádky i dopravní letadla několika firem.

Ing. Ivan CHLUDIL  
Foto DuPont, VÚP a Twaron Products