A szívós és tartós UHMWPE (ultra-nagy molekulatömegű polietilén) fonalak a legnagyobb szakítószilárdsággal rendelkeznek a hőre lágyuló műanyagok közül. Ezeket a fonalakat Spectra® és Dyneema® néven is ismerheti.
Az UHMWPE fonalak kiváló választás nagy feszültségű, nagy nedvességtartalmú és nagy kopásállóságú alkalmazásokhoz. Az UHMWPE számos felhasználási területtel rendelkezik az orvostudománytól a gyártásig, beleértve:
Ejtőernyős ugráshoz, síeléshez és horgászathoz készült sportfelszerelés
Ballisztikai felszerelés, mint a testpáncél
Tengeri ipari kötelek, zsinórok és textíliák
Autóipari berendezések és alkatrészek
Élelmiszer- és italipari feldolgozás
Gyártó és ömlesztett rakodó berendezések
Olyan iparágak, mint a bányászat, az ásványok kitermelése, a mélyépítés és a földmunka
Sokféle kötél és zsinór
Különböző minőségű UHMWPE kapható, ezért fontos kiválasztani a megfelelő gyártót és típust az alkalmazáshoz. Példaként említjük meg, hogy a Honeywell által kínált egyik minőség egy Spectra® típusú S{0}}, amelynek modulusa körülbelül 900 g/den, szakadási nyúlása pedig körülbelül 3,6 százalék. Ez történetesen jelentősen eltér a DSM egyik ajánlatától, az SK-38 típusú Dyneema®-tól, amelynek modulusa körülbelül 396 g/den, szakadási nyúlása pedig körülbelül 6,5 százalék. Számos cég kínál számos különböző minőséget és méretet, amelyek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek.
Íme az UHMWPE néhány kulcsfontosságú tulajdonsága, amelyeket figyelembe kell venni az alkalmazáshoz szükséges anyag kiválasztásakor.
Hőellenállás
Az UHMWPE hőállósága alacsonyabb, mint sok más típusú nagy szilárdságú szál, és alacsonyabb az olvadáspontja (297-305 °F), mint sok szokásos polimer. Az UHMWPE természetéből adódóan minden minőségnek azonos hőállósága és olvadáspontja lesz.
Például az UHMWPE jó választás a biztonsági és rendőri munkában használt ballisztikus páncélzathoz, de nem jó választás a tűzoltó felszerelések gyártásához. De az UHMWPE minden osztályának hasonló hőállósági szintje lenne.
Szakítószilárdság
Az UHMWPE fonalak 40 százalékkal erősebbek, mint az aramid fonalak. Nagy a kopásállóságuk, még nyomás alatt is, és 15-ször jobban ellenállnak a kopásnak, mint a szénacél. Ha a szilárdság és a törés megelőzése kritikus fontosságú, értékelje ki a fonalat, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelel a szakítószilárdsági követelményeinek.
Az UHMWPE nagy szakítószilárdságáról ismert, de mindig ellenőrizze a termék specifikációit a pontos szakítószilárdság érdekében. Az erősségek az osztályzattól és az egyes fokozatok kijelölésének módjától függően változnak. Egy ejtőernyős nem akarja, hogy felszerelése eltörjön nagy igénybevétel hatására, és az Ön cége biztosan nem szeretne részt venni olyan hibás anyagok létrehozásában, amelyek balesetet okozhatnak.
Tartósság
A minőségtől függően az UHMWPE molekulatömege általában 3,5 és 7,5 millió amu között van, ami meglehetősen magas. Az UHMWPE vágási ellenállása is nagyon magas. Nagyon alacsony súrlódási együtthatója is van, ami a politetrafluor-etilénhez (PTFE) hasonlítható, ami azt jelenti, hogy kiválóan alkalmas mozgással és csúszással járó alkalmazásokhoz. Gyakori példa az ömlesztett rakodó berendezések, amelyek állandóan ismétlődő mozgásokat tapasztalnak.
Fontos megjegyezni, hogy a fonalak idővel kialakulhat az úgynevezett kúszás állandó feszültség alatt. Kúszás esetén a szálak fokozatos megnyúlása korlátozottabb élettartamot eredményezhet. Folyamatosan figyelje ezt olyan körülmények között, ahol lankadatlan feszültség uralkodik.
A kúszást modulusban vagy alakváltozással szembeni ellenállásban mérik. Az UHMWPE szálak nagy szilárdsággal és szálirányban nagy modulussal rendelkeznek. Mivel alacsony a sűrűsége is, ezért tömeg alapján nagy a szilárdsága.
Az UHMWPE kevésbé kúszik, mint más szálak, például a poliészter. Ha a kúszás nagy aggodalomra ad okot – talán a visszahajló íjhúrok gyártása során – egy magasabb modulusú UHMWPE minőség lehet a legalkalmasabb. Az UHMWPE emellett lényegesen jobb UV-állósággal rendelkezik, mint az aramid fonal, és általában jobb választás kültéri alkalmazásokhoz.
Például létezik egy Dyneema® típusú SK 99, amelynek modulusa 1801 g/den, valamint egy DM 20 típusú, amelynek modulusa 1088 g/dn. Mindkét anyag nagy modulusú, de attól függően, hogy melyik minőséget választja, az egyik lényegesen magasabb lehet, mint a másik. A Spectra® fiber hasonló kínálattal rendelkezik, széles modulus-tartományokkal is.
Vegyi/vízállóság
Ha az UHMWPE fonal vegyszereknek és oldószereknek van kitéve, jó tudni, hogy erős vegyszerállósággal rendelkezik – és ez magában foglalja az összes UHMWPE-t, minőségtől függetlenül. Általában nagyon ellenáll a legtöbb lúgnak, savnak, szerves oldószernek, zsíroldó szernek és elektrolitikus támadásnak.
Az UHMWPE alacsony fajsúlyú, vagyis lebeg a vízben. Nagy vízállósággal is rendelkezik, így alkalmas vízi felszerelések gyártásához és olyan berendezésekhez, amelyek folyamatosan nedves környezeti feltételeknek vannak kitéve.
Például a hajókonzolokat és -kábeleket általában UHMWPE-ből készítik, mivel kettős előnyük van: nagy vízállóság és nagy ellenállás a tengeri só koptató hatásával szemben.
Nem mérgező és biztonságos
Megfelelően elkészítve minden UHMWPE szagtalan, íztelen és nem mérgező. Ez biztonságot nyújt a gyártásban dolgozók számára a gyártási műveletekben, valamint biztonságot nyújt az UHMWPE-vel készült termékek végfelhasználói számára.
Kiváló választás orvosi használatra. Az UHMWPE-t több mint négy évtizede híresen alkalmazzák teljes csípőízületi pótlásra, mivel szinte súrlódásmentes ízületi felületet biztosít.
Melyik típus a legjobb az Ön számára?
Az összes változó, típus és méret mellett nehéz lehet kiválasztani a megfelelő UHMWPE-t, hogy megfeleljen az adott követelményeknek. Az UHMWPE egy sima, drága szál, amelyet rendkívül nehéz feldolgozni, ezért fontos, hogy megbízható céget válasszunk ennek a speciális szálnak a késztermékké történő feldolgozásához.
