Міцні та довговічні нитки UHMWPE (поліетилен з надвисокою молекулярною вагою) мають найвищу міцність на розрив серед усіх термопластів. Ви також можете знати цю пряжу під назвами Spectra® і Dyneema®.
Пряжа UHMWPE є чудовим вибором для застосування з високою напругою, високою вологістю та високим рівнем стирання. UHMWPE має широкий спектр застосувань від медицини до виробництва, включаючи:
Спортивне спорядження для стрибків з парашутом, катання на лижах та риболовлі
Балістичне спорядження, як бронежилет
Мотузки, шнури та текстиль для морської промисловості
Обладнання та запчастини для автомобільної промисловості
Переробка продуктів харчування та напоїв
Обладнання для виробництва та транспортування сипучих матеріалів
Такі галузі, як гірничодобувна промисловість, корисні копалини, цивільне будівництво та земляні роботи
Багато видів мотузок і шнурів
Доступні різні сорти UHMWPE, тому важливо вибрати правильного виробника та тип для вашого застосування. Як приклад, одним із марок, які пропонує Honeywell, є Spectra® типу S-900, який має модуль пружності приблизно 900 г/ден із подовженням при розриві приблизно 3,6 відсотка. Це значно відрізняється від однієї з пропозицій DSM, Dyneema® типу SK-38, яка має модуль пружності приблизно 396 г/ден із подовженням при розриві приблизно 6,5 відсотка. Кілька компаній пропонують ряд різних сортів і розмірів, які мають різні властивості.
Ось деякі з ключових властивостей UHMWPE, на які слід звернути увагу, вибираючи матеріал для свого застосування.
Термостійкість
UHMWPE має нижчу термостійкість, ніж багато інших типів високоміцних волокон, і нижчу температуру плавлення (297 градусів до 305 градусів F), ніж багато звичайних полімерів. Усі сорти матимуть однакову термостійкість і температуру плавлення через природу UHMWPE.
Наприклад, UHMWPE є хорошим варіантом для балістичних бронежилетів, які використовуються в охороні та роботі поліції, але не є хорошим вибором для виготовлення спорядження пожежників. Але всі марки UHMWPE матимуть однаковий рівень термостійкості.
Міцність на розрив
Пряжа UHMWPE на 40 відсотків міцніша за арамідну пряжу. Вони також мають високу стійкість до стирання, навіть під тиском, і в 15 разів стійкіші до стирання, ніж вуглецева сталь. Якщо міцність і запобігання розриву є критично важливими, оцініть вибір пряжі, щоб переконатися, що вона відповідає вашим вимогам щодо міцності на розрив.
UHMWPE відомий своєю високою міцністю на розрив, але завжди перевіряйте специфікації продукту щодо точних властивостей на розрив. Сильні сторони відрізняються залежно від класу та того, як саме витягується кожен клас. Парашутист не хоче, щоб його спорядження зламалося під сильним навантаженням, і ваша компанія точно не захоче брати участь у створенні будь-яких дефектних матеріалів, які можуть спричинити аварію.
Довговічність
Залежно від сорту UHMWPE зазвичай має молекулярну масу від 3,5 до 7,5 мільйонів а.е.м., що є досить високим показником. UHMWPE також має дуже високу стійкість до різання. Він також має дуже низький коефіцієнт тертя, порівнянний з політетрафторетиленом (PTFE), що означає, що він добре підходить для використання, пов’язаного з рухом і ковзанням. Звичайним прикладом є обладнання для транспортування сипучих мас, яке зазнає постійних повторюваних рухів.
Важливо відзначити, що пряжа може з часом розвинути так звану повзучість під постійними навантаженнями розтягування. Коли відбувається повзучість, це поступове подовження волокон може призвести до більш обмеженого терміну служби. Уважно стежте за цим в умовах невпинної напруги.
Повзучість вимірюється модулем, або опором деформації. Волокна UHMWPE мають високу міцність і високий модуль пружності в напрямку волокна. Оскільки він також має низьку щільність, він має високу міцність за вагою.
UHMWPE має меншу повзучість, ніж інші волокна, такі як поліефір. Якщо повзучість викликає велике занепокоєння - можливо, при виготовленні вигнутих тятив - найкраще підійде сорт UHMWPE з вищим модулем. UHMWPE також має значно кращу стійкість до ультрафіолету, ніж арамідна пряжа, і, як правило, є кращим вибором для зовнішнього застосування.
Як приклад, існує Dyneema® типу SK 99, який має модуль пружності 1801 г/день, а також тип DM 20, який має модуль пружності 1088 г/ден. Обидва ці матеріали вважаються високомодульними, однак залежно від того, який клас ви виберете, один може бути значно вищим за інший. Волокно Spectra® також має подібні пропозиції з широким діапазоном модулів.
Хімічна/водостійкість
Якщо пряжа UHMWPE буде піддаватися впливу хімічних речовин і розчинників, добре знати, що вона має високу хімічну стійкість - і це стосується всіх UHMWPE, незалежно від сорту. Як правило, він має високу стійкість до більшості лугів, кислот, органічних розчинників, знежирювачів і електролітичних впливів.
UHMWPE має низьку питому вагу, тобто він плаває у воді. Він також має високу водостійкість, що робить його хорошим для використання у виробництві водного спорядження та обладнання, яке буде постійно піддаватися впливу вологих умов навколишнього середовища.
Наприклад, суднові тросики та кабелі зазвичай виготовляються з UHMWPE завдяки подвійним перевагам високої стійкості до води та високої стійкості до абразивної дії морської солі.
Нетоксичний і безпечний
При правильному виготовленні всі сорти UHMWPE не мають запаху, смаку та нетоксичні. Це забезпечує безпеку для виробничих працівників під час виробничих операцій, а також безпеку для кінцевих користувачів продукції, виготовленої з UHMWPE.
Це чудовий вибір для медичного використання. UHMWPE вже більше чотирьох десятиліть використовується для повної заміни тазостегнового суглоба, оскільки він забезпечує поверхню суглобової ямки майже без тертя.
Який тип найкращий для вас?
З усіма змінними, типами та розмірами може бути важко вибрати правильний UHMWPE для задоволення конкретних вимог. UHMWPE — це гладке, дороге волокно, яке надзвичайно важко обробляти, тому важливо вибрати надійну компанію, яка переробить це спеціальне волокно в готовий продукт.
