Pevné a odolné priadze UHMWPE (ultra-vysokomolekulárny polyetylén) majú najvyššiu pevnosť v ťahu zo všetkých termoplastov. Tieto priadze môžete poznať aj pod názvami Spectra® a Dyneema®.
Priadze UHMWPE sú vynikajúcou voľbou pre aplikácie s vysokým napätím, vysokou vlhkosťou a vysokým oderom. UHMWPE má široké využitie od medicíny až po výrobu, vrátane:
Športové vybavenie vyrobené pre parašutizmus, lyžovanie a rybolov
Balistická výbava, napríklad nepriestrelná vesty
Laná, šnúry a textílie pre námorný priemysel
Zariadenia a diely pre automobilový priemysel
Spracovanie potravinárskeho a nápojového priemyslu
Výroba a veľkoobjemové manipulačné zariadenia
Odvetvia ako baníctvo, nerasty, stavebné inžinierstvo a zemné práce
Mnoho druhov lán a šnúr
K dispozícii sú rôzne druhy UHMWPE, preto je dôležité vybrať správneho výrobcu a typ pre vašu aplikáciu. Napríklad jedna z tried, ktoré Honeywell ponúka, je Spectra® typ S-900, ktorá má modul približne 900 g/den s predĺžením pri pretrhnutí približne 3,6 percenta. Toto sa výrazne líši od ponuky DSM, Dyneema® typ SK-38, ktorá má modul približne 396 g/den s predĺžením pri pretrhnutí približne 6,5 percenta . Niekoľko spoločností ponúka množstvo rôznych tried a veľkostí, ktoré majú rôzne majetkové rozdiely.
Tu sú niektoré z kľúčových vlastností UHMWPE, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere materiálu pre vašu aplikáciu.
Tepelná odolnosť
UHMWPE má nižšiu tepelnú odolnosť ako mnohé iné typy vysoko pevných vlákien a nižšiu teplotu topenia (297 stupňov až 305 stupňov F) ako mnohé bežné polyméry. Všetky druhy budú mať rovnakú tepelnú odolnosť a teplotu topenia kvôli povahe UHMWPE.
Napríklad UHMWPE je dobrou voľbou pre balistické pancierovanie používané v bezpečnostných a policajných prácach, ale nie je dobrou voľbou na výrobu hasičského vybavenia. Ale všetky druhy UHMWPE by mali podobnú úroveň tepelnej odolnosti.
Pevnosť v ťahu
UHMWPE priadze sú o 40 percent pevnejšie ako aramidové priadze. Majú tiež vysokú odolnosť proti oderu, dokonca aj pod tlakom, a sú 15-krát odolnejšie voči oderu ako uhlíková oceľ. Ak je pevnosť a zabránenie pretrhnutiu kriticky dôležité, zhodnoťte výber priadze, aby ste sa uistili, že spĺňa vaše požiadavky na pevnosť v ťahu.
UHMWPE je známy svojou vysokou pevnosťou v ťahu – ale vždy skontrolujte špecifikácie produktu pre presné vlastnosti v ťahu. Sily sa líšia v závislosti od ročníka a presne od toho, ako sú jednotlivé ročníky vytiahnuté. Parašutista nechce, aby sa jeho výstroj zlomil pod veľkým stresom, a vaša spoločnosť by sa určite nechcela podieľať na vytváraní akýchkoľvek chybných materiálov, ktoré by mohli spôsobiť nehodu.
Trvanlivosť
V závislosti od kvality má UHMWPE zvyčajne molekulovú hmotnosť medzi 3,5 a 7,5 milióna amu, čo je pomerne vysoká hodnota. UHMWPE má tiež veľmi vysokú odolnosť proti prerezaniu. Má tiež veľmi nízky koeficient trenia, porovnateľný s polytetrafluóretylénom (PTFE), čo znamená, že je vhodný na použitie, ktoré zahŕňa pohyb a kĺzanie. Bežným príkladom sú zariadenia na manipuláciu s hromadnými nákladmi, ktoré zažívajú neustále sa opakujúce pohyby.
Je dôležité poznamenať, že priadze môžu nakoniec vyvinúť to, čo je známe ako tečenie pri konštantnom zaťažení ťahom. Keď dôjde k tečeniu, toto postupné predlžovanie vlákien môže spôsobiť obmedzenejšiu životnosť. Pozorne to sledujte v podmienkach s neutíchajúcim napätím.
Tečenie sa meria v module alebo odolnosti voči deformácii. UHMWPE vlákna majú vysokú pevnosť a vysoký modul v smere vlákna. Pretože má tiež nízku hustotu, má vysokú pevnosť na základe hmotnosti.
UHMWPE má menšie tečenie ako iné vlákna ako polyester. Ak je tečenie veľkým problémom - možno pri výrobe rekurentných strún - UHMWPE trieda s vyšším modulom by mohla byť najvhodnejšia. UHMWPE má tiež výrazne lepšiu odolnosť voči UV žiareniu ako aramidová priadza a má tendenciu byť lepšou voľbou pre vonkajšie aplikácie.
Ako príklad je možné uviesť Dyneema® typ SK 99, ktorý má modul 1801 g/den a tiež typ DM 20, ktorý má modul 1088 g/den. Oba tieto materiály sa považujú za materiály s vysokým modulom, avšak v závislosti od zvolenej triedy môže byť jeden výrazne vyšší ako druhý. Vlákno Spectra® má podobné ponuky so širokým rozsahom modulov.
Odolnosť voči chemikáliám/vode
Ak bude priadza UHMWPE vystavená chemikáliám a rozpúšťadlám, je dobré vedieť, že má silnú chemickú odolnosť – a to zahŕňa všetky UHMWPE bez ohľadu na kvalitu. Typicky je vysoko odolný voči väčšine zásad, kyselín, organických rozpúšťadiel, odmasťovacích prostriedkov a elektrolytických útokov.
UHMWPE má nízku špecifickú hmotnosť, čo znamená, že pláva vo vode. Má tiež vysokú odolnosť voči vode, vďaka čomu je vhodný na použitie pri výrobe vodných zariadení a zariadení, ktoré budú neustále vystavené vlhkým podmienkam prostredia.
Napríklad lodné laná a káble sú bežne konštruované z UHMWPE kvôli dvojitým výhodám vysokej odolnosti voči vode a vysokej odolnosti voči abrazívnemu pôsobeniu morskej soli.
Netoxický a bezpečný
Pri správnej výrobe sú všetky druhy UHMWPE bez zápachu, chuti a netoxické. To zaisťuje bezpečnosť pre výrobných pracovníkov vo výrobných prevádzkach a zároveň bezpečnosť koncových používateľov produktov vyrobených z UHMWPE.
Je to vynikajúca voľba pre lekárske použitie. UHMWPE sa skvele používa pri totálnych náhradách bedrového kĺbu už viac ako štyri desaťročia, pretože poskytuje povrch kĺbovej jamky takmer bez trenia.
Ktorý typ je pre vás najlepší?
Pri všetkých premenných, typoch a veľkostiach môže byť ťažké vybrať ten správny UHMWPE, ktorý spĺňa špecifické požiadavky. UHMWPE je hladké, drahé vlákno, ktoré sa mimoriadne ťažko spracováva, preto je dôležité vybrať si spoľahlivú spoločnosť na spracovanie tohto špeciálneho vlákna do konečného produktu.
