Trdna in vzdržljiva preja UHMWPE (polietilen z ultra visoko molekulsko maso) ima najvišjo natezno trdnost med vsemi termoplasti. Te preje morda poznate tudi po imenih Spectra® in Dyneema®.
Preja UHMWPE je odlična izbira za aplikacije z visoko napetostjo, visoko vlažnostjo in visoko abrazijo. UHMWPE ima široko paleto uporab od medicine do proizvodnje, vključno z:
Športna oprema za padalstvo, smučanje in ribolov
Balistična oprema, kot neprebojni jopiči
Vrvi, vrvi in tekstil za pomorsko industrijo
Oprema in deli za avtomobilsko industrijo
Predelava hrane in pijače
Oprema za proizvodnjo in razsuti tovor
Panoge, kot so rudarstvo, minerali, nizke gradnje in zemeljska dela
Veliko vrst vrvi in vrvi
Na voljo so različni razredi UHMWPE, zato je pomembno, da izberete pravega proizvajalca in vrsto za svojo aplikacijo. Na primer, eden od razredov, ki jih ponuja Honeywell, je Spectra® tip S-900, ki ima modul približno 900 g/den z raztezkom pri pretrganju približno 3,6 odstotka. To se precej razlikuje od ene izmed ponudb DSM, Dyneema® tipa SK-38, ki ima modul približno 396 g/den z raztezkom ob pretrganju približno 6,5 odstotka. Več podjetij ponuja več različnih razredov in velikosti, ki imajo različne lastnosti.
Tukaj je nekaj ključnih lastnosti UHMWPE, na katere morate biti pozorni pri izbiri materiala za svojo aplikacijo.
Odpornost na vročino
UHMWPE ima nižjo toplotno odpornost kot mnoge druge vrste vlaken visoke trdnosti in nižje tališče (297 stopinj do 305 stopinj F) kot številni običajni polimeri. Vse stopnje bodo imele enako toplotno odpornost in tališče zaradi narave UHMWPE.
Na primer, UHMWPE je dobra možnost za balistične neprebojne jopiče, ki se uporabljajo pri varnostnem in policijskem delu, ni pa dobra izbira za izdelavo gasilske opreme. Toda vsi razredi UHMWPE bi imeli podobno raven toplotne odpornosti.
Natezno trdnost
UHMWPE preja je 40 odstotkov močnejša od aramidne preje. Imajo tudi visoko odpornost proti obrabi, tudi pod pritiskom, in so 15-krat bolj odporne na obrabo kot ogljikovo jeklo. Če sta trdnost in preprečevanje zloma ključnega pomena, ocenite svojo izbiro preje in se prepričajte, da izpolnjuje vaše zahteve glede natezne trdnosti.
UHMWPE je znan po visoki natezni trdnosti – vendar vedno preverite specifikacije izdelka za natančne natezne lastnosti. Prednosti se razlikujejo glede na stopnjo in natančno, kako je vsaka stopnja izvlečena. Padalec ne želi, da bi se njegova oprema pod velikim stresom zlomila, vaše podjetje pa zagotovo ne bi želelo sodelovati pri ustvarjanju kakršnih koli materialov z napako, ki bi lahko povzročili nesrečo.
Vzdržljivost
Odvisno od stopnje ima UHMWPE običajno molekulsko maso med 3,5 in 7,5 milijona amu, kar je precej visoko. UHMWPE ima tudi zelo visoko odpornost na rez. Ima tudi zelo nizek koeficient trenja, primerljiv s politetrafluoretilenom (PTFE), kar pomeni, da je zelo primeren za uporabo, ki vključuje gibanje in drsenje. Pogost primer je oprema za pretovarjanje razsutega tovora, ki se nenehno ponavlja.
Pomembno je omeniti, da lahko preja sčasoma razvije tako imenovano lezenje pod stalnimi napetostnimi obremenitvami. Ko pride do lezenja, lahko to postopno raztezanje vlaken povzroči bolj omejeno življenjsko dobo. To pozorno spremljajte v razmerah neizprosne napetosti.
Lezenje se meri v modulu ali odpornosti proti deformaciji. Vlakna UHMWPE imajo visoko trdnost in visok modul elastičnosti v smeri vlaken. Ker ima tudi nizko gostoto, ima visoko trdnost glede na težo.
UHMWPE ima manjšo lezenje kot druga vlakna, kot je poliester. Če je lezenje zelo zaskrbljujoče - morda pri izdelavi ukrivljenih tetiv - bi lahko najbolj ustrezal razred UHMWPE z višjim modulom. UHMWPE ima tudi znatno boljšo UV odpornost kot aramidna preja in je boljša izbira za uporabo na prostem.
Kot primer obstaja Dyneema® tip SK 99 z modulom 1801 g/den in tudi tip DM 20 z modulom 1088 g/den. Oba materiala veljata za visok modul, vendar je lahko eden bistveno višji od drugega, odvisno od tega, kateri razred izberete. Vlakna Spectra® imajo podobne ponudbe tudi s širokimi razponi modulov.
Odpornost na kemikalije/vodo
Če bo UHMWPE preja izpostavljena kemikalijam in topilom, je dobro vedeti, da ima močno kemično odpornost – kar vključuje ves UHMWPE, ne glede na kakovost. Običajno je zelo odporen na večino alkalij, kislin, organskih topil, sredstev za razmaščevanje in elektrolitskih napadov.
UHMWPE ima nizko specifično težo, kar pomeni, da plava v vodi. Ima tudi visoko vodoodpornost, zaradi česar je primeren za uporabo pri izdelavi vodne opreme in opreme, ki bo nenehno izpostavljena mokrim okoljskim pogojem.
Na primer, ladijske vrvi in kabli so običajno izdelani iz UHMWPE zaradi dvojne prednosti visoke odpornosti na vodo in visoke odpornosti na abrazivno delovanje morske soli.
Netoksično in varno
Če so pravilno izdelani, so vse stopnje UHMWPE brez vonja, okusa in nestrupene. To zagotavlja varnost za proizvodne delavce v proizvodnih operacijah in varnost v končni fazi za končne uporabnike izdelkov, izdelanih iz UHMWPE.
Je odlična izbira za uporabo v medicini. UHMWPE se že več kot štiri desetletja uporablja pri popolni zamenjavi kolčnega sklepa, ker zagotavlja površino sklepne jamice skoraj brez trenja.
Katera vrsta je najboljša za vas?
Z vsemi spremenljivkami, vrstami in velikostmi je lahko težko izbrati pravi UHMWPE, ki bo izpolnil posebne zahteve. UHMWPE je gladko, drago vlakno, ki ga je izjemno težko obdelati, zato je pomembno, da izberete zanesljivo podjetje za predelavo tega posebnega vlakna v končni izdelek.
