Pevné a odolné příze UHMWPE (ultra-vysokomolekulární polyethylen) mají nejvyšší pevnost v tahu ze všech termoplastů. Tyto příze můžete znát také pod názvy Spectra® a Dyneema®.
Příze UHMWPE jsou vynikající volbou pro aplikace s vysokým napětím, vysokou vlhkostí a vysokým oděrem. UHMWPE má širokou škálu použití od lékařství až po výrobu, včetně:
Sportovní vybavení vyrobené pro parašutismus, lyžování a rybaření
Balistické vybavení, jako neprůstřelné vesty
Lana, šňůry a textilie pro námořní průmysl
Zařízení a díly pro automobilový průmysl
Zpracování potravinářského a nápojového průmyslu
Výroba a velkoobjemová manipulační technika
Průmyslová odvětví jako těžba, nerosty, stavebnictví a zemní práce
Mnoho druhů lan a šňůr
K dispozici jsou různé třídy UHMWPE, takže je důležité vybrat správného výrobce a typ pro vaši aplikaci. Například jedna z jakostí, které Honeywell nabízí, je Spectra® typ S-900, která má modul přibližně 900 g/den s prodloužením při přetržení přibližně 3,6 procenta. To je náhodou hodně odlišné od jedné z nabídek DSM, Dyneema® typ SK-38, která má modul přibližně 396 g/den s prodloužením při přetržení přibližně 6,5 procenta. Několik společností nabízí řadu různých jakostí a velikostí, které se liší vlastnostmi.
Zde jsou některé z klíčových vlastností UHMWPE, které je třeba vzít v úvahu při výběru materiálu pro vaši aplikaci.
Odolnost vůči teplu
UHMWPE má nižší tepelnou odolnost než mnoho jiných typů vysoce pevných vláken a nižší bod tání (297 stupňů až 305 stupňů F) než mnoho běžných polymerů. Všechny druhy budou mít stejnou tepelnou odolnost a bod tání kvůli povaze UHMWPE.
Například UHMWPE je dobrou volbou pro neprůstřelnou vestu používanou v bezpečnostní a policejní práci, ale není dobrou volbou pro výrobu hasičského vybavení. Ale všechny druhy UHMWPE by měly podobnou úroveň tepelné odolnosti.
Pevnost v tahu
UHMWPE příze jsou o 40 procent pevnější než aramidové příze. Mají také vysokou odolnost proti oděru, a to i pod tlakem, a jsou 15krát odolnější proti oděru než uhlíková ocel. Pokud je pevnost a zabránění přetržení kriticky důležité, zhodnoťte výběr příze, abyste se ujistili, že splňuje vaše požadavky na pevnost v tahu.
UHMWPE je známý svou vysokou pevností v tahu – vždy však zkontrolujte specifikace produktu pro přesné vlastnosti v tahu. Síly se liší v závislosti na ročníku a na tom, jak přesně je každý stupeň vykreslen. Parašutista si nepřeje, aby se jeho výstroj zlomila pod velkým stresem, a vaše společnost by se jistě nechtěla podílet na vytváření jakýchkoli vadných materiálů, které by mohly způsobit nehodu na trati.
Trvanlivost
V závislosti na kvalitě má UHMWPE obvykle molekulovou hmotnost mezi 3,5 a 7,5 miliony amu, což je poměrně vysoká hodnota. UHMWPE má také velmi vysokou odolnost proti proříznutí. Má také velmi nízký koeficient tření, srovnatelný s polytetrafluorethylenem (PTFE), což znamená, že je vhodný pro použití, která zahrnují pohyb a klouzání. Běžným příkladem je zařízení pro manipulaci s volně loženým zbožím, které se neustále opakuje.
Je důležité si uvědomit, že příze může nakonec vyvinout to, co je známé jako tečení při konstantním zatížení tahem. Když dojde k tečení, toto postupné prodlužování vláken může způsobit omezenější životnost. Pozorně to sledujte v podmínkách s neutuchajícím napětím.
Tečení se měří v modulu neboli odolnosti proti deformaci. UHMWPE vlákna mají vysokou pevnost a vysoký modul ve směru vláken. Protože má také nízkou hustotu, má vysokou pevnost na základě hmotnosti.
UHMWPE má menší tečení než jiná vlákna jako polyester. Je-li tečení velkým problémem – možná při výrobě tětivy se zakřiveným obloukem – mohla by být nejvhodnější třída UHMWPE s vyšším modulem. UHMWPE má také výrazně lepší odolnost vůči UV záření než aramidová příze a bývá lepší volbou pro venkovní aplikace.
Jako příklad je zde Dyneema® typ SK 99, který má modul 1801 g/den a také typ DM 20, který má modul 1088 g/den. Oba tyto materiály jsou považovány za vysoký modul, avšak v závislosti na tom, jakou třídu zvolíte, může být jeden výrazně vyšší než druhý. Vlákno Spectra® má podobné nabídky s širokými rozsahy modulů.
Odolnost vůči chemikáliím/vodě
Pokud bude příze UHMWPE vystavena chemikáliím a rozpouštědlům, je dobré vědět, že má silnou chemickou odolnost – a to zahrnuje všechny UHMWPE bez ohledu na jakost. Je typicky vysoce odolný vůči většině zásad, kyselin, organických rozpouštědel, odmašťovacích činidel a elektrolytických útoků.
UHMWPE má nízkou specifickou hmotnost, což znamená, že plave ve vodě. Má také vysokou odolnost proti vodě, takže je vhodný pro použití při výrobě vodního vybavení a pro zařízení, která budou neustále vystavena vlhkým podmínkám prostředí.
Například lodní lana a kabely jsou běžně konstruovány z UHMWPE kvůli dvojím výhodám – vysoké odolnosti vůči vodě a vysoké odolnosti vůči abrazivnímu působení mořské soli.
Netoxický a bezpečný
Při správné výrobě jsou všechny druhy UHMWPE bez zápachu, chuti a netoxické. To poskytuje bezpečnost pro výrobní pracovníky ve výrobních operacích a navíc bezpečnost na lince pro koncové uživatele produktů vyrobených z UHMWPE.
Je to skvělá volba pro lékařské použití. UHMWPE se skvěle používá při totálních náhradách kyčelního kloubu již více než čtyři desetiletí, protože poskytuje povrch kloubní jamky téměř bez tření.
Jaký typ je pro vás nejlepší?
Se všemi proměnnými, typy a velikostmi může být obtížné vybrat ten správný UHMWPE pro splnění specifických požadavků. UHMWPE je hladké, drahé vlákno, které se extrémně obtížně zpracovává, takže je důležité vybrat spolehlivou společnost, která toto speciální vlákno zpracuje do konečného produktu.
