ألياف البولي إيثيلين فائقة الوزن الجزيئي ، الألياف الثلاثة الرئيسية عالية التقنية في العالم
ما هي ألياف UHMWPE؟
يشار إلى ألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي بألياف UHMWPE ، والمعروفة أيضًا بألياف البولي إيثيلين عالية القوة عالية القوة ، وهي عبارة عن بولي إيثيلين خطي غير متفرع بوزن جزيئي يزيد عن 1.5 مليون. جنبا إلى جنب مع ألياف الكربون وألياف الأراميد ، يطلق عليه "الألياف الثلاثة الرئيسية عالية التقنية في العالم".
ألياف UHMWPE هي الألياف الأقوى والأكثر صلابة في العالم. كما يقول المثل: "رقيق كالورق ، صلب كالصلب" ، قوته 15 مرة من الفولاذ ، وهو حاليًا المادة الرئيسية لصنع الدروع الواقية للبدن.
01
خصائص ميكانيكية ممتازة لألياف UHMWPE
في حالة نفس الكثافة الخطية ، تكون قوة ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا ضد التمدد 15 ضعف قوة حبل الأسلاك الفولاذية. إنه أعلى بنسبة 40 في المائة من ألياف الأراميد ، التي تعد واحدة من "الألياف الثلاثة الرئيسية عالية التقنية في العالم" ، وأعلى 10 مرات من ألياف الفولاذ عالية الجودة والألياف الكيماوية العادية. بالمقارنة مع الفولاذ والزجاج الإلكتروني والنايلون والبوليينامين وألياف الكربون وألياف البورون ، فإن قوتها ومعاملتها أعلى من هذه الألياف ، وهي الأقوى بين المواد من نفس الجودة.
النظام البيئي المركب
تعزيز الرقمنة والإنترنت والذكاء في صناعة المواد المركبة ، وبناء نظام بيئي للمواد المركبة بشكل مشترك ، وتعزيز الترقية الصناعية
02
مقاومة تأثير ممتازة لألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية
تتميز ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي بمقاومة ممتازة للتأثير ، وقدرتها على امتصاص الطاقة ومقاومة التأثير في عملية التشوه والتشكيل أعلى من ألياف الأراميد وألياف الكربون ، والتي تعد أيضًا "أهم ثلاث تقنيات عالية في العالم ألياف ". . بالمقارنة مع مادة البولي أميد ، والأراميد ، والألياف الزجاجية الإلكترونية ، وألياف الكربون ، والأراميد ، فإن ألياف UHMWPE تتميز بامتصاص إجمالي للطاقة أعلى من الصدمات.
03
مقاومة تآكل ممتازة لألياف UHMWPE
بمقارنة معامل الاحتكاك لألياف UHMWPE بألياف الكربون وألياف الأراميد ، فإن مقاومة التآكل والتعب الناتج عن الانحناء لألياف UHMWPE أعلى بكثير من تلك الخاصة بألياف الكربون وألياف الأراميد. لذلك ، مقاومة التآكل أفضل من الألياف الأخرى عالية الأداء. أيضًا بسبب مقاومة التآكل الفائقة ومقاومة الانحناء ، فإن أداء المعالجة متفوق أيضًا ، ومن السهل صنع مواد وأقمشة مركبة أخرى.
04
المقاومة الكيميائية لألياف UHMWPE
التركيب الكيميائي لألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي بسيط نسبيًا ، وخصائصه الكيميائية مستقرة نسبيًا. معظم المواد الكيميائية ليس من السهل تآكلها. فقط عدد قليل من المحاليل العضوية يمكن أن تضخمها قليلاً ، وفقدان خواصها الميكانيكية أقل من 100 في المائة. عشرة. تمت مقارنة معدل الاحتفاظ بالقوة لألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي وألياف الأراميد في وسائط كيميائية مختلفة. من الواضح أن مقاومة التآكل لألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية أعلى من مقاومة ألياف الأراميد. هيكل خصائصه مستقر بشكل خاص في الأحماض والقلويات والملح ، ولا يتم فقد قوته إلا في محلول هيبوكلوريت الصوديوم.
05
مقاومة جيدة للضوء لألياف UHMWPE
نظرًا لاستقرار التركيب الكيميائي لألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا ، فإن مقاومتها للضوء هي أيضًا الأكثر تفوقًا بين الألياف عالية التقنية. ألياف الأراميد ليست مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ويجب استخدامها فقط عندما تكون محمية من أشعة الشمس المباشرة. بمقارنة ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا بالنايلون ، والأراميدات ذات المعامل العالي والمنخفض ، فإن معدل الاحتفاظ بالقوة لألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا أعلى بكثير من الألياف الأخرى.
06
خصائص أخرى لألياف UHMWPE
تتميز ألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي أيضًا بخصائص مقاومة للماء ومقاومة للماء والرطوبة وخصائص العزل الكهربائي وعمر الانحناء الطويل. مقاومة الماء ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة رائعة ، وثقلها النوعي صغير. إنها الألياف الوحيدة عالية التقنية التي يمكن أن تطفو على الماء ، وهي أيضًا مادة مثالية ذات درجة حرارة منخفضة. لكن لها أيضًا عيوبها ، أي أن نقطة انصهارها منخفضة. أثناء المعالجة ، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة 130 درجة ، وإلا فإنها ستسبب ظاهرة الزحف وتقصير عمر الخدمة بسبب القوة الضعيفة بين السلاسل الجزيئية بين ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية. لا توجد مجموعة صبغ على ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية ، مما يجعلها ضعيفة في قابلية البلل ، ويصعب على الصبغة اختراق الألياف ، مما يؤدي إلى ضعف قابلية الصبغ. تؤثر أوجه القصور هذه على نطاق مجال تطبيقها.
آفاق التنمية ومجال التطبيق لألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي للغاية
منتجات التطبيق الرئيسية لألياف UHMWPE في مجال المواد الواقية هي الدروع الواقية للبدن ، والدروع المضادة للرصاص ، والملابس المقاومة للطعن ، والملابس المقاومة للقطع ، والقفازات المقاومة للقطع ، والخوذات ، وحماية صندوق الشحن ، إلخ.
نظرًا لأن UHMWPE له حجم وكتلة 970 كجم / م فقط ويمكن أن يطفو على سطح الماء ، ولديه قوة شد عالية ، فهو لا يخاف من لدغات الأسماك ، ولا يحتوي على صدأ ، ومضاد للأشعة فوق البنفسجية ، لذلك يستخدم على نطاق واسع في إعداد كابلات التثبيت للسفن الكبيرة وحبال الإرساء للمنصات البحرية. الكابلات وشبكات الصيد البحري الكبيرة وخطوط المظلات وما إلى ذلك مع التطوير المستمر للنفط البحري ومصايد الأسماك البحرية والبناء البحري في بلدي ، يتزايد تطبيق ألياف UHMWPE في الحقول المذكورة أعلاه.
