ألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي

مقدمة
تتوفر ألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي تجارياً منذ التسعينيات. اليوم ، تستخدم هذه الألياف على نطاق واسع: من الحبال والشباك والأشرعة والأقمشة المنسوجة إلى المركبات والقذائف. سوف يطفو UHMWPE على الماء وهو الألياف بأعلى قوة متاحة. سوف تزحف الألياف تحت الحمل الشديد ، لكنها تقاوم الأشعة فوق البنفسجية والكثير من المواد الكيميائية.

البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) هو نوع من البولي أوليفين يتكون من سلاسل طويلة جدًا من البولي إيثيلين بجودة عالية جدًا من الاتجاه المتوازي ومستوى عالٍ من التبلور. تتيح سلاسل البوليمر الطويلة للغاية نقل الحمل من خلال تعزيز التفاعلات بين الجزيئات. يتم تصنيع ألياف UHMWPE في عملية الغزل الهلامي.

الميزة الرئيسية
قوة شد عالية للغاية ،
نسبة القوة إلى الوزن ممتازة ، مما يعني القوة والخفة
مقاومة عالية للتآكل ، مقاومة جيدة للقطع
جاذبية نوعية منخفضة ، تطفو على الماء
تعمل الأشعة فوق البنفسجية المستقرة وطويلة الأجل في مياه البحر
خامل كيميائيا باستثناء الأحماض المؤكسدة القوية
مقاومة للإجهاد والاحتكاك الداخلي

الاستخدامات الشائعة لـ UHMWPE
UHMWPE متعدد الاستخدامات للغاية وبالتالي يستخدم في العديد من الصناعات. تتضمن بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا لألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي ما يلي:

المعدات العسكرية والباليستية ، بما في ذلك الدروع الواقية للبدن والطلاء
الأنشطة الترفيهية مثل التزلج وركوب القوارب وصيد الأسماك
بنية تحتية حرجة
الحبال والحبال
معدات معالجة المعادن والتعدين
تصنيع

مقارنة
UHMWPE مقابل. كيفلار
في حين أن كلا من UHMWPE و Kevlar يتميزان بقوتهما وفعاليتهما الكلية ، فإن المادتين تشتركان في بعض الاختلافات ، ومعرفة كيف تختلف كل ألياف يمكن أن تساعدك في اختيار النوع المناسب للوظيفة. أدناه ، ستجد تفصيلًا للاختلافات بين UHMWPE و Kevlar حتى تتمكن من اختيار النوع المناسب لاستخدامه وفقًا للتطبيق الذي تريده.

القوة الكلية
نظرًا لأسلوب الإنتاج المترابط والألياف المعززة علميًا ، فإن كلاً من Kevlar و UHMWPE قويان بشكل مثير للإعجاب. من حيث الأرقام ، يعتبر الكيفلار بشكل عام أقوى بسبع مرات من الفولاذ ، في حين أن UHMWPE يقيس بخمسة عشر مرة أقوى من الفولاذ ؛ مما جعلها تحصل على لقب أقوى ألياف في العالم.

امتصاص الطاقة
يتمتع كل من UHMWPE و Kevlar بقوة لا تصدق وبالتالي يمكنه تحمل كميات مفرطة من القوة. لقد ثبت أن UHMWPE وحده يحمي مرتديه من الأخطار مثل العبوات الناسفة والطلقات النارية. ومع ذلك ، فقد أثبتت الاختبارات الباليستية أن كيفلر يحتل المرتبة الأولى عندما يتعلق الأمر بامتصاص الطاقة بشكل عام.

مقاومة التآكل
على الرغم من أن كلتا المادتين لهما نفس القوة وامتصاص الطاقة ، إلا أن الفرق بينهما يصبح أكثر وضوحًا في مقاومتهما للتآكل. عند المقارنة جنبًا إلى جنب ، فإن UHMWPE أكثر نعومة ونعومة من الكيفلار. هذا الاختلاف في الملمس يجعل UHMWPE أكثر مقاومة للجروح والتآكل ، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في صناعة المواد الغذائية.

متانة
من حيث المتانة الكلية ، يحتل كل من UHMWPE و Kevlar مرتبة عالية فوق الألياف الصناعية الأخرى. ومع ذلك ، فإن ألياف UHMWPE مثل Spectra و Dyneema تُظهر مقاومة أعلى بخمس مرات من مقاومة كيفلر - حتى باستخدام نصف عدد المواد الاصطناعية فقط. هذه المقاومة المتزايدة تمنح UHMWPE الحافة عند منع التشققات أو التمزق.

مقاومة الحرارة والتوصيل
عندما يتعلق الأمر باختيار حزام شديد التحمل يتم ارتداؤه في ظروف دافئة ، فإن UHMWPE سيوفر تجربة ارتداء أكثر راحة وبرودة. على العكس من ذلك ، يعتبر Kevlar هو الخيار الأفضل لدرجات حرارة أكثر برودة لأنه يعرض إمكانات عزل رائعة.
 

مقارنة بين خصائص المعالجة للعديد من الألياف عالية الأداء:

الوسم : ألياف البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي للغاية ، الصين فائقة الوزن الجزيئي ألياف البولي إيثيلين المصنعين والموردين والمصنع