เส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ ซึ่งเป็นเส้นใยไฮเทคหลักสามชนิดของโลก

ไฟเบอร์ UHMWPE คืออะไร?

เส้นใยโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษเรียกว่าเส้นใย UHMWPE หรือที่เรียกว่าเส้นใยโพลีเอทิลีนโมดูลัสสูงที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งเป็นโพลีเอทิลีนเชิงเส้นแบบไม่แตกแขนงที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 1.5 ล้าน เมื่อรวมกับคาร์บอนไฟเบอร์และเส้นใยอะรามิด จึงเรียกว่า "เส้นใยไฮเทคหลักสามแห่งของโลก"

เส้นใย UHMWPE เป็นเส้นใยที่แข็งแรงและทนทานที่สุดในโลก ดังคำกล่าวที่ว่า "บางเหมือนกระดาษ แข็งเหมือนเหล็ก" มีความแข็งแกร่งมากกว่าเหล็กถึง 15 เท่า และปัจจุบันยังเป็นวัสดุหลักในการผลิตชุดเกราะ

01
คุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมของไฟเบอร์ UHMWPE
ในกรณีของความหนาแน่นเชิงเส้นเดียวกัน ความแข็งแรงของเส้นใยโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษต่อการยืดเป็น 15 เท่าของลวดสลิงเหล็ก สูงกว่าเส้นใยอะรามิดซึ่งเป็นหนึ่งใน "เส้นใยไฮเทคที่สำคัญสามชนิดของโลก" ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ และสูงกว่าเส้นใยเหล็กคุณภาพสูงและเส้นใยเคมีธรรมดาถึง 10 เท่า เมื่อเทียบกับเหล็ก อี-กลาส ไนลอน โพลีเอลามีน คาร์บอนไฟเบอร์ และไฟเบอร์โบรอน มีความแข็งแรงและโมดูลัสสูงกว่าเส้นใยเหล่านี้ และเป็นวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดในบรรดาวัสดุคุณภาพเดียวกัน
ระบบนิเวศแบบผสมผสาน
ส่งเสริมการทำให้เป็นดิจิทัล ออนไลน์ และอัจฉริยะของอุตสาหกรรมวัสดุคอมโพสิต ร่วมกันสร้างระบบนิเวศของวัสดุคอมโพสิต และส่งเสริมการยกระดับอุตสาหกรรม

02
ทนทานต่อแรงกระแทกของเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ
เส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษมีความทนทานต่อแรงกระแทกที่ดีเยี่ยม และความสามารถในการดูดซับพลังงานและต้านทานแรงกระแทกในกระบวนการเปลี่ยนรูปและรูปร่างนั้นสูงกว่าเส้นใยอะรามิดและคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งเป็น "เทคโนโลยีขั้นสูงหลักสามแห่งของโลก เส้นใย". . เมื่อเทียบกับโพลีเอไมด์ อะรามิด เส้นใยแก้ว E คาร์บอนไฟเบอร์ และอะรามิด เส้นใย UHMWPE มีการดูดซับพลังงานทั้งหมดสูงกว่าการกระแทก

03
เส้นใย UHMWPE ทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม
เมื่อเปรียบเทียบค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเส้นใย UHMWPE กับเส้นใยคาร์บอนและเส้นใยอะรามิด ความต้านทานการสึกหรอและความล้าของการดัดของเส้นใย UHMWPE นั้นสูงกว่าเส้นใยคาร์บอนและเส้นใยอะรามิดมาก ดังนั้นจึงทนทานต่อการสึกหรอได้ดีกว่าเส้นใยประสิทธิภาพสูงอื่นๆ นอกจากนี้เนื่องจากความทนทานต่อการสึกหรอและความต้านทานการดัดที่เหนือกว่า ประสิทธิภาพการประมวลผลจึงเหนือกว่า และง่ายต่อการผลิตวัสดุผสมและผ้าอื่นๆ

04
ความทนทานต่อสารเคมีของเส้นใย UHMWPE
โครงสร้างทางเคมีของเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษนั้นค่อนข้างเรียบง่าย และคุณสมบัติทางเคมีของมันก็ค่อนข้างเสถียร สารเคมีส่วนใหญ่จะไม่กัดกร่อนง่ายค่ะ มีสารละลายอินทรีย์เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถบวมได้เล็กน้อย และการสูญเสียคุณสมบัติเชิงกลน้อยกว่า 100 เปอร์เซ็นต์ สิบ. เปรียบเทียบอัตราการคงความแข็งแรงของเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษและเส้นใยอะรามิดในสื่อเคมีต่างๆ ความต้านทานการกัดกร่อนของเส้นใยโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษนั้นสูงกว่าเส้นใยอะรามิดอย่างเห็นได้ชัด โครงสร้างคุณสมบัติของมันมีความเสถียรเป็นพิเศษในกรด ด่าง และเกลือ และความแข็งแรงของมันจะหายไปในสารละลายโซเดียมไฮโปคลอไรต์เท่านั้น

05
เส้นใย UHMWPE ทนต่อแสงได้ดี
เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษนั้นมีความเสถียร การต้านทานแสงจึงเหนือกว่าเส้นใยไฮเทคมากที่สุด เส้นใยอะรามิดไม่ทนต่อรังสียูวี และควรใช้เมื่อได้รับการปกป้องจากแสงแดดโดยตรงเท่านั้น เมื่อเปรียบเทียบเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษกับไนลอน อะรามิดโมดูลัสสูงและโมดูลัสต่ำ อัตราการรักษาความแข็งแรงของเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษนั้นสูงกว่าเส้นใยชนิดอื่นอย่างมีนัยสำคัญ

06
คุณสมบัติอื่น ๆ ของไฟเบอร์ UHMWPE

เส้นใยโพลิเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษยังมีคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำ ทนน้ำและความชื้นได้ดี มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า และมีอายุการโค้งงอที่ยาวนาน ทนทานต่อน้ำและทนต่ออุณหภูมิต่ำได้อย่างโดดเด่น และความถ่วงจำเพาะมีขนาดเล็ก เป็นเส้นใยไฮเทคชนิดเดียวที่สามารถลอยน้ำได้ และยังเป็นวัสดุที่มีอุณหภูมิต่ำในอุดมคติอีกด้วย แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน นั่นคือ จุดหลอมเหลวต่ำ ในระหว่างการประมวลผล อุณหภูมิไม่ควรเกิน 130 องศา มิฉะนั้นจะทำให้เกิดปรากฏการณ์การคืบและทำให้อายุการใช้งานสั้นลงเนื่องจากแรงที่อ่อนแอระหว่างสายโซ่โมเลกุลระหว่างเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ ไม่มีกลุ่มสีย้อมบนเส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ ซึ่งทำให้เปียกน้ำได้ไม่ดี และยากที่สีย้อมจะแทรกซึมเข้าไปในเส้นใย ส่งผลให้สีย้อมติดได้ไม่ดี ข้อบกพร่องเหล่านี้ส่งผลต่อขอบเขตของฟิลด์แอปพลิเคชัน

โอกาสในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เส้นใยโพลิเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ
ผลิตภัณฑ์การใช้งานหลักของเส้นใย UHMWPE ในด้านของวัสดุป้องกัน ได้แก่ ชุดเกราะ, ชุดเกราะกันกระสุน, ชุดป้องกันการแทง, ชุดกันบาด, ถุงมือกันบาด, หมวกกันน็อค, อุปกรณ์ป้องกันกล่องสินค้า เป็นต้น
เนื่องจาก UHMWPE มีปริมาตรและมวลเพียง 970 กก./ม. สามารถลอยบนผิวน้ำได้ และมีแรงดึงสูง ไม่กลัวปลากัด ไม่เป็นสนิม และป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต จึงใช้กันอย่างแพร่หลาย ในการจัดทำสายสมอสำหรับเรือขนาดใหญ่และเชือกผูกเรือสำหรับแท่นนอกชายฝั่ง สายเคเบิล อวนจับปลาทะเลขนาดใหญ่ และสายร่มชูชีพ ฯลฯ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของน้ำมันนอกชายฝั่งในประเทศของฉัน การประมงทางทะเล และการก่อสร้างเรือ ทำให้การประยุกต์ใช้เส้นใย UHMWPE ในสาขาข้างต้นเพิ่มมากขึ้น