تتميز خيوط UHMWPE المتينة والمتينة (البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي) بأعلى مقاومة شد مقارنة بأي مادة بلاستيكية حرارية. قد تعرف أيضًا هذه الخيوط بأسماء Spectra® و Dyneema®.
تعد خيوط UHMWPE خيارًا ممتازًا للتطبيقات عالية التوتر والرطوبة والتآكل العالي. يحتوي UHMWPE على مجموعة متنوعة من الاستخدامات من الطبية إلى التصنيع ، بما في ذلك:
معدات رياضية مخصصة للقفز بالمظلات والتزلج وصيد الأسماك
معدات المقذوفات ، مثل الدروع الواقية للبدن
الحبال والأسلاك والمنسوجات للصناعة البحرية
معدات وقطع غيار صناعة السيارات
تجهيز صناعة الأغذية والمشروبات
معدات التصنيع ومناولة البضائع السائبة
صناعات مثل التعدين والمعادن والهندسة المدنية وتحريك التربة
أنواع كثيرة من الحبال والأسلاك
تتوفر درجات مختلفة من UHMWPE ، لذلك من المهم تحديد الشركة المصنعة المناسبة ونوع التطبيق الخاص بك. على سبيل المثال ، أحد الصفوف التي تقدمها Honeywell هو Spectra® type S -900 الذي يحتوي على معامل يبلغ حوالي 900 جم / دن مع استطالة عند الكسر تقارب 3.6 بالمائة. يختلف هذا كثيرًا عن أحد عروض DSM ، Dyneema® type SK -38 ، الذي يحتوي على معامل يبلغ حوالي 396 جم / دن مع استطالة عند الكسر تقارب 6.5 بالمائة. تقدم العديد من الشركات عددًا من الدرجات والأحجام المختلفة التي تختلف في خصائصها.
فيما يلي بعض الخصائص الرئيسية لـ UHMWPE التي يجب النظر إليها عند اختيار المادة لتطبيقك.
مقاوم للحرارة
تتميز UHMWPE بمقاومة حرارة أقل من العديد من الأنواع الأخرى من الألياف عالية القوة ونقطة انصهار أقل (297 درجة إلى 305 درجة فهرنهايت) من العديد من البوليمرات الشائعة. سيكون لجميع الدرجات نفس المقاومة للحرارة ونقطة الانصهار بسبب طبيعة UHMWPE.
على سبيل المثال ، يعد UHMWPE خيارًا جيدًا للدروع الواقية من الرصاص المستخدمة في أعمال الأمن والشرطة ، ولكنه ليس خيارًا جيدًا لتصنيع معدات رجال الإطفاء. لكن جميع درجات UHMWPE سيكون لها نفس مستوى مقاومة الحرارة.
قوة الشد
خيوط UHMWPE أقوى بنسبة 40 في المائة من خيوط الأراميد. كما أنها تتمتع بمقاومة عالية للتآكل ، حتى تحت الضغط ، وهي أكثر مقاومة للتآكل بمقدار 15 مرة من الفولاذ الكربوني. إذا كانت القوة ومنع الكسر لهما أهمية بالغة ، فقم بتقييم اختيار الغزل الخاص بك للتأكد من أنه يلبي متطلبات قوة الشد الخاصة بك.
يُعرف UHMWPE بقوة شد عالية - ولكن تحقق دائمًا من مواصفات المنتج لمعرفة خصائص الشد الدقيقة. تختلف نقاط القوة اعتمادًا على الدرجة ، وكيفية رسم كل درجة بالضبط. لا يريد لاعب القفز بالمظلات أن تنكسر معداته تحت ضغط عالٍ ، وبالتأكيد لن ترغب شركتك في المشاركة في إنشاء أي مواد معيبة قد تتسبب في وقوع حادث.
متانة
اعتمادًا على الدرجة ، تحتوي UHMWPE عادةً على كتلة جزيئية تتراوح بين 3.5 و 7.5 مليون amu ، وهي نسبة عالية جدًا. تتميز UHMWPE أيضًا بمقاومة عالية جدًا للقطع. كما أن لديها معامل احتكاك منخفض جدًا ، يمكن مقارنته بـ polytetrafluoroethylene (PTFE) ، مما يعني أنه مناسب تمامًا للاستخدامات التي تتضمن الحركة والانزلاق. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك معدات مناولة المواد السائبة ، والتي تواجه حركات متكررة مستمرة.
من المهم ملاحظة أن الخيوط يمكن أن تتطور في النهاية إلى ما يعرف بالزحف تحت أحمال التوتر المستمر. عندما يحدث الزحف ، فإن هذا الاستطالة التدريجية للألياف يمكن أن يخلق عمرًا محدودًا أكثر. راقب هذا عن كثب في ظروف تتسم بالتوتر المستمر.
يتم قياس الزحف بالمعامل أو مقاومة التشوه. تتميز ألياف UHMWPE بقوة عالية ومعامل عالي في اتجاه الألياف. نظرًا لأنه يحتوي أيضًا على كثافة منخفضة ، فإنه يتمتع بقوة عالية على أساس الوزن.
يحتوي UHMWPE على زحف أقل من الألياف الأخرى مثل البوليستر. إذا كان الزحف يمثل مصدر قلق كبير - ربما في صناعة الأوتار المعاد تدويرها - فقد تكون درجة UHMWPE ذات المعامل الأعلى هي الأفضل. يتميز UHMWPE أيضًا بمقاومة أفضل للأشعة فوق البنفسجية من خيوط الأراميد ويميل إلى أن يكون خيارًا أفضل للتطبيقات الخارجية.
على سبيل المثال ، يوجد Dyneema® type SK 99 الذي يحتوي على معامل 1801 g / den وأيضًا نوع DM 20 الذي يحتوي على معامل 1088 جم / دن. تعتبر كلتا هاتين المادتين معاملين مرتفعين ، ولكن اعتمادًا على الدرجة التي تختارها ، يمكن أن تكون إحداهما أعلى بكثير من الأخرى. تحتوي ألياف Spectra® على عروض مماثلة مع نطاقات واسعة من المعامل أيضًا.
المقاومة الكيميائية / الماء
إذا تعرضت خيوط UHMWPE للمواد الكيميائية والمذيبات ، فمن الجيد أن تعرف أنها تتمتع بمقاومة كيميائية قوية - وهذا يشمل جميع UHMWPE ، بغض النظر عن الدرجة. عادة ما تكون شديدة المقاومة لمعظم القلويات والأحماض والمذيبات العضوية وعوامل إزالة الشحوم والهجمات الإلكتروليتية.
يتميز UHMWPE بجاذبية نوعية منخفضة ، مما يعني أنه يطفو في الماء. كما أن لديها مقاومة عالية للماء ، مما يجعلها جيدة للاستخدام في صناعة المعدات المائية وللمعدات التي ستتعرض باستمرار للظروف البيئية الرطبة.
على سبيل المثال ، عادةً ما يتم تصنيع الكابلات والقاطرات في السفن من UHMWPE نظرًا للفوائد المزدوجة المتمثلة في المقاومة العالية للماء والمقاومة العالية للعمل الكاشطة لملح البحر.
غير سام وآمن
عندما يتم تصنيعها بشكل صحيح ، فإن جميع درجات UHMWPE تكون عديمة الرائحة ولا طعم لها وغير سامة. يوفر هذا الأمان لعمال الإنتاج في عمليات التصنيع ، بالإضافة إلى السلامة أسفل الخط للمستخدمين النهائيين للمنتجات المصنوعة باستخدام UHMWPE.
إنه اختيار ممتاز للاستخدامات الطبية. اشتهر استخدام UHMWPE في استبدال مفصل الورك بالكامل لأكثر من أربعة عقود لأنه يوفر سطحًا مقبسًا شبه عديم الاحتكاك.
أي نوع هو الأفضل بالنسبة لك؟
مع كل المتغيرات والأنواع والأحجام ، قد يكون من الصعب اختيار UHMWPE المناسب لتلبية متطلبات محددة. UHMWPE عبارة عن ألياف زاهية باهظة الثمن يصعب معالجتها للغاية ، لذلك من المهم اختيار شركة موثوقة لمعالجة هذه الألياف المتخصصة إلى منتج نهائي.
