Hva er UHMWPE Fiber?
Polyetylenfiber med ultrahøy molekylvekt omtales som UHMWPE-fiber, også kjent som PE-fiber med høy styrke. Molekylvekten er mellom 1,5 millioner og 8 millioner, som er flere titalls ganger høyere enn vanlige fibre, som også er opprinnelsen til navnet.
UHMWPE-fiber er en av de tre store høyteknologiske fibrene i verden i dag, og det er også den tøffeste fiberen i verden. Styrken er 15 ganger større enn stål, og 2 ganger høyere enn karbonfiber og Fang 1414. Det er for tiden hovedmaterialet for å lage kroppsrustninger.
UHMWPE-fiber har uovertruffen ytelsesfordeler. For tiden er det ikke noe rent polymermateriale med så mange utmerkede egenskaper, som har rykte som "King of Plastics".
UHMWPE-fiber er lett, med en tetthet på bare 0.97 glem', og har sterk kjemisk treghet. Sterke syre- og alkaliløsninger og organiske løsemidler har ingen innvirkning på styrken. Dessuten har den utmerket væraldringsbestandighet og UV-bestandighet. Etter 1500 timer med sollys er oppbevaringsgraden for fiberstyrken fortsatt så høy som 80 prosent. Den har fortsatt duktilitet ved temperaturen til flytende ammoniakk (-269 grad ), og kan opprettholde utmerket slagstyrke i flytende nitrogen (-196 grad ), som er uten sidestykke av annen plast. I tillegg har UHMWPE-fiber den sterkeste slitestyrken, bøyemotstanden og spenningsutmattelsesytelsen blant de eksisterende høyytelsesfibrene, og har enestående slagfasthet og skjæremotstandsseighet. En UHMWPE-fiber som bare er en fjerdedel av tykkelsen til et hår, kan kuttes nesten kontinuerlig med saks. Sammenlignet med annen ingeniørplast har den hovedsakelig mangler som lav varmebestandighet, stivhet og hardhet, men den kan forbedres med metoder som "fylling" og "kryssbinding".
Den grunnleggende teorien om polyetylenfibre med ultrahøy molekylvekt ble fremsatt så tidlig som på 1930-tallet. Det er imidlertid gelespinningen og mykgjørende spinningen som virkelig har gjort et stort gjennombrudd innen teknologien. På 1970-tallet utviklet University of Leeds først med suksess polyetylenfibre med høy molekylvekt med en molekylvekt på 100,000. I 1975 oppfant DSM i Nederland gelspinnemetoden ved bruk av dekahydrotea som løsningsmiddel, preparerte UHMWPE-fibre med suksess og søkte om patent i 1979. Etter ti år med hard forskning ble det bekreftet at gelspinningsmetoden er en effektiv metode for produksjon av høystyrke polyetylenfibre, som har industrielle utsikter, og råvarene er enkle å få tak i og produksjonskostnadene er lave. UHMWPE-fibre vakte umiddelbart oppmerksomheten til verdens industrimakter.
På grunn av de mange utmerkede egenskapene til UHMWPE-fiber har det vist store fordeler i høyytelsesfibermarkedet, inkludert fra fortøyningstau i offshore oljefelt til høyytelses lette komposittmaterialer. Utstyr og andre felt spiller en sentral rolle, spesielt på det militære området.
I romfartsteknikk, på grunn av den lette vekten, høye styrken og gode slagfastheten til UHMWPE-fiberkomposittmaterialer, er den egnet for vingespissstrukturer til forskjellige fly, romfartøystrukturer, bøyefly, retardasjonsfallskjermer, etc. I det sivile området, tau, kabler, seil og fiskeutstyr laget av UHMWPE-fibre er egnet for marin engineering. Bruddlengden under egenvekt er 8 ganger den for ståltau og 2 ganger den for aramidfibre. I industrielle applikasjoner kan UHMWPE-fibre og deres kompositter brukes som trykkbeholdere, transportbånd, filtermaterialer, bufferplater til biler, etc. I sportsutstyr, hjelmer, snowboard, seilbrett, fiskestenger, racketer, sykler, hangglidebrett, og ultralette flydeler er laget, og ytelsen er overlegen tradisjonelle materialer. I medisin har det blitt brukt i kliniske applikasjoner innen tannbrettmaterialer, medisinske implantater og plastsuturer.
