Was ist UHMWPE-Material?
Was ist UHMWPE-Faser?
Die erfolgreichste Anwendung der Gelspinntechnologie ist die Herstellung von Polyethylenfasern mit ultrahohem Molekulargewicht. Seit der Industrialisierung dieses Produkts in den späten 1980er Jahren hat es aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften die Aufmerksamkeit des Marktes auf sich gezogen. Die Technologie wurde kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert, hat rasche Fortschritte gemacht und die Produktion ist stetig gestiegen.
UHMWPE-Gewebe
Laut Forschung weist hochfeste Polyethylenfaser eine Struktur mit hoher Knotenqualität und hoher Orientierung auf. Die Faser kann auch bei extrem niedrigen Temperaturen ihre Weichheit und ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften beibehalten. Gleichzeitig weist die Faser noch einige Mängel auf, darunter vor allem eine schlechte Hochtemperaturbeständigkeit, schlechte Oberflächenhaftung und großes Spannungskriechen.
Unabhängig von der Leistung der Faser liegt diese in den Eigenschaften ihrer Molekularstruktur.
UHMWPE, der vollständige Name lautet Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht.
Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW-PE) ist ein thermoplastischer technischer Kunststoff mit linearer Struktur und hervorragender Gesamtleistung. Es ist ein unverzweigtes lineares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 1,5 Millionen oder mehr.
Im Vergleich zu Nylon- und Polyestersorten, die in herkömmlichen Seilen verwendet werden, ist UHMWPK-Faser eine Hochleistungsfaser, die nicht nur eine hohe Festigkeit, sondern auch hohe Zugfestigkeit und Biegewechselfestigkeit aufweist. Kohlenstoff- und Glasfasern haben einen hohen Elastizitätsmodul und Sprödbrucheigenschaften, HPPE-Fasern weisen diese offensichtliche Kombination jedoch nicht auf. UHMWPE-Fasern haben einen hohen Elastizitätsmodul, sind aber dennoch flexibel und haben eine lange Biegewechselfestigkeit. Die gute Biegewechselfestigkeit kann mit der niedrigen Druckfließgrenze zusammenhängen.
PE-Fasern enthalten keine aromatischen Ringe oder Amid-, Hydroxyl- oder andere chemische Gruppen, die im Verdacht stehen, durch korrosive Stoffe beschädigt zu werden. Daher sind Polyethylenfasern, insbesondere Polyethylen mit hoher Knotenzahl und hohem Molekulargewicht, im Vergleich zu aromatischen Polyamidfasern sehr beständig gegen chemische Stoffe und weisen eine hohe Beständigkeit gegen Säuren und Schlamm auf. Dyneema-Fasern und Spectra-Fasern mit Multi-Kohlenwasserstoff-Eigenschaften sind empfindlich gegenüber oxidierenden Medien.
Die UV-Beständigkeit von UHMWPE-Fasern erfordert keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen bei der Verarbeitung und Langzeitlagerung. Wenn UHMWPE-Fasermaterialien jedoch über einen langen Zeitraum kontinuierlich UV-Strahlen ausgesetzt sind, wird ihre Lichtbeständigkeit eingeschränkt.
Aus UHMWPE-Fasern können Sicherheitsschutzprodukte hergestellt werden
Die Anwendung von UHMWPE-Fasern im Bereich der Sicherheitsschutzprodukte spiegelt die hervorragende Leistung von UHMWPE-Fasern wider. Die Schlagzähigkeit von UHMWPE-Faserverbundwerkstoffen ist sehr gut und die spezifische Stoßabsorptionsenergie ist die höchste unter den fortschrittlichen Verbundwerkstoffen. Die spezifische Stoßabsorptionsenergie beträgt das 2,6-, 3- und 1,8-fache der von Aramid-, Kohlenstofffaser- und E-Glasfaserverbundwerkstoffen und eignet sich daher für kugelsichere Westen, Helme und kugelsichere Panzerungen. UHMWPE-Fasern werden häufig zur Herstellung flexibler kugelsicherer Westen und kugelsicherer Stahlplattenmaterialien verwendet. Darüber hinaus wird das Verbundmaterial auch in Helmen für Bergleute, Rennfahrer und Kletterer sowie in verschiedenen schlagfesten Platten verwendet. Man kann sagen, dass UHMWPE-Fasern im Bereich des Sicherheitsschutzes eine große Rolle spielen. Darüber hinaus verfügen UHMWPE-Fasern über gute Textilverarbeitungseigenschaften und können zu verschiedenen stich- und schnittfesten Stoffen verarbeitet werden.
