Die UHMWPE-Faser (Ultra High Molecular Weight Polyethylene Yarn) ist gewichtsbezogen 15-mal stärker als Stahl und 40 % stärker als Aramid. Es ist heute das stärkste Garn zur Herstellung von schnittfesten Handschuhen, hochfesten Seilen und kugelsicheren Stoffen. Seine Reißfestigkeit beträgt bis zu 45 cN/dtex und es weist eine gute Leistung im UV-, Chemikalien- und Schnittschutz auf.
Einführung von ultrahochmolekularem Polyethylengarn
Ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE-Faser) ist eine Untergruppe des thermoplastischen Polyethylens. Es ist auch als hochmodulares Polyethylen (HMPE-Garn) bekannt und hat extrem lange Ketten mit einer Molekularmasse, die normalerweise zwischen 3.5 und 7.5 Millionen pro Jahr liegt. Die längere Kette dient dazu, die Last effektiver auf das Polymergerüst zu übertragen, indem die intermolekularen Wechselwirkungen gestärkt werden. Dies führt zu einem sehr zähen Material mit der höchsten Schlagfestigkeit aller derzeit hergestellten Thermoplaste.
UHMWPE-Faser ist geruchlos, geschmacklos und ungiftig. Es verkörpert alle Eigenschaften von High-Density-Polyethylen (HDPE) mit den zusätzlichen Eigenschaften, dass es gegen konzentrierte Säuren und Laugen sowie gegen zahlreiche organische Lösungsmittel beständig ist. Es ist sehr beständig gegen korrosive Chemikalien außer oxidierenden Säuren; hat eine extrem geringe Feuchtigkeitsaufnahme und einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten; ist selbstschmierend (siehe Grenzschmierung); und ist sehr abriebfest, in einigen Formen 15-mal abriebfester als Kohlenstoffstahl. Ihr Reibungskoeffizient ist deutlich niedriger als der von Nylon und Acetal und vergleichbar mit dem von Polytetrafluorethylen (PTFE, Teflon), aber UHMWPE-Fasern haben eine bessere Abriebfestigkeit als PTFE.
UHMWPE-Garn ist auch eine der drei wichtigsten High-Tech-Fasern (insbesondere die Kohlefaser-, Aramid- und UHMWPE-Faser), außerdem ist es eine superstarke Polyethylenfaser, die maximale Festigkeit bei minimalem Gewicht bietet. Es ist bis zu 15-mal stärker als Qualitätsstahl und bis zu 40% stärker als Aramidfasern, beides auf Gewichtsbasis. UHMWPE-Garn schwimmt auf Wasser und ist extrem langlebig und beständig gegen Feuchtigkeit, UV-Licht und Chemikalien. Die Anwendungen sind daher mehr oder weniger unbegrenzt.
Stärke: UHMWPE-Fasern sind unglaublich stark und haben eine hohe Zugfestigkeit, was sie zu einer der stärksten verfügbaren Fasern macht. Sie werden häufig dort eingesetzt, wo hochfeste Materialien erforderlich sind.
Leichtgewicht: Trotz ihrer Festigkeit sind UHMWPE-Fasern sehr leicht. Dadurch eignen sie sich für den Einsatz in leichten und leistungsstarken Produkten.
Chemische Resistenz: UHMWPE ist beständig gegen viele Chemikalien und Lösungsmittel und eignet sich daher für den Einsatz in rauen Umgebungen.
Geringe Reibung: UHMWPE hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten, was bedeutet, dass es hervorragende Gleit- und Verschleißeigenschaften aufweist. Dies macht es nützlich bei Anwendungen mit beweglichen Teilen.
Abriebfestigkeit: UHMWPE-Fasern sind sehr abriebfest und eignen sich daher für den Einsatz in Schutzausrüstung und Ausrüstung, die einem Verschleiß ausgesetzt sein kann.
Geringe Feuchtigkeitsaufnahme: UHMWPE-Fasern haben eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme, wodurch sie ihre Leistungseigenschaften auch unter nassen Bedingungen beibehalten.
Schnittfestigkeit: Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Zähigkeit werden UHMWPE-Fasern häufig in schnittfesten Handschuhen und Schutzkleidung für industrielle und militärische Anwendungen verwendet.
Ballistischer Schutz: UHMWPE-Fasern werden häufig bei der Herstellung von ballistisch resistenten Materialien wie Körperschutz und Helmen verwendet. Ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht macht sie ideal zum Schutz vor Kugeln und anderen Projektilen.
Seile und Kabel: UHMWPE-Fasern werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und geringen Dehnungseigenschaften bei der Herstellung von Seilen und Kabeln für Anwendungen wie Segeln, Bergsteigen und Heben verwendet.
Medizinische Implantate: Im medizinischen Bereich wird UHMWPE aufgrund seiner Biokompatibilität und Verschleißfestigkeit zur Herstellung orthopädischer Implantate wie Hüft- und Knieprothesen verwendet.
Insgesamt sind UHMWPE-Fasern äußerst vielseitig und finden in verschiedenen Branchen Anwendung, in denen leichte, hochfeste und langlebige Materialien erforderlich sind.
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Anwendungen von UHMWPE-Fasern/Polyethylengarn mit ultrahohem Molekulargewicht
Basierend auf den vorteilhaften Eigenschaften von UHMWPE-Garn hat es sich mittlerweile zu einem der High-Tech-Materialien entwickelt, die in den letzten Jahren schnell entwickelt wurden und in Bereichen wie Sicherheitsschutz, Luftfahrt, Raumfahrt, Navigation, Elektronik, Waffen, Schiffbau, Baumaterialien, Sport usw. weit verbreitet sind. medizinische Behandlung und so weiter. Zu den Produkten, die aus der Faser bestehen, gehören kugelsichere Jacken, ballistische Helme, Finanzfahrzeuge, ballistische Schilde, Panzer, Marinepanzerschutzbretter, Fallschirmtrossen, Wasserfahrzeuge, Hochseetauwerk, Bergsteigerseile, Fischernetze und Laufflächen, Boote, Gigs und Pfeile, Pat , Ski, künstliche Nahthrose und Bänder, Sicherheitsschutzabdeckung, Anti-Impact-Behälter und so weiter.
Ballistischer Schutz: UHMWPE-Fasern werden häufig bei der Herstellung ballistisch resistenter Materialien wie kugelsicheren Westen, Helmen und Fahrzeugpanzerungen verwendet. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihres geringen Gewichts eignen sie sich hervorragend zum Schutz vor Kugeln und Projektilen.
Schnittfeste Handschuhe und Kleidung: UHMWPE-Fasern werden zur Herstellung von Handschuhen, Schürzen und Kleidung für Industriearbeiter verwendet, die Schutz vor scharfen Gegenständen und Schnittgefahren benötigen. Sie bieten eine hervorragende Schnittfestigkeit und bleiben dabei leicht und flexibel.
Seile und Kabel: UHMWPE-Fasern werden bei der Herstellung von Seilen und Kabeln für Anwendungen wie Segeln, Bergsteigen, Angeln und Schleppen verwendet. Diese Fasern bieten eine hohe Festigkeit, geringe Dehnung und Abriebfestigkeit und eignen sich daher für anspruchsvolle Outdoor-Aktivitäten.
Angelschnüre: UHMWPE-Fasern werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und geringen Sichtbarkeit im Wasser häufig bei der Herstellung von Angelschnüren verwendet. Sie bieten Anglern die Möglichkeit, dünne Schnüre mit außergewöhnlicher Zugfestigkeit zu verwenden.
Marine- und Offshore-Anwendungen: UHMWPE-Seile und -Kabel werden in der Schifffahrts- und Offshore-Industrie zum Festmachen, Schleppen und Heben verwendet. Sie widerstehen Salzwasserkorrosion und haben im Vergleich zu herkömmlichen Seilen eine längere Lebensdauer.
Luft- und Raumfahrt: UHMWPE-Fasern finden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihres geringen Gewichts in der Luft- und Raumfahrtindustrie Verwendung für Anwendungen wie Fallschirmschnüre und Aufhängungsleinen.
Medizinische Implantate: UHMWPE wird zur Herstellung orthopädischer Implantate wie Hüft- und Knieersatz verwendet. Seine Biokompatibilität, geringe Verschleißrate und Haltbarkeit machen es zu einem geeigneten Material für den Gelenkersatz.
Sportgeräte: UHMWPE wird aufgrund seiner Festigkeit, Flexibilität und Schlagfestigkeit in Sportgeräten wie Tennissaiten, Snowboard-Basen und Hockey-Skatekufen verwendet.
Autoteile: UHMWPE kann aufgrund seiner Verschleißfestigkeit und geringen Reibungseigenschaften in Automobilanwendungen, einschließlich Zahnrädern und Komponenten im Getriebesystem, verwendet werden.
Industrielle Anwendungen: UHMWPE ist aufgrund seiner geringen Reibung, hohen Verschleißfestigkeit und chemischen Beständigkeit in verschiedenen Industrieanlagenkomponenten zu finden, darunter Förderbänder, Lager, Dichtungen und Rollen.
Elektrotechnik und Elektronik: UHMWPE wird aufgrund seiner dielektrischen Eigenschaften und Feuchtigkeitsbeständigkeit als Isoliermaterial in der Elektro- und Elektronikindustrie verwendet.
Verteidigung und Strafverfolgung: Zusätzlich zum ballistischen Schutz werden UHMWPE-Fasern in verschiedenen Verteidigungs- und Strafverfolgungsanwendungen verwendet, einschließlich leichter Panzerung für Fahrzeuge, Schilde und Ausrüstung.
Bergbau und Bau: UHMWPE-Materialien werden im Bergbau und im Bauwesen für verschleißfeste Komponenten wie Rutschen, Auskleidungen und Fördersysteme verwendet.
Diese Anwendungen demonstrieren die Vielseitigkeit von UHMWPE-Fasern und ihre Fähigkeit, die anspruchsvollen Anforderungen von Branchen zu erfüllen, in denen hohe Festigkeit, Haltbarkeit und geringes Gewicht unerlässlich sind.
Referenzlinks zu UHMWPE-Fasern/Polyethylengarn mit ultrahohem Molekulargewicht