La fibre UHMWPE (fil de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé) est 15 fois plus résistante que l'acier et 40 % plus résistante que l'aramide sur une base poids pour poids. C’est aujourd’hui le fil le plus résistant pour fabriquer des gants résistants aux coupures, des cordes à haute résistance et des tissus pare-balles. Sa ténacité à la rupture peut atteindre 45 cN/dtex et présente de bonnes performances anti-UV, anti-produits chimiques et anti-coupure.
Présentation du fil de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé
Le polyéthylène à très haut poids moléculaire (fibre UHMWPE) est un sous-ensemble du polyéthylène thermoplastique. Également connu sous le nom de polyéthylène à haut module (fil HMPE), il possède des chaînes extrêmement longues, avec une masse moléculaire généralement comprise entre 3.5 et 7.5 millions par an. La chaîne plus longue sert à transférer la charge plus efficacement vers le squelette polymère en renforçant les interactions intermoléculaires. Il en résulte un matériau très résistant, avec la plus haute résistance aux chocs de tous les thermoplastiques actuellement fabriqués.
La fibre UHMWPE est inodore, insipide et non toxique. Il incarne toutes les caractéristiques du polyéthylène haute densité (PEHD) avec en plus la particularité d'être résistant aux acides et alcalis concentrés, ainsi qu'à de nombreux solvants organiques. Il est très résistant aux produits chimiques corrosifs à l'exception des acides oxydants ; a une absorption d'humidité extrêmement faible et un coefficient de friction très faible; est autolubrifiant (voir lubrification limite) ; et est très résistant à l'abrasion, sous certaines formes étant 15 fois plus résistant à l'abrasion que l'acier au carbone. Son coefficient de frottement est nettement inférieur à celui du nylon et de l'acétal et est comparable à celui du polytétrafluoroéthylène (PTFE, Téflon), mais la fibre UHMWPE a une meilleure résistance à l'abrasion que le PTFE.
Le fil UHMWPE est également l'une des trois principales fibres de haute technologie (en particulier la fibre de carbone, l'aramide et la fibre UHMWPE). Il est jusqu'à 15 fois plus résistant que l'acier de qualité et jusqu'à 40 % plus résistant que les fibres d'aramide, à la fois en poids pour poids. Le fil UHMWPE flotte sur l'eau et est extrêmement durable et résistant à l'humidité, aux rayons UV et aux produits chimiques. Les applications sont donc plus ou moins illimitées.
Force: Les fibres UHMWPE sont incroyablement résistantes et ont une résistance à la traction élevée, ce qui en fait l'une des fibres les plus résistantes disponibles. Ils sont souvent utilisés dans des applications où des matériaux à haute résistance sont requis.
Légèreté: Malgré leur résistance, les fibres UHMWPE sont très légères. Cela les rend adaptés à une utilisation dans des produits légers et performants.
Résistance chimique: L'UHMWPE résiste à de nombreux produits chimiques et solvants, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements difficiles.
Faible frottement: L'UHMWPE a un faible coefficient de frottement, ce qui signifie qu'il possède d'excellentes propriétés de glissement et d'usure. Cela le rend utile dans les applications impliquant des pièces mobiles.
Résistance à l'abrasion: Les fibres UHMWPE sont très résistantes à l'abrasion, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans les équipements de protection et les équipements susceptibles d'être soumis à l'usure.
Faible absorption d'humidité: Les fibres UHMWPE ont de faibles propriétés d'absorption de l'humidité, ce qui les aide à conserver leurs caractéristiques de performance même dans des conditions humides.
Résistance Aux Coupures: En raison de leur haute résistance et de leur ténacité, les fibres UHMWPE sont souvent utilisées dans les gants résistants aux coupures et les vêtements de protection pour les applications industrielles et militaires.
Protection balistique: Les fibres UHMWPE sont couramment utilisées dans la production de matériaux résistants aux balistiques tels que les gilets pare-balles et les casques. Leur rapport résistance/poids élevé les rend idéaux pour se protéger contre les balles et autres projectiles.
Cordes et câbles: Les fibres UHMWPE sont utilisées dans la fabrication de cordes et de câbles pour des applications telles que la voile, l'alpinisme et le levage en raison de leurs caractéristiques de haute résistance et de faible étirement.
Implants médicaux: Dans le domaine médical, l'UHMWPE est utilisé pour fabriquer des implants orthopédiques comme les arthroplasties de la hanche et du genou en raison de sa biocompatibilité et de sa résistance à l'usure.
Dans l'ensemble, les fibres UHMWPE sont très polyvalentes et trouvent des applications dans diverses industries où des matériaux légers, à haute résistance et durables sont nécessaires.
Bulletproof vest
Applications de la fibre UHMWPE / du fil de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé
Basé sur les propriétés avantageuses du fil UHMWPE, il est devenu l'un des matériaux de haute technologie rapidement développés ces dernières années et largement appliqué dans des domaines tels que la protection de la sécurité, l'aviation, les vols spatiaux, la navigation, l'électronique, les armes, la construction navale, les matériaux de construction, les sports, traitement médical et ainsi de suite. Les produits constitués de fibres comprennent des vestes pare-balles, des casques balistiques, des véhicules financiers, des boucliers balistiques, des chars, des panneaux de protection blindés navals, des aussières de parachute, des cordages océaniques pour embarcations, des cordes d'escalade, des filets et bandes de roulement de pêche, des bateaux, des gig et des flèches, des pat , ski, quasi-throse et ligament artificiels, housse de protection de sécurité, vaisseau anti-impact, etc.
Protection balistique: Les fibres UHMWPE sont largement utilisées dans la production de matériaux résistants aux balistiques, tels que les gilets pare-balles, les casques et les blindages de véhicules. Leur haute résistance et leur faible poids les rendent idéaux pour assurer une protection contre les balles et les projectiles.
Gants résistants aux coupures et vêtements: Les fibres UHMWPE sont utilisées pour fabriquer des gants, des tabliers et des vêtements pour les travailleurs industriels qui ont besoin de protection contre les objets tranchants et les risques de coupure. Ils offrent une excellente résistance aux coupures tout en restant légers et flexibles.
Cordes et câbles: Les fibres UHMWPE sont utilisées dans la fabrication de cordes et de câbles utilisés dans des applications telles que la voile, l'alpinisme, la pêche et le remorquage. Ces fibres offrent une résistance élevée, une faible élasticité et une résistance à l'abrasion, ce qui les rend adaptées aux activités de plein air exigeantes.
Les lignes de pêche: Les fibres UHMWPE sont couramment utilisées dans la production de lignes de pêche en raison de leur haute résistance et de leur faible visibilité dans l'eau. Ils offrent aux pêcheurs la possibilité d'utiliser des lignes fines avec une résistance à la traction exceptionnelle.
Applications marines et offshore: Les cordes et câbles UHMWPE sont utilisés dans les industries maritimes et offshore pour les opérations d'amarrage, de remorquage et de levage. Elles résistent à la corrosion par l'eau salée et ont une durée de vie plus longue que les cordes traditionnelles.
Industrie aerospatiale: Les fibres UHMWPE sont utilisées dans l'industrie aérospatiale pour des applications telles que les cordes de parachute et les lignes de suspension en raison de leurs propriétés de haute résistance et de légèreté.
Implants médicaux: L'UHMWPE est utilisé pour fabriquer des implants orthopédiques tels que les arthroplasties de la hanche et du genou. Sa biocompatibilité, son faible taux d’usure et sa durabilité en font un matériau approprié pour les arthroplasties.
Équipement sportif: L'UHMWPE est utilisé dans les équipements sportifs comme les cordages de tennis, les bases de snowboard et les lames de patins de hockey en raison de sa solidité, de sa flexibilité et de sa résistance aux chocs.
Pièces automobiles: L'UHMWPE peut être utilisé dans les applications automobiles, y compris les engrenages et les composants du système de transmission, en raison de sa résistance à l'usure et de ses faibles propriétés de friction.
Applications industrielles: L'UHMWPE peut être trouvé dans divers composants d'équipements industriels, notamment les bandes transporteuses, les roulements, les joints et les rouleaux en raison de son faible frottement, de sa résistance élevée à l'usure et de sa résistance chimique.
Électrique et électronique: L'UHMWPE est utilisé comme matériau isolant dans l'industrie électrique et électronique en raison de ses propriétés diélectriques et de sa résistance à l'humidité.
Défense et application de la loi: En plus de la protection balistique, les fibres UHMWPE sont utilisées dans diverses applications de défense et d'application de la loi, notamment les blindages légers pour véhicules, boucliers et équipements.
Mines et construction: Les matériaux UHMWPE sont utilisés dans l'exploitation minière et la construction pour les composants résistants à l'usure tels que les goulottes, les revêtements et les systèmes de convoyeurs.
Ces applications démontrent la polyvalence des fibres UHMWPE et leur capacité à répondre aux exigences exigeantes des industries où une résistance élevée, une durabilité et un faible poids sont essentiels.
Liens de référence de la fibre UHMWPE / du fil de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé