Što je UHMWPE vlakno?
Polietilensko vlakno ultravisoke molekularne težine naziva se UHMWPE vlakno, također poznato kao PE vlakno visoke čvrstoće. Molekularna težina mu je između 1,5 milijuna i 8 milijuna, što je više desetaka puta više od običnih vlakana, od čega potječe i naziv.
UHMWPE vlakno jedno je od tri glavna visokotehnološka vlakna u današnjem svijetu, a također je i najčvršće vlakno na svijetu. Njegova čvrstoća je 15 puta veća od čelika, a 2 puta veća od karbonskih vlakana i Fang 1414. Trenutno je glavni materijal za izradu prsluka.
UHMWPE vlakno ima neusporedive prednosti u radu. Trenutno ne postoji čisti polimerni materijal s toliko izvrsnih svojstava, koji ima reputaciju "kralja plastike".
UHMWPE vlakno je lagano, s gustoćom od samo 0.97 glem' i ima jaku kemijsku inertnost. Otopine jakih kiselina i lužina te organska otapala ne utječu na njegovu čvrstoću. Štoviše, ima izvrsnu otpornost na vremenske uvjete i UV otpornost. Nakon 1500 sati sunčeve svjetlosti, stopa zadržavanja čvrstoće vlakana je i dalje čak 80 posto. I dalje ima duktilnost na temperaturi tekućeg amonijaka (-269 stupnjeva), i može zadržati izvrsnu udarnu čvrstoću u tekućem dušiku (-196 stupnjeva), što je neusporedivo s drugom plastikom. Osim toga, UHMWPE vlakno ima najjaču otpornost na habanje, otpornost na savijanje i zamor od napetosti među postojećim vlaknima visokih performansi, te ima izvanrednu otpornost na udarce i otpornost na rezanje. UHMWPE vlakno koje je samo četvrtina debljine vlasi može se rezati gotovo neprekidno škarama. U usporedbi s drugom inženjerskom plastikom, uglavnom ima nedostatke kao što su niska toplinska otpornost, krutost i tvrdoća, ali se može poboljšati metodama kao što su "punjenje" i "umrežavanje".
Osnovna teorija o polietilenskim vlaknima ultravisoke molekularne težine iznesena je još 1930-ih. Međutim, predenje gela i plastificiranje doista su napravili veliki napredak u tehnologiji. U 1970-ima, Sveučilište u Leedsu prvo je uspješno razvilo polietilenska vlakna visoke molekularne težine s molekulskom težinom od 100,000. Godine 1975. DSM iz Nizozemske izumio je metodu gel predenja koristeći dekahidročaj kao otapalo, uspješno pripremio UHMWPE vlakna i podnio zahtjev za patent 1979. Nakon deset godina napornog istraživanja, potvrđeno je da je metoda gel predenja učinkovita metoda za proizvodnju polietilenskih vlakana visoke čvrstoće, koja ima industrijsku perspektivu, a njezine sirovine je lako nabaviti, a trošak proizvodnje je nizak. UHMWPE vlakna odmah su privukla pozornost svjetskih industrijskih sila.
Zbog brojnih izvrsnih svojstava UHMWPE vlakana pokazalo je velike prednosti na tržištu vlakana visokih performansi, uključujući od užadi za privez u naftnim poljima na moru do laganih kompozitnih materijala visokih performansi. Oprema i druga područja igraju ključnu ulogu, posebno u vojnom području.
U zrakoplovnom inženjerstvu, zbog male težine, velike čvrstoće i dobre otpornosti na udare UHMWPE vlaknastih kompozitnih materijala, prikladan je za strukture vrhova krila raznih zrakoplova, konstrukcije svemirskih letjelica, plutača zrakoplova, padobrana za usporavanje, itd. U civilnom području, užad, kabeli, jedra i ribolovna oprema izrađena od UHMWPE vlakana prikladni su za brodogradnju. Prekidna duljina pod vlastitom težinom je 8 puta veća od čelične užadi i 2 puta veća od aramidnih vlakana. U industrijskim primjenama, UHMWPE vlakna i njihovi kompoziti mogu se koristiti kao tlačne posude, pokretne trake, filtarski materijali, automobilske odbojne ploče, itd. U sportskoj opremi, kacigama, daskama za snijeg, daskama za jedrenje, štapovima za pecanje, reketima, biciklima, daskama za ovjesno jedrenje, i izrađeni su ultra-lagani dijelovi zrakoplova, a njegove performanse su superiornije od tradicionalnih materijala. U medicini se koristi u kliničkim primjenama u području materijala za zubne uloške, medicinskih implantata i plastičnih šavova.
