الیاف و نخ پلی اتیلن فوق مستحکم (UHMWPE)

الیاف و نخ های پیشرفته

شرکت تدبیر تکس دارای تجربه طولانی در تامین نخ‌های داینیما در محدوده گسترده ای از نمرات مختلف می‌باشد.

الیاف پلی اتیلنی ژل ریسی شده، الیاف فوق مستحکم و مدول بالایی می‌‌باشند که از زنجیرهای با وزن مولکولی بسیار زیاد پلی‌اتیلنی (وزن مولکولی بین 2 الی 6 میلیون) (UHMWPE) تشکیل گردیده­‌اند. به این الیاف، پلی‌اتیلن کارایی بالا (HPPE)  نیز گفته می­‌شود. بر خلاف بسیاری از الیاف فوق مستحکم دیگر نظیر آرامیدها، پلیمر تشکیل دهنده این الیاف دارای مولکول‌های بسیار سخت میله ای شکل نمی‌­باشد. زنجیرهای بسیار منعطف پلی‌اتیلن بسیار بلند بوده و با اعمال فرایند کشش خیلی زیاد، در راستای لیف ارایش یافتگی مطلوب پیدا می‌نمایند.

این الیاف با نام تجاری Dyneema متعلق به سرمایه گذاری مشترک Toyobo\DSM در ژاپن و Spectra متعلق به شرکت امریکایی Honeywell در جهان شناخته می­‌گردند.

UHMWPE

Ultra High Molecular Weight Polyethylene

ظرافت فیلامنت‌های این الیاف در نخ‌های فیلامنتی تولیدی در محدوده 10-0/3 دنیر می‌باشد. دانسیته این الیاف ‎‏‎(970-980 kg/cm3)‏ و نقطه ذوب آن‌ها در حدود 144 الی 155 درجه سانتیگراد است. جدول ذیل خواص مکانیکی انواع مختلف این الیاف را نشان می‌دهد:

Density (kg⁄m3) den/fil (dpf)* Tenacity (N/tex) Modulus (N/tex) Elongation to break (%)
DSM HPF
Dyneema SK60 970 1 2.8 91 3.5
Dyneema SK65 970 1 3.1 97 3.6
Dyneema SK75 970 2 3.5 110 3.8
Dyneema SK76 970 2 3.7 120 3.8
Toyobo
Dyneema SK60 970 1 2.8 91 3.5
Dyneema SK71 970 1 3.5 122 3.7
Honeywell
Spectra 900 970 10 2.6 75 3.6
Spectra 1000 970 5 3.2 110 3.3
Spectra 2000 970 3.5 3.4 120 2.9

*dtex values are 10% larger than dpf

با توجه به دانسیته بسیار کم و استحکام بسیار زیاد، این الیاف دارای تناسیتی فوق العاده زیاد می‌باشند، به طوریکه تناسیتی آنها در حدود ۱۰-۱۵ برابر الیاف فولاد مرغوب بوده و مدول آنها نیز تنها با الیاف فوق پیشرفته‌ای نظیرPBO  و الیاف کربن فوق مدول بالا قابل مقایسه است. در شکل زیر میتوان RKM الیاف Dyneema را در مقایسه با سایر انواع نخ های مستحکم و فوق مستحکم مشاهده نمود. متذکر می‌گردد که RKM عبارت از طولی از نخ است که تحت تاثیر وزن خود پاره می‌‌گردد.

نخ پلی اتیلن با مدول بالا

ویژگی‌ها

یکی از ویژگی‌های ممتاز الیاف HPPE علاوه بر استحکام بسیار زیاد آنها، دارا بودن خواص مقاومت در برابر خستگی قابل ملاحظه است که در نتیجه استفاده از این الیاف در کاربردهایی نظیر طناب را مورد توجه می‌‍سازد. از دیگر ویژگی‌های این الیاف میتوان به مقاومت شیمیایی فوق العاده در برابر انواع محیط‌های اسیدی و قلیایی، خنثی بودن شیمیایی و بهداشتی بودن، مقاومت سایشی عالی و ظریب اصطکاک خیلی کم اشاره کرد. مقاومت سایشی این الیاف 15 برابر بیشتر از الیاف کربنی بوده و ظریب اصطکاک آنها به مراتب کمتر  از نایلون و استال و قابل مقایسه با تفلون می‌باشد در حالیکه مقاومت سایشی انها از تفلون بهتر است.

نخ‌های داینیما بدلیل برخورداری از این مجموعه بزرگ از خواص شگفت انگیز، در انواع کاربردهای کارایی بالا نظیر طناب‌های ورزشی، البسه و دستکش های ضد برش، جلیقه‌های ضدگلوله، پنل های ضد انفجار، کامپوزیت‌های فوق مستحکم و … کاربرد دارند.