Το πολυαιθυλενίου υψηλού μοριακού βάρους, γνωστό και ως UHMWPE ή UPE, αναφέρεται σε γραμμικό πολυαιθυλενίου με μέσο μοριακό βάρος που υπερβαίνει τα 1,5 εκατομμύρια. Επίσης γνωστή ως ίνες πολυαιθυλενίου υψηλής αντοχής και υψηλής αντοχής. Οι ίνες πολυαιθυλενίου Ultra υψηλού μοριακού βάρους, μαζί με τις ίνες άνθρακα και το Aramid, είναι γνωστή ως μία από τις τρεις ίνες υψηλής απόδοσης. Αυτή τη στιγμή είναι η ίνα με την υψηλότερη ειδική αντοχή και την αλεξίσφαιρη απόδοση μεταξύ των βιομηχανικών υλικών ινών.
Λόγω του εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους του, το πολυαιθυλένιο υψηλής μοριακής βάρους έχει απαράμιλλη ολοκληρωμένη απόδοση σε σύγκριση με το συνηθισμένο πολυαιθυλένιο και άλλα μηχανικά πλαστικά και ονομάζεται "εκπληκτικό πλαστικό" από πολλές ευρωπαϊκές και αμερικανικές χώρες.
Η ίνα UHMWPE έχει εξαιρετικές ιδιότητες, όπως υψηλή αντοχή και υψηλή μέτρηση, αντοχή στην κρούση, αντίσταση φθοράς, αντίσταση χημικής διάβρωσης, ηλεκτρική μόνωση και αντοχή στο φως. Η ειδική αντοχή του είναι ισοδύναμη με 15 φορές εκείνη του καλωδίου χάλυβα υψηλής ποιότητας, 1,8 φορές από εκείνη των ινών άνθρακα και 1,6 φορές εκείνη του Aramid. Έχει εξαιρετικά χαμηλή επιμήκυνση σε διάλειμμα, υψηλό ρυθμό απορρόφησης ενέργειας, απαλότητα και ευελιξία και χαμηλή πυκνότητα σε σύγκριση με το νερό. Χρησιμοποιείται ευρέως στην εθνική άμυνα και τις πολιτικές βιομηχανίες και αποτελεί στρατηγικό υλικό για ισχυρές χώρες και στρατούς. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλές βιομηχανίες και είναι σήμερα το προτιμώμενο υλικό για την κατασκευή αλεξίσφαιρων γιλέκα, κράνη και προστατευτική πανοπλία.
Βασικές περιοχές εφαρμογής των ινών UHMWPE
01 Εθνικός τομέας άμυνας και στρατιωτικής βιομηχανίας
Η ίνα UHMWPE είναι τόσο λεπτή όσο το χαρτί και τόσο σκληρό όσο ο χάλυβας. Αλεξίσφαιρα και εκρηκτικά κράνη που αποτελούνται από σύνθετα υλικά ρητίνης ενισχυμένα με αυτή την ίνα έχουν γίνει εναλλακτικές λύσεις για τα κράνη από χάλυβα και τα ενισχυμένα με αραμμικά σύνθετα κράνη.
Τα αλεξίσφαιρα κράνη και τα κράνη ταραχών από UHMWPE ενισχυμένα σύνθετα υλικά ρητίνης έχουν αντικαταστήσει σταδιακά χαλύβδινα κράνη και σύνθετα κράνη αραμιδίου σε ξένες χώρες.
Με τη βελτίωση του εθνικού επιπέδου άμυνας και του στρατιωτικού εξοπλισμού, η κινητήρια δύναμη για τη ζήτηση της βιομηχανίας ινών UHMWPE θα αυξηθεί επίσης.
02 πεδίο αεροδιαστημικής
Στην αεροδιαστημική μηχανική, λόγω της ελαφριάς, υψηλής αντοχής και της καλής αντοχής της κρούσης, αυτό το σύνθετο υλικό ινών μπορεί να εφαρμοστεί στις δομές άκρων των πτερυγίων διαφόρων αεροσκαφών, δομών διαστημικών οχημάτων και αεροσκάφους. Αυτή η ίνα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αλεξίπτωτο επιβράδυνσης για διαστημική προσγείωση και σχοινί για να κρέμεται βαριά αντικείμενα στο αεροσκάφος, αντικαθιστώντας τα παραδοσιακά σχοινιά καλωδίων και τα σχοινιά συνθετικών ινών και η ταχύτητα ανάπτυξης είναι εξαιρετικά γρήγορη.
03 θαλάσσιο πεδίο
Στη θαλάσσια βιομηχανία, οι ίνες UHMWPE έγιναν γρήγορα το κύριο υλικό για τα υπεράκτιες σχοινιά, τα σχοινιά αγκυροβόλησης, τα δίχτυα αλιείας βαθιάς υδάτων και τα κλουβιά ανοικτής θάλασσας λόγω της εξαιρετικής απόδοσης. Η ζήτηση της αγοράς για πληροφορική συνεχίζει να αναπτύσσεται έντονα, ειδικά στη βιομηχανία κατασκευής σχοινιών και καλωδίων. Το σχοινί και το καλώδιο που κατασκευάζεται από UHMWPE έχουν πολύ μεγαλύτερο μήκος κατάγματος κάτω από το δικό του βάρος από το σχοινί χάλυβα και το Aramid και είναι ελαφρύτερο από το νερό, ικανό να επιπλέει στην επιφάνεια του νερού και ανθεκτικό στη διάβρωση του θαλασσινού νερού και στην υπεριώδη ακτινοβολία, εξασφαλίζοντας μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Η μελλοντική ζήτηση της αγοράς θα διατηρήσει ισχυρή ανάπτυξη.
04 πεδίο αθλητικού εξοπλισμού
Στον τομέα του αθλητικού εξοπλισμού, οι ίνες UHMWPE μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή κράνους ασφαλείας, σκι, πλακέτες, ράβδους αλιείας, ρακέτες, ποδήλατα, ανεμόπτερα, εξαιρετικά ελαφριά εξαρτήματα αεροσκαφών κλπ. Η απόδοσή του είναι ανώτερη από τα παραδοσιακά υλικά.
05 Ιατρικό και Υγεία Πεδίο
Στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, τα σύνθετα υλικά που έχουν ενισχυθεί με ίνες UHMWPE χρησιμοποιούνται σε υλικά οδοντικών δίσκων, ιατρικά εμφυτεύματα και ράμματα πλαστικών χειρουργικών επεμβάσεων. Έχουν καλή βιοσυμβατότητα και ανθεκτικότητα, καθώς και υψηλή σταθερότητα, και δεν θα προκαλέσουν αλλεργίες. Έχουν εισέλθει σε κλινικές εφαρμογές. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ιατρικά γάντια και άλλο ιατρικό εξοπλισμό.
06 Πεδίο κατασκευής
Στον κλάδο των κατασκευών, τα σύνθετα υλικά που ενισχύονται με ίνες UHMWPE μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως τοίχοι, δομές διαχωρισμού κλπ. Ως ενισχυμένο σύνθετο υλικό τσιμέντου, μπορεί να βελτιώσει την ανθεκτικότητα του τσιμέντου και να ενισχύσει την αντοχή της στην κρούση. Οι ίνες UHMWPE μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως σχοινιά δομικών υλικών, κατασκευάζοντας προστατευτικά δίχτυα, δίχτυα φορτίου κ.λπ.
07 Άλλες εφαρμογές πεδίου
Στις βιομηχανικές εφαρμογές, οι ίνες UHMWPE και τα σύνθετα υλικά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δοχεία ανθεκτικά στην πίεση, μεταφορικές ζώνες, υλικά φίλτρων, πλακίδια αυτοκινήτων, κ.λπ. Τα ρούχα, οι φλάντζες, οι σφραγίδες, οι ελαστικές συζεύξεις, οι βίδες κ.λπ. μπορούν να παραχθούν στη μηχανική βιομηχανία παραγωγής.