UHMWPE-Gewebe

Ultrahochmolekulares Polyethylengewebe (kurz UHMWPE-Gewebe) ist ein Hochleistungsgewebe aus ultrahochmolekularer Polyethylenfaser (UHMWPE-Faser). Aufgrund seiner ausgezeichneten Festigkeit, seines geringen Gewichts, seiner Verschleißfestigkeit und seiner chemischen Korrosionsbeständigkeit wird es häufig in der kugelsicheren und schnittfesten Industrie, im Schiffbau, in der Luft- und Raumfahrt, in Sportgeräten und anderen Bereichen eingesetzt.

Produkte aus 200D, 400D, 600D, 800D, 1000D, 1500D, 3000D, etc. als Rohmaterial, in Leinwand- oder Köperbindung.

Überblick über UHMWPE-Materialien

Ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) ist ein thermoplastisches Polyethylenmaterial mit einem Molekulargewicht von über 1,5 Millionen. Aufgrund seines extrem hohen Molekulargewichts weist es hervorragende physikalische und mechanische Eigenschaften auf, darunter:

• Äußerst hohe Zugfestigkeit:mehr als 15-mal stärker als Stahldraht der gleichen Masse und mehr als 40% stärker als Aramid (wie Kevlar).
• Geringe Dichte:Die Dichte beträgt nur 0,93-0,97 g/cm³, ist also leichter als Wasser und kann im Wasser schwimmen.
• Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit: UHMWPE hat eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und eignet sich für viele industrielle Anwendungen.
• Ausgezeichnete chemische Beständigkeit:Es weist eine gute Beständigkeit gegen die meisten Säuren, Laugen, Lösungsmittel, Meerwasser und ultraviolette Strahlen auf.
• Niedriger Reibungskoeffizient:Der extrem niedrige Reibungskoeffizient macht es für Sportsysteme mit geringem Widerstand geeignet.
• Gute Schlagfestigkeit:Es kann viel Energie absorbieren und ist daher gut für den Schutz geeignet.

Eigenschaften von UHMWPE-Gewebe

• Hohe Festigkeit und geringes Gewicht

Die UHMWPE-Faser ist eine der stärksten bekannten synthetischen Fasern der Welt. Ihre Zugfestigkeit übertrifft bei weitem die von Stahldraht und ihre Dichte ist extrem gering, was UHMWPE-Gewebe zu einem ultraleichten, hochfesten Material macht.

• Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit

UHMWPE-Gewebe ist verschleißfester als herkömmliche Nylon-, Polyester- und Aramidgewebe und hält auch in extremen Umgebungen gut durch.

• Kugelsicher und schnittfest

Aufgrund seiner extrem hohen Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit kann UHMWPE-Gewebe zur Herstellung von kugelsicheren Westen, schnittfesten Handschuhen, stichfester Kleidung, explosionssicheren Decken und anderen Sicherheitsausrüstungen verwendet werden.

• Chemische Korrosionsbeständigkeit

UHMWPE-Fasern sind nahezu unempfindlich gegenüber Säuren, Laugen und Salzlösungen, weshalb sie in der Schiffstechnik, bei chemischen Rohrleitungen und in anderen Bereichen weit verbreitet sind.

• Geringe Hygroskopizität

UHMWPE-Gewebe hat eine extrem niedrige Hygroskopizität, so dass seine Leistung auch in feuchten Umgebungen nicht beeinträchtigt wird.

• UV- und Alterungsbeständigkeit

Die UHMWPE-Faser selbst hat eine gewisse Toleranz gegenüber ultravioletten Strahlen, aber eine langfristige Einwirkung von ultravioletten Strahlen kann ihre Lebensdauer beeinträchtigen. Daher wird bei der Verwendung im Freien in der Regel eine zusätzliche Schutzbehandlung durchgeführt.

Anwendungsbereiche von UHMWPE-Gewebe

Schutz der Sicherheit

• Kugelsichere Westen, stichfeste Westen, explosionssichere Decken: UHMWPE-Gewebe kann Hochgeschwindigkeitsstößen wie Kugeln und Messern wirksam widerstehen und wird häufig in den Bereichen Militär, Polizei und Personenschutz eingesetzt.
• Schnittfeste Handschuhe:Die hohe Festigkeit und Schnittbeständigkeit der UHMWPE-Faser machen sie zu einem idealen Material für die Herstellung hochwertiger Schnittschutzhandschuhe.
• Sicherheitsseile und -netze:Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihres geringen Gewichts wird die UHMWPE-Faser zur Herstellung von Kletterseilen, Sicherheitsnetzen usw. verwendet.

Schiffbau und Meerestechnik

• Schiffskabel:Kabel aus UHMWPE-Gewebe sind leichter als herkömmliche Stahlkabel und weisen eine extrem hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Sie werden häufig in Schiffen und Bohrinseln eingesetzt.
• Fischernetze und Schleppnetze:UHMWPE-Fischernetze sind verschleißfest, leicht und korrosionsbeständig, was die Haltbarkeit der Fischereiausrüstung verbessert.

Luft- und Raumfahrt

UHMWPE-Fasern werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Schlagzähigkeit und ihres geringen Gewichts zur Herstellung von Raumschiffhüllen, Fallschirmseilen und schlagfesten Strukturteilen verwendet.

Sportgeräte

• Ausrüstung zum Klettern:UHMWPE-Fasern werden zur Herstellung von Kletterrucksäcken, Kletterseilen, Sicherheitsgurten und anderer Ausrüstung verwendet.
• Hochwertiges Fahrradzubehör:Wird für leichte Fahrradreifen, pannensichere Reifen, Materialien zur Verstärkung der Rahmenstruktur usw. verwendet.
• Skiausrüstung: wie z. B. hochfeste Skier, Surfbretter usw.

Medizinische Geräte

UHMWPE wird auch zur Herstellung von Medizinprodukten wie künstlichen Gelenken und orthopädischen Implantaten verwendet. Aufgrund seiner geringen Reibung und hervorragenden Biokompatibilität wird es häufig für menschliche Implantate verwendet.

Verstärkung aus Kompositmaterial

UHMWPE-Fasern können mit Verbundwerkstoffen wie Epoxidharz und Polyesterharz kombiniert werden, um die Festigkeit und Schlagzähigkeit des Materials zu verbessern, und werden in der High-End-Industrieproduktion eingesetzt.

Herstellungsverfahren für UHMWPE-Gewebe

• Herstellung von UHMWPE-Fasern

UHMWPE-Fasern werden hauptsächlich im Gelspinnverfahren hergestellt. Zunächst werden UHMWPE-Partikel in einem Lösungsmittel aufgelöst, und dann werden hochfeste Fasern durch Gelspinnen, Verstrecken, Wärmebehandlung und andere Verfahren hergestellt.

• Weberei-Prozess

UHMWPE-Fasern können auf folgende Weise zu Stoffen verwoben werden:

• Unidirektionales Gewebe (UD-Gewebe): Die Fasern sind in einer einzigen Richtung angeordnet, was für kugelsichere Materialien wie kugelsichere Westen und Helme geeignet ist.
• Einfarbige, Köper- und Satinbindung: geeignet für industrielle Verstärkung, Schutzkleidung und Hochleistungsverbundwerkstoffe.
• Multiaxiale Gewebe: UHMWPE-Fasern sind unter 0°, 90° und ±45° verwoben und eignen sich für hohen Schlagschutz und strukturelle Verstärkung.

Harz-Imprägnierung

Bei einigen Anwendungen (z. B. zur Verstärkung von Verbundwerkstoffen) werden UHMWPE-Gewebe mit Harz imprägniert, um ihre mechanischen Eigenschaften und Stabilität zu verbessern.

Vergleich von UHMWPE-Gewebe mit anderen Hochleistungsfasern