Tissu UHMWPE

Le tissu en polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE en abrégé) est un tissu haute performance composé de fibres de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE). Il est largement utilisé dans les domaines de l'anti-balles, de l'anti-coupure, du génie maritime, de l'aérospatiale, des équipements sportifs et d'autres domaines en raison de son excellente solidité, de sa légèreté, de sa résistance à l'usure et de sa résistance à la corrosion chimique.

Produits fabriqués à partir de matières premières 200D, 400D, 600D, 800D, 1000D, 1500D, 3000D, etc., en armure toile ou sergé.

Aperçu des matériaux UHMWPE

Le polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMWPE) est un matériau polyéthylène thermoplastique dont le poids moléculaire est supérieur à 1,5 million. En raison de son poids moléculaire extrêmement élevé, il présente d'excellentes propriétés physiques et mécaniques, notamment :

• Résistance à la traction extrêmement élevée :plus de 15 fois plus résistant qu'un fil d'acier de même masse, et plus de 40% supérieur à l'aramide (tel que le Kevlar).
• Faible densité :Sa densité n'est que de 0,93-0,97 g/cm³, ce qui le rend plus léger que l'eau et lui permet de flotter dans l'eau.
• Excellente résistance à l'usure : L'UHMWPE présente une résistance à l'usure extrêmement élevée et convient parfaitement à de nombreuses applications industrielles.
• Excellente résistance chimique :Il présente une bonne résistance à la plupart des acides, des alcalis, des solvants, de l'eau de mer et des rayons ultraviolets.
• Faible coefficient de frottement :Le coefficient de frottement extrêmement faible le rend adapté aux systèmes sportifs à faible résistance.
• Bonne résistance aux chocs :Il peut absorber beaucoup d'énergie et est donc très performant dans le domaine de la protection.

Caractéristiques du tissu UHMWPE

• Haute résistance et légèreté

La fibre UHMWPE est l'une des fibres synthétiques les plus résistantes au monde. Sa résistance à la traction dépasse de loin celle d'un fil d'acier et sa densité est extrêmement faible, ce qui fait du tissu UHMWPE un matériau ultra-léger et très résistant.

• Excellente résistance à l'usure

Le tissu UHMWPE est plus résistant à l'usure que les tissus ordinaires en nylon, polyester et aramide, et peut conserver une bonne durabilité même dans des environnements extrêmes.

• À l'épreuve des balles et des coupures

Grâce à sa résistance à la traction et à l'impact extrêmement élevée, le tissu UHMWPE peut être utilisé pour fabriquer des gilets pare-balles, des gants anti-coupures, des vêtements anti-couteaux, des couvertures antidéflagrantes et d'autres équipements de protection.

• Résistance à la corrosion chimique

La fibre UHMWPE est pratiquement insensible aux solutions acides, alcalines et salines, ce qui la rend largement utilisée dans le génie maritime, les pipelines chimiques et d'autres domaines.

• Faible hygroscopicité

Le tissu UHMWPE est extrêmement peu hygroscopique et ses performances ne sont pas affectées, même dans les environnements humides.

• Résistance aux UV et au vieillissement

La fibre UHMWPE elle-même présente une certaine tolérance aux rayons ultraviolets, mais une exposition prolongée aux rayons ultraviolets peut affecter sa durée de vie. C'est pourquoi un traitement de protection supplémentaire est généralement appliqué en cas d'utilisation à l'extérieur.

Domaines d'application du tissu UHMWPE

Protection de la sécurité

• Gilets pare-balles, gilets pare-coups, couvertures antidéflagrantes : Le tissu UHMWPE peut résister efficacement aux impacts à grande vitesse tels que les balles et les couteaux, et est largement utilisé dans les domaines de la protection militaire et policière et de la sécurité personnelle.
• Gants résistants aux coupures :La grande solidité et la résistance à la coupure de la fibre UHMWPE en font un matériau idéal pour la fabrication de gants résistants à la coupure de haute qualité.
• Cordes et filets de sécurité :En raison de sa grande résistance et de sa légèreté, la fibre UHMWPE est utilisée pour produire des cordes d'escalade, des filets de sécurité, etc.

Construction navale et ingénierie marine

• Câbles du navire :Les câbles en tissu UHMWPE sont plus légers que les câbles en acier traditionnels et présentent une solidité et une résistance à la corrosion extrêmement élevées. Ils sont largement utilisés dans les navires et les plates-formes de forage.
• Filets de pêche et chaluts :Les filets de pêche en UHMWPE sont résistants à l'usure, légers et résistants à la corrosion, ce qui améliore la durabilité de l'équipement de pêche.

Aérospatiale

La fibre UHMWPE est utilisée pour fabriquer des coques de vaisseaux spatiaux, des cordes de parachute et des pièces structurelles résistantes aux chocs en raison de sa grande solidité, de sa résistance aux chocs et de sa légèreté.

Équipements sportifs

• Matériel d'escalade :La fibre UHMWPE est utilisée pour fabriquer des sacs à dos d'escalade, des cordes d'escalade, des ceintures de sécurité et d'autres équipements.
• Accessoires pour bicyclettes de haute performance :Utilisé pour les pneus de bicyclettes légères, les pneus anti-crevaison, les matériaux de renforcement de la structure du cadre, etc.
• Matériel de ski : comme les skis à haute résistance, les planches de surf, etc.

Dispositifs médicaux

L'UHMWPE est également utilisé pour fabriquer des produits médicaux tels que des articulations artificielles et des implants orthopédiques. En raison de sa faible friction et de son excellente biocompatibilité, il est largement utilisé pour les implants humains.

Renforcement des matériaux composites

Les fibres UHMWPE peuvent être combinées avec des matériaux composites tels que la résine époxy et la résine polyester pour améliorer la solidité et la résistance aux chocs du matériau et sont utilisées dans la fabrication industrielle haut de gamme.

Processus de fabrication du tissu UHMWPE

• Préparation des fibres UHMWPE

Les fibres UHMWPE sont principalement fabriquées par la technologie de filage en gel. Les particules d'UHMWPE sont d'abord dissoutes dans un solvant, puis les fibres à haute résistance sont fabriquées par filage du gel, étirement, traitement thermique et autres processus.

• Processus de tissage

Les fibres UHMWPE peuvent être tissées en tissu de la manière suivante :

• Tissu unidirectionnel (tissu UD) : Les fibres sont disposées dans une seule direction, ce qui convient aux matériaux pare-balles tels que les gilets pare-balles et les casques.
• Tissage uni, sergé et satiné : convient pour le renforcement industriel, les vêtements de protection et les composites à haute performance.
• Tissus multiaxiaux : Les fibres UHMWPE sont entrelacées à 0°, 90°, ±45°, et conviennent à la protection contre les chocs importants et au renforcement structurel.

Imprégnation à la résine

Dans certaines applications (comme le renforcement des composites), les tissus UHMWPE sont imprégnés de résine pour améliorer leurs propriétés mécaniques et leur stabilité.

Comparaison du tissu UHMWPE avec d'autres fibres à haute performance