Tecido UHMWPE

O tecido de polietileno de peso molecular ultra-elevado (abreviadamente, tecido UHMWPE) é um tecido de alto desempenho feito de fibra de polietileno de peso molecular ultra-elevado (fibra UHMWPE). É amplamente utilizado em tecidos à prova de bala, à prova de corte, engenharia marítima, aeroespacial, equipamento desportivo e outros campos devido à sua excelente resistência, peso leve, resistência ao desgaste e resistência à corrosão química.

Produtos fabricados com 200D, 400D, 600D, 800D, 1000D, 1500D, 3000D, etc. como matérias-primas, em tecido liso ou em sarja.

Visão geral dos materiais UHMWPE

O polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMWPE) é um material de polietileno termoplástico com um peso molecular superior a 1,5 milhões. Devido ao seu peso molecular extremamente elevado, apresenta excelentes propriedades físicas e mecânicas, incluindo:

• Resistência à tração extremamente elevada:mais de 15 vezes mais forte do que o fio de aço com a mesma massa e mais de 40% mais forte do que a aramida (como o Kevlar).
• Baixa densidade:A densidade é de apenas 0,93-0,97 g/cm³, que é mais leve do que a água e pode flutuar na água.
• Excelente resistência ao desgaste: O UHMWPE tem uma resistência ao desgaste extremamente elevada e tem um bom desempenho em muitas aplicações industriais.
• Excelente resistência química:Tem boa resistência à maioria dos ácidos, álcalis, solventes, água do mar e raios ultravioleta.
• Baixo coeficiente de atrito:O coeficiente de atrito extremamente baixo torna-o adequado para sistemas desportivos de baixa resistência.
• Boa resistência ao impacto:Pode absorver muita energia, pelo que tem um bom desempenho no domínio da proteção.

Caraterísticas da tela UHMWPE

• Alta resistência e peso leve

A fibra UHMWPE é uma das fibras sintéticas mais fortes conhecidas no mundo. A sua resistência à tração excede em muito a do fio de aço e a sua densidade é extremamente baixa, o que faz do tecido UHMWPE um material ultra-leve e de elevada resistência.

• Excelente resistência ao desgaste

O tecido UHMWPE é mais resistente ao desgaste do que os tecidos normais de nylon, poliéster e aramida, e pode manter uma boa durabilidade mesmo em ambientes extremos.

• À prova de bala e de cortes

Devido à sua resistência à tração e ao impacto extremamente elevadas, o tecido UHMWPE pode ser utilizado para fabricar coletes à prova de bala, luvas à prova de corte, vestuário à prova de facadas, cobertores à prova de explosão e outros equipamentos de proteção de segurança.

• Resistência à corrosão química

A fibra UHMWPE é quase imune a soluções ácidas, alcalinas e salinas, o que faz com que seja amplamente utilizada em engenharia marítima, condutas químicas e outros campos.

• Baixa higroscopicidade

O tecido UHMWPE tem uma higroscopicidade extremamente baixa e o seu desempenho não será afetado mesmo em ambientes húmidos.

• Resistência aos raios UV e ao envelhecimento

A própria fibra UHMWPE tem uma certa tolerância aos raios ultravioleta, mas a exposição prolongada aos raios ultravioleta pode afetar a sua vida útil. Por conseguinte, é normalmente efectuado um tratamento de proteção adicional quando utilizado no exterior.

Áreas de aplicação do tecido UHMWPE

Proteção de segurança

• Coletes à prova de bala, coletes à prova de facadas, cobertores à prova de explosão: O tecido UHMWPE pode resistir eficazmente a impactos de alta velocidade, como balas e facas, e é amplamente utilizado nos domínios da proteção militar e policial e da segurança pessoal.
• Luvas resistentes aos cortes:A elevada força e a resistência ao corte da fibra UHMWPE tornam-na num material ideal para o fabrico de luvas resistentes ao corte de alta qualidade.
• Cordas e redes de segurança:Devido à sua elevada resistência e leveza, a fibra UHMWPE é utilizada para produzir cordas de escalada, redes de segurança, etc.

Construção naval e engenharia naval

• Cabos para navios:Os cabos fabricados com tecido UHMWPE são mais leves do que os cabos de aço tradicionais e têm uma força e resistência à corrosão extremamente elevadas. São amplamente utilizados em navios e plataformas de perfuração.
• Redes de pesca e redes de arrasto:As redes de pesca UHMWPE são resistentes ao desgaste, leves e resistentes à corrosão, o que melhora a durabilidade do equipamento de pesca.

Aeroespacial

A fibra UHMWPE é utilizada para fabricar cascos de naves espaciais, cabos de para-quedas e peças estruturais resistentes ao impacto devido à sua elevada resistência, resistência ao impacto e peso reduzido.

Equipamento desportivo

• Equipamento de escalada:A fibra UHMWPE é utilizada para fabricar mochilas de escalada, cordas de escalada, cintos de segurança e outros equipamentos.
• Acessórios de alto desempenho para bicicletas:Utilizado para pneus de bicicleta leves, pneus à prova de furos, materiais de reforço de estruturas de quadros, etc.
• Equipamento de esqui: tais como esquis de alta resistência, pranchas de surf, etc.

Dispositivos médicos

O UHMWPE é também utilizado no fabrico de produtos médicos, tais como articulações artificiais e implantes ortopédicos. Devido à sua baixa fricção e excelente biocompatibilidade, é amplamente utilizado para implantes humanos.

Reforço de material compósito

As fibras de UHMWPE podem ser combinadas com materiais compósitos, como a resina epóxi e a resina de poliéster, para melhorar a força e a resistência ao impacto do material e são utilizadas no fabrico industrial de alta qualidade.

Processo de fabrico de tecido UHMWPE

• Preparação de fibras de UHMWPE

As fibras de UHMWPE são fabricadas principalmente através da tecnologia de fiação em gel. Em primeiro lugar, as partículas de UHMWPE são dissolvidas num solvente e, em seguida, as fibras de alta resistência são fabricadas por fiação em gel, estiramento, tratamento térmico e outros processos.

• Processo de tecelagem

As fibras de UHMWPE podem ser tecidas em tecido das seguintes formas:

• Tecido unidirecional (tecido UD): As fibras estão dispostas numa única direção, o que é adequado para materiais à prova de bala, como coletes e capacetes à prova de bala.
• Tecidos lisos, de sarja e de cetim: adequado para reforço industrial, vestuário de proteção e compósitos de alto desempenho.
• Tecidos multiaxiais: As fibras UHMWPE são entrelaçadas a 0°, 90°, ±45°, adequadas para proteção contra impactos elevados e reforço estrutural.

Impregnação com resina

Nalgumas aplicações (como o reforço de compósitos), os tecidos de UHMWPE são impregnados com resina para melhorar as suas propriedades mecânicas e estabilidade.

Comparação do tecido UHMWPE com outras fibras de alto desempenho