UHMWPE繊維の優れた特性

UHMWPE繊維は、優れた機械的特性、優れた耐衝撃性、優れた耐摩耗性、耐化学的腐食性、優れた耐光性など、多くの優れた特性を備えています。

1. UHMWPE繊維の優れた機械的特性。

UHMWPE 繊維は優れた機械的特性を持っています。同じ線密度の下で、UHMWPE 繊維の引張強度はスチール ワイヤー ロープの 15 倍です。世界三大ハイテク繊維の一つでもあるアラミド繊維の40％以上、高級鋼繊維や一般の化学繊維の10倍以上の繊維です。スチール、Eグラス、ナイロン、ポリアミン、カーボン繊維、ボロン繊維と比較して強度、弾性率が高く、同品質の材料の中で最高の強度を誇ります。

2.UHMWPE繊維の優れた耐衝撃性

超高分子量ポリエチレン繊維は耐衝撃性に優れています。変形・成型時のエネルギー吸収性や耐衝撃性は、同じく「世界三大ハイテク繊維」であるアラミド繊維やカーボン繊維を上回ります。ポリアミド、アラミド、E ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維と比較して、UHMWPE 繊維は衝撃よりも高い総エネルギー吸収を持っています。

3. UHMWPE繊維の優れた耐摩耗性

一般に、材料の弾性率が大きいほど耐摩耗性は低くなりますが、UHMWPE 繊維の場合はその逆になります。 UHMWPE 繊維は摩擦係数が低いため、弾性率が大きいほど耐摩耗性が高くなります。 UHMWPE 繊維の摩擦係数を炭素繊維およびアラミド繊維の摩擦係数と比較すると、UHMWPE 繊維の耐摩耗性および曲げ疲労性は炭素繊維およびアラミド繊維よりもはるかに高くなります。そのため、他の高機能繊維よりも耐摩耗性に優れています。耐摩耗性や耐屈曲性に優れているため、加工性にも優れており、他の複合材料や織物への加工も容易です。

4.UHMWPE繊維の耐薬品性

UHMWPE 繊維の化学構造は比較的単純であり、その化学的特性は比較的安定しています。また、結晶構造の配向性が高いため、強酸や強塩基による活性遺伝子の攻撃を受けにくく、本来の化学的性質や構造を維持することができます。したがって、ほとんどの化学物質は腐食しにくいです。わずかな有機溶液だけでわずかに膨潤し、機械的特性の損失は 10% 未満です。異なる化学媒体中での UHMWPE 繊維とアラミド繊維の強度保持率を比較しました。 UHMWPE 繊維の耐食性はアラミド繊維よりも明らかに優れています。酸、アルカリ、塩に対して特に安定であり、次亜塩素酸ナトリウム溶液中でのみ強度が失われます。

5.UHMWPE繊維の優れた耐光性

UHMWPE繊維は化学構造が安定しているため、耐光性もハイテク繊維の中で最高です。アラミド繊維は耐紫外線性が低いため、直射日光を避けた環境でのみ使用できます。 UHMWPE 繊維を高弾性率および低弾性率のナイロン、アラミドと比較すると、UHMWPE 繊維の強度保持率は他の繊維よりも大幅に高くなります。

6.UHMWPE繊維のその他の特性

UHMWPE 繊維は、優れた疎水性、耐水性および耐湿性、電気絶縁性、長い屈曲寿命も備えています。水に浮くことができる唯一のハイテク繊維であり、理想的な低温素材でもあります。

しかし、融点が低いという欠点もあります。加工中、温度は130℃を超えてはなりません。130℃を超えないと、UHMWPE繊維の分子鎖間の弱い力によりクリープ現象が発生し、寿命が短くなります。 UHMWPE 繊維には染料基が存在しないため、濡れ性が悪くなります。染料が繊維の奥まで浸透しにくくなり、染色性が悪くなります。これらの欠点は、その適用範囲に影響を与えます。