Què és la fibra UHMWPE?
La fibra de polietilè de pes molecular ultra alt es coneix com a fibra UHMWPE, també coneguda com a fibra de PE d'alta resistència. El seu pes molecular està entre 1,5 milions i 8 milions, que és desenes de vegades el de les fibres ordinàries, que també és l'origen del seu nom.
La fibra UHMWPE és una de les tres fibres d'alta tecnologia més importants del món actual, i també és la fibra més dura del món. La seva resistència és 15 vegades superior a la de l'acer, i 2 vegades superior a la de la fibra de carboni i Fang 1414. Actualment és el principal material per fabricar armadures.
La fibra UHMWPE té avantatges de rendiment incomparables. Actualment, no hi ha cap material de polímer pur amb tantes propietats excel·lents, que té la reputació de "rei dels plàstics".
La fibra UHMWPE és lleugera, amb una densitat de només 0,97 glem' i té una forta inercia química. Les solucions àcids i àlcalis forts i els dissolvents orgànics no tenen cap efecte sobre la seva força. A més, té una excel·lent resistència a l'envelliment climàtic i resistència als raigs UV. Després de 1500 hores de llum solar, la taxa de retenció de la força de la fibra encara és tan alta com el 80 per cent. Encara té ductilitat a la temperatura de l'amoníac líquid (-269 graus), i pot mantenir una excel·lent resistència a l'impacte en nitrogen líquid (-196 graus), que no té igual per altres plàstics. A més, la fibra UHMWPE té la resistència al desgast, la resistència a la flexió i la fatiga de tensió més forta entre les fibres d'alt rendiment existents, i té una resistència a l'impacte i una resistència al tall excepcionals. Una fibra UHMWPE que és només una quarta part del gruix d'un cabell es pot tallar gairebé contínuament amb unes tisores. En comparació amb altres plàstics d'enginyeria, presenta principalment inconvenients com ara baixa resistència a la calor, rigidesa i duresa, però es pot millorar amb mètodes com ara "ompliment" i "reticulació".
La teoria bàsica sobre les fibres de polietilè de pes molecular ultra alt es va proposar ja als anys trenta. No obstant això, és el filat en gel i el filat plastificant els que realment han fet un gran avenç en la tecnologia. A la dècada de 1970, la Universitat de Leeds va desenvolupar amb èxit fibres de polietilè d'alt pes molecular amb un pes molecular de 100,000. El 1975, DSM dels Països Baixos va inventar el mètode de filatura en gel utilitzant decahidrotea com a dissolvent, va preparar fibres UHMWPE amb èxit i va sol·licitar una patent el 1979. Després de deu anys d'investigació dura, es va confirmar que el mètode de filatura en gel és un mètode eficaç. per a la fabricació de fibres de polietilè d'alta resistència, que té perspectives industrials, i les seves matèries primeres són fàcils d'obtenir i el cost de producció és baix. Les fibres UHMWPE van cridar immediatament l'atenció de les potències industrials mundials.
A causa de les nombroses excel·lents propietats de la fibra UHMWPE, ha mostrat grans avantatges en el mercat de la fibra d'alt rendiment, des de cordes d'amarratge en camps petroliers en alta mar fins a materials compostos lleugers d'alt rendiment. L'equipament i altres camps tenen un paper fonamental, especialment en l'àmbit militar.
En enginyeria aeroespacial, a causa del pes lleuger, alta resistència i bona resistència a l'impacte dels materials compostos de fibra UHMWPE, és adequat per a estructures de punta d'ala de diversos avions, estructures de naus espacials, avions de boies, paracaigudes de desacceleració, etc. En el camp civil, cordes, cables, veles i arts de pesca fets de fibres UHMWPE són adequats per a l'enginyeria marina. La longitud de ruptura sota pes mort és 8 vegades la de les cordes d'acer i 2 vegades la de les fibres d'aramida. En aplicacions industrials, les fibres UHMWPE i els seus compostos es poden utilitzar com a recipients a pressió, cintes transportadores, materials de filtre, plaques amortidors d'automòbils, etc. i s'han fabricat peces d'avions ultralleugers, i el seu rendiment és superior als materials tradicionals. En medicina, s'ha utilitzat en aplicacions clíniques en els camps dels materials de safates dentals, implants mèdics i sutures plàstiques.
