UHMWPE फायबर तयार करणे

UHMWPE, ज्याला उच्च-शक्तीचे उच्च-मॉड्युलस पॉलीथिलीन असेही म्हणतात, सध्या जगातील उच्च-कार्यक्षमता सामग्रींपैकी एक आहे.गंज प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध आणि कमी घनता यासारख्या त्याच्या सर्वसमावेशक उत्कृष्ट गुणधर्मांमुळे, हे सध्या लष्करी संरक्षण साहित्य, लष्करी यांत्रिक साहित्य, एरोस्पेस उपकरणे आणि इतर लष्करी क्षेत्रात वापरले जाते.

UHMWPE, ज्याला उच्च-शक्तीचे उच्च-मॉड्युलस पॉलीथिलीन असेही म्हणतात, सध्या जगातील उच्च-कार्यक्षमता सामग्रींपैकी एक आहे.गंज प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध आणि कमी घनता यासारख्या त्याच्या सर्वसमावेशक उत्कृष्ट गुणधर्मांमुळे, हे सध्या लष्करी संरक्षण साहित्य, लष्करी यांत्रिक साहित्य, एरोस्पेस उपकरणे आणि इतर लष्करी क्षेत्रात वापरले जाते.उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या फायबरचा विकास हा देशाच्या लष्करी उपकरणांचा पाया आहे आणि प्रगत साहित्य प्रगत लष्करी तंत्रज्ञानाकडे नेऊ शकते, जे शक्तिशाली आधुनिक देशाच्या बांधकामासाठी एक महत्त्वपूर्ण भौतिक पाया बनले आहे आणि त्यात निर्णायक स्थान व्यापलेले आहे. जगभरातील लष्करी सामग्रीचे क्षेत्र.

1. UHMWPE फायबरचे गुणधर्म

UHMWPE फायबरमध्ये उत्कृष्ट सर्वसमावेशक गुणधर्म आहेत, त्याची सापेक्ष घनता लहान आहे, पाण्यावर तरंगू शकते.आणिUHMWPE फायबरसध्या जगातील सर्वात मजबूत फायबर आहे.स्टीलच्या तुलनेत, UHMWPE फायबर उच्च-गुणवत्तेच्या स्टीलपेक्षा दहापट अधिक मजबूत आहे.याव्यतिरिक्त, UHMWPE फायबरमध्ये मजबूत गंज प्रतिकार, रासायनिक प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध आणि इतर गुणधर्म, सर्वसमावेशक कामगिरी, चीनमधील अनेक महत्त्वाच्या क्षेत्रात UHMWPE फायबर महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

1.1 उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म

इतर उच्च-कार्यक्षमता तंतूंच्या तुलनेत, UHMWPE फायबरची घनता ही पारंपारिक PE फायबर आणि पॉलीप्रॉपिलीन फायबरनंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे आणि बुलेटप्रूफ सामग्रीमध्ये सर्वात लहान घनतेसह हे इष्टतम फायबर सामग्री आहे.हे सामग्रीचे वजन कमी करू शकते आणि चांगले बुलेटप्रूफ कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित करताना हलके प्रभाव प्राप्त करू शकते.

इतर गुणधर्मांच्या तुलनेत, UHMWPE ची तन्य शक्ती पीबीओ आणि पॉलीअरिल एस्टर फायबरपेक्षा फक्त दुसरी आहे आणि ती पॉलीअरिल एस्टर फायबरपेक्षा फक्त 0.1 वेगळी आहे.हे पाहिले जाऊ शकते की UHMWPE मध्ये उत्कृष्ट तन्य शक्ती आहे.

इतर तंतूंच्या तुलनेत, प्रारंभिक मोड्यूलस पीबीओ आणि कार्बन फायबरपेक्षा फक्त दुसऱ्या क्रमांकावर आहे, जे सूचित करते की फायबरमध्ये नुकसान तणावासाठी तुलनेने चांगला प्रतिकार आहे आणि ते विकृत होण्यास प्रवण नाही.हा एक प्रकारचा वैशिष्ट्यपूर्ण फायबर आहे ज्यामध्ये अति-उच्च विशिष्ट शक्ती आणि विशिष्ट मॉड्यूलस आहे, जे बुलेटप्रूफ सामग्रीमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

1.2 इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन कामगिरी

UHMWPE फायबर रिफ्लेक्टन्स रडार वेव्ह इंद्रियगोचर फारच कमी आहे, उच्च वहन कार्यक्षमतेसह, मिश्रित पदार्थांचे डायलेक्ट्रिक स्थिरता वाढवते.पॉलिथिलीनचे डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आणि तोटा मूल्य इतर साहित्यांमध्ये कमी असले तरी, UHMWPE फायबरमध्ये पारंपारिक पॉलिथिलीन फायबर पोहोचू शकत नाही अशी कामगिरी आहे आणि त्याचा सामान्य सामग्रीपेक्षा चांगला प्रभाव आहे, म्हणून ती रडार रेडोमसाठी पसंतीची सामग्री आहे. उच्च गुणवत्ता आणि प्रकाश प्रभाव.

1. 3 हवामान प्रतिकार आणि पोशाख प्रतिकार

UHMWPE फायबरमध्ये उत्कृष्ट हवामान प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि दीर्घकाळ प्रदीपन आणि कठोर वातावरणानंतर मूळ उच्च कार्यक्षमता अपरिवर्तित ठेवू शकते.त्याच वेळी, UHMWPE फायबरमध्ये उच्च कार्यक्षमता सामग्रीमध्ये अरामिड फायबरपेक्षा जास्त पोशाख प्रतिरोध आणि झुकणारा थकवा प्रतिरोध असतो, त्यामुळे या फायबरचा पोशाख प्रतिरोध इतर उच्च कार्यक्षमता फायबरपेक्षा चांगला आहे.त्याच्या उच्च पोशाख प्रतिकार आणि सुलभ प्रक्रिया कार्यक्षमतेमुळे, त्याला औद्योगिक क्षेत्रात चांगली अनुप्रयोग संभावना आहे.

1. 4 रासायनिक गंज प्रतिकार

UHMWPE फायबरची अंतर्गत रचना तुलनेने घट्ट आहे.फायबरच्या आत असलेल्या आण्विक साखळीच्या उच्च स्फटिकता आणि अभिमुखतेमुळे फायबरमध्ये मजबूत रासायनिक जडत्व असते.त्यामुळे, आम्ल आणि बेस स्थिती किंवा उच्च आणि कमी तापमानाच्या स्थितीत, फायबर त्याची मूळ कार्यक्षमता दीर्घकाळ अपरिवर्तित ठेवू शकतो आणि तरीही कठोर वातावरणात त्याचे मूल्य बदलू शकतो.

1. 5 स्व-वंगण गुणधर्म

इतर अभियांत्रिकी साहित्याच्या तुलनेत UHMWPE मटेरिअलमध्ये खूप कमी घर्षण घटक असतात, कमी घर्षण घटक फायबरला स्वतःहून चांगले स्नेहन कार्यप्रदर्शन बनवते, वंगण नसलेल्या स्थितीत प्लास्टिक मटेरियलमध्ये ही सर्वोत्तम सामग्री आहे, त्यामुळे UHMWPE सामग्रीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. अभियांत्रिकीमध्ये, खूप उच्च वापर मूल्यासह.मशीनच्या ऑपरेशनमध्ये UHMWPE फायबरचा वापर केला जातो, पारंपारिक स्टीलच्या तुलनेत वंगणाच्या ऑपरेशन अंतर्गत पितळ अधिक चांगले आहे.म्हणून, सामान्य सामग्रीच्या तुलनेत, UHMWPE फायबर केवळ कच्च्या मालाची किंमत वाचवत नाही, तर उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन प्रभावाची हमी देखील देते, त्यामुळे त्याचे उच्च वापर मूल्य आहे.

2. UHMWPE फायबर तयार करण्याची पद्धत

2.1 जेल स्पिनिंग पद्धत

उच्च कार्यक्षमता UHMWPE फायबर तयार करण्यासाठी अनेक पद्धती आहेत, परंतु स्वतः सॉल्व्हेंटच्या कारणामुळे, UHMWPE फायबर तयार करणे शक्य नाही.जेल स्पिनिंग ही सर्वात आदर्श पद्धत आहे.जेल स्पिनिंग पद्धत सामान्य सोल्यूशन स्पिनिंग किंवा ओले स्पिनिंगपेक्षा वेगळी आहे, सामान्यत: उच्च आण्विक वजन पॉलिमर कच्चा माल म्हणून वापरतात, अर्ध सौम्य द्रावणाने स्पिनिंग डोप म्हणून बनविले जाते, अर्ध सौम्य द्रावणात गुंफण्यासाठी लवचिक रेणू साखळी द्रावण, आणि नंतर स्पिनिंग, क्रिस्टलायझेशन, उच्च तन्य स्ट्रेच चेन, एक्स्ट्रॅक्शन ट्रीटमेंट नंतर थर्मल स्ट्रेचिंगच्या वेळेस, जी उच्च शक्ती आणि उच्च मॉड्यूलस तंतूंनी बनविली जाते.जेल स्पिनिंग पद्धतीमध्ये खालील मूलभूत वैशिष्ट्ये आहेत: (1) अति-उच्च आण्विक वजनाचा पॉलिमर कच्चा माल म्हणून वापरला जातो; (2) स्पिनिंग स्टॉक म्हणून अर्ध-पातळ द्रावण वापरा;(3) हायपरथर्मल स्ट्रेचिंग केले गेले आणि तन्य गुणोत्तर 30 पेक्षा जास्त होते.

2.2 प्लॅस्टिकीकरण मेल्ट स्पिनिंग पद्धत

मेल्ट स्पिनिंग मेल्ट स्पिनिंग आणि एक्सट्रूडिंगद्वारे पॉलिमर मेल्टपासून बनते.प्लॅस्टिकाइज्ड मेल्ट स्पिनिंग मेल्ट स्पिनिंगच्या आधारावर आहे, कताईसाठी पॉलिमर मेल्टमध्ये योग्य प्रमाणात डायल्युअंट जोडून, ​​ट्विन स्क्रू मिश्रित सॉल्व्हेंटद्वारे, आणि नंतर एक्सट्रूड केले जाते, एक्स्ट्रक्शन एजंटमध्ये भिजवले जाते आणि नंतर वारंवार स्ट्रेचिंग केल्याने शेवटी उच्च शक्ती प्राप्त होते. आणि उच्च मॉड्यूलस पॉलिथिलीन फायबर.

2.3 उच्च दाब सॉलिड स्टेट एक्सट्रूजन पद्धत

एक्सट्रूझन फॉर्मिंगचे तत्व असे आहे की एक्सट्रूडरमध्ये दाणेदार सॉलिड सॉल्व्हेंट जोडले जाते, सॉलिड सॉल्व्हेंट असलेले मटेरियल बॅरल वितळण्याच्या तपमानावर गरम केले जाते, जेणेकरून घन पदार्थ वितळला जातो, वितळलेले एजंट मशीनच्या डोक्यावर नेले जाते. निश्चित आकार, आणि नंतर थंड आणि आकार दिल्यानंतर, अंतिम उत्पादन घट्ट केले जाते.उच्च दाब सॉलिड एक्सट्रूझन पद्धत एक्सट्रूझनच्या आधारावर उच्च दाब वितळते, सॉल्व्हेंट तयार करते, नंतर जेट होलद्वारे आणि नंतर उच्च तन्य, आणि शेवटी उच्च आण्विक वजन पॉलीथिलीन मिळवते.

2.4 पृष्ठभाग क्रिस्टलायझेशन पद्धत

तंतुमय क्रिस्टलच्या मंद वाढीच्या दरामुळे, ही पद्धत UHMWPE फायबर तयार करण्यासाठी क्वचितच वापरली जाते.

च्या