Filato misto UHMWPE

Zhejiang QianXiLong Special Co., Ltd e Longkui New Material Co., Ltd sono aziende molto apprezzate con sede nella zona di sviluppo economico di Yongkang, Zhejiang, Cina. Queste società sono state create dal rinomato Qianxi Group, un importante gruppo di investimenti. QianXiLong Special Fiber (QXL) è un'eccezionale impresa high-tech che si concentra sulla ricerca, sviluppo e produzione di fibre UHMWPE (polietilene ad altissimo peso molecolare). La nostra azienda vanta tre stabilimenti situati a Yongkang, Longyou e Shanxi, con una capacità complessiva di 4000 tonnellate. Le nostre fibre sono disponibili in un'ampia gamma di fibre superfini da 8D a 2400D e persino fino a 40000D, con fibre ad alta tenacità (tenacità superiore a 42 cN/dtex) che sono la nostra specialità. D'altra parte, Longkui New Material Co., Ltd (Longkui) è un'impresa high-tech di alto livello che si concentra sullo sviluppo di materiali protettivi UHMWPE.

Resistenza al calore
Il filato misto UHMWPE ha una resistenza al calore inferiore rispetto a molti altri tipi di fibre ad alta resistenza e un punto di fusione inferiore (da 297 gradi a 305 gradi F) rispetto a molti polimeri comuni. Tutti i gradi avranno la stessa resistenza al calore e lo stesso punto di fusione a causa della natura del filato misto UHMWPE. Ad esempio, il filato misto UHMWPE è una buona opzione per le armature balistiche utilizzate nel lavoro di sicurezza e di polizia, ma non è una buona scelta per la produzione di attrezzature per vigili del fuoco. Ma tutti i gradi di filato misto UHMWPE avrebbero un livello di resistenza al calore simile.

Resistenza alla trazione
I filati misti UHMWPE sono più resistenti del 40% rispetto ai filati aramidici. Hanno inoltre un'elevata resistenza all'abrasione, anche sotto pressione, e sono 15 volte più resistenti all'abrasione rispetto all'acciaio al carbonio. Se la resistenza e la prevenzione della rottura sono di fondamentale importanza, valuta la selezione del filato per assicurarti che soddisfi i requisiti di resistenza alla trazione. Il filato misto UHMWPE è noto per la sua elevata resistenza alla trazione, ma controlla sempre le specifiche del prodotto per le esatte proprietà di trazione. I punti di forza variano a seconda del grado e del modo esatto in cui viene elaborato ciascun grado. Un paracadutista non vuole che la sua attrezzatura si rompa sotto forte stress, e la tua azienda certamente non vorrebbe essere coinvolta nella creazione di materiali difettosi che potrebbero causare un incidente lungo la linea.

Durabilità
A seconda della qualità, il filato misto UHMWPE ha solitamente una massa molecolare compresa tra 3,5 e 7,5 milioni di amu, che è piuttosto elevata. Il filato misto UHMWPE ha anche un'altissima resistenza al taglio. Ha anche un coefficiente di attrito molto basso, paragonabile al politetrafluoroetilene (PTFE), il che lo rende adatto per usi che comportano movimento e scorrimento. Un esempio comune sono le attrezzature per la movimentazione di materiali sfusi, che subiscono movimenti ripetitivi e costanti.

I filati di fibre ad alte prestazioni sono ampiamente utilizzati nel campo della protezione balistica come tessuti e compositi rinforzati grazie alle loro proprietà eccezionali. Quando un filo viene colpito trasversalmente da un proiettile, nel punto di impatto viene generata un'onda trasversale che si propaga fino all'estremità. Un'onda trasversale più veloce è desiderabile per dissipare l'energia più rapidamente, migliorando così la prestazione all'impatto del tessuto o del composito. Tuttavia, studi sperimentali sui filati hanno dimostrato che le singole fibre all’interno di un filato non subiscono l’impatto contemporaneamente. Invece, queste fibre si guastano progressivamente entro i primi microsecondi. Inoltre, durante il processo di produzione, le fibre tendono a scivolare, provocando l'allentamento dei fili e l'aggrovigliamento delle fibre, il che ostacola una produzione regolare, in particolare nella tessitura di tessuti resistenti agli urti ad alta densità. Inoltre, gli esperimenti hanno rivelato che quando i tessuti vengono post-trattati con resina per creare tessuti rivestiti, alcune fibre possono presentare infiltrazioni di resina non uniformi. In queste circostanze, il filato si comporta come un insieme di componenti fibrosi separati, il che influisce sulla propagazione trasversale delle onde e diminuisce potenzialmente la resistenza agli urti complessiva della struttura. La ricerca ha indicato che il poliuretano termoplastico (PU) è un polimero riempitivo preferibile grazie alla sua eccellente lavorabilità e stabilità chimica. In particolare, la sua catena molecolare contiene segmenti flessibili che migliorano la resistenza alla flessione, all'impatto e all'assorbimento di energia. Per migliorare la capacità delle fibre del filato misto UHMWPE e la resistenza complessiva agli urti dei suoi compositi, le fibre vengono rivestite per migliorare la bagnabilità dei filati centrali nel successivo post-trattamento della resina del tessuto.

Le proprietà di trazione dei filati di fibra svolgono un ruolo cruciale nel determinare le prestazioni balistiche di tessuti e compositi e sono quindi vitali per la progettazione di attrezzature antiproiettile. La maggior parte degli sforzi di ricerca si sono concentrati sullo studio delle proprietà tensili dei singoli filati, con studi limitati sui filati compositi con strati di rivestimento. Ha scoperto che la velocità di deformazione delle proprietà di trazione del filato misto UHMWPE mostrava un'elevata sensibilità alla bassa velocità di deformazione (da 3,3 × 10−5 a 0.33/s). Tuttavia, queste proprietà di trazione erano indipendenti da 0.33–400/s. Wang et al. È stato riferito che la resistenza alla trazione dei filati di vetro E è gradualmente aumentata (90–1700 s−1), mentre la deformazione a rottura è aumentata con la velocità di deformazione (sotto 1110 s−1) e è diminuita con la velocità di deformazione (superiore a 1300 s−1 ) hanno osservato che lo stress di rottura dei filati di PVA aumentava con l'aumentare della velocità di deformazione (0,01–1500 s−1). Tuttavia, la deformazione a rottura dei filati in fibra di PVA è diminuita significativamente con l’aumento della velocità di deformazione (0,01–270 s−1), ma è aumentata con l’aumento della velocità di deformazione (270–1500 s−1). Si è scoperto che i filati di basalto mostravano un effetto significativo sulla velocità di deformazione, con un tasso di deformazione crescente che si traduceva in una maggiore resistenza alla trazione e una minore deformazione a rottura. Ha condotto una ricerca sul fatto che lo stress distruttivo e la deformazione a rottura del materiale aumentavano gradualmente (0,01–180 s−1). Nel caso di filati compositi con strati di rivestimento. Ha scoperto che i filati di nanotubi di carbonio rivestiti mostravano resistenze a trazione massima più elevate rispetto ai filati di nanotubi di carbonio puri quando sottoposti a carico in situ. Inoltre, i filati rivestiti hanno dimostrato un comportamento alla frattura più coesivo rispetto ai filati non rivestiti. Si è concentrato sul rivestimento delle fibre di filato misto UHMWPE con PU e ha scoperto che lo stiramento del filato composito in condizioni quasi statiche ne aumenta significativamente la resistenza. Tuttavia, nessuno di questi studi ha coinvolto condizioni di carico dinamico. I tessuti sono stati colpiti da un proiettile, le scarse proprietà di attrito tra il filo del proiettile e l'interno del filo hanno fatto sì che i fili scivolassero sul proiettile. Pertanto, nei loro esperimenti non è stata osservata alcuna rottura del filo. È stato riferito che i rivestimenti a spruzzo su tessuti in filato misto UHMWPE hanno aumentato significativamente il coefficiente di attrito dei campioni rivestiti rispetto alle controparti pulite e hanno migliorato la resistenza agli urti dei tessuti.

L'attuale mancanza di ricerca sul comportamento meccanico dinamico dei filati compositi e la comprensione limitata del meccanismo di indurimento del poliuretano (PU) sul filato sottoposto a carico dinamico. Per colmare questa lacuna, questo studio impregna il materiale in filato di polietilene ad altissimo peso molecolare (filato misto UHMWPE) con una soluzione di PU e successivamente lo polimerizza per creare filati compositi PU/PE.