ZVOLTE CÍLOVOU SKUPINU pro přehlednější zobrazení.

    Expozice

    Garant: 
    Bc. Kristýna Nová
    Klíčová slova: 
    Anotace pro veřejnost: 
    Vyzkoušejte pevnost vlákna Dyneema. Otestujte, jak je toto vlákno pevné.
    Anotace pro 1. stupeň ZŠ: 
    Žáci se zde dozvědí, z čeho je vyráběné Dyneema vlákno a proč je tak pevné.

    RVP pro 1. stupeň ZŠ

    Anotace pro 2. stupeň ZŠ: 
    Žáci se zde dozvědí, z čeho je vyráběné Dyneema vlákno a proč je tak pevné.

    Věda a technika v pozadí

    Příroda inspirovala vědce a techniky ke konstrukci řady věcí. Jednou z nich je velmi tenká a velmi pevná pavučina, jejíž vlastnosti převzala vlákna UHMWPE. Pod obchodní značkou Dyneema® je od roku 1990 vyrábí nizozemská firma DMS. Kromě ní vyvinula podobné vlákno se stejnými vlastnostmi i firma Honeywell s názvem Spectra. Mezi další obchodní názvy pro UHMWPE materiály patří TIVAR od firmy Quadrant EPP Inc. a Polystone-M od firmy Röchling Engineering Plastics.

    Teorie

    Jedná se vlastně o polyethylenové vlákno s mimořádně vysokou pevností. Polyethylenová vlákna se vyrábí z nasycených lineárních makromolekul alifatických uhlovodíků. Výchozí látkou je polymer s mimořádně vysokou molekulovou váhou (UHMWPE z anglického Ultra-high-molecular-weight polyethylene). Sloučenina se zvlákňuje protlačováním přes trysky a dlouží. Protože filamenty mají poněkud želatinový vzhled, říká se procesu také gelové zvlákňování.


    Struktura molekuly polyethylenu.
    Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

    Polymerizace UHMWPE bylo komercionalizováno v roce 1950 firmou Ruhrchemie AG, která v průběhu let měnila jména. Dnešní UHMWPE práškový materiál je vyráběn firmou Ticona. UHMWPE je dostupná komerčně buď v pevné formě jako listy nebo pruty, také jako vlákna. UHMWPE prášek může být také přímo modelována do finálního tvaru výrobku. UHMWPE bylo koncem 1970 let komercionalizováno holandskou firmou DMS.

    V následující tabulce je uvedeno srovnání některých fyzikálních vlastností vláken používaných na technické textilie:

    Druh vlákna

    Specif.
    hmotnost
    [kg/dm³]

    Relat.
    pevnost
    [cN/dtex]

    Tažnost
    [%]

    Bod
    tání
    [°C]

    E-sklo

    2,6

    1,8

    3,3

    850

    aramid HM

    1,45

    2,8

    2,2

    550

    uhlík

    1,78

    3,8

    1,5

    2400

    polyethylen

    0,97

    7 - 38

    3,6

    150

     

    Polyethylenová vlákna mají mimořádně vysokou pevnost v tahu, podle některých údajů až desetkrát vyšší než například speciální uhlíkové vlákno. Důvodem je extrémně dlouhý řetězec s molekulární hmotností v milionech (obvykle 2 – 6 milionů), který je s ostatními řetězci spojen van der Waalsovými vazbami. Výrobky dobře odolávají ultrafialovému záření (po 1500 hodinách nejméně 80 %) a mnoha chemikáliím. Použití vláken pro textilní účely je omezené, protože se dají jen velmi obtížně řezat a mají nulovou navlhavost. Jsou velmi odolné proti tření (15x odolnější proti tření než uhlíková ocel). Dyneema® vlákno je bez chutí a bez zápachu a je netoxické. Vzhledem k nízkému bodu tání se nedoporučuje používat UHMWPE vlákno při teplotách přesahujících 80 - 100 °C dlouhodobě, stává se pak křehkým.

    Odborné dotazy

    Rezervace a nákup vstupenek

    Recepce

    Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.