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. |
Relat. |
Tažnost |
Bod |
|---|---|---|---|---|
|
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.
