UHMWPE ഫൈബർ തയ്യാറാക്കൽ

ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള ഹൈ-മോഡുലസ് പോളിയെത്തിലീൻ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന UHMWPE, നിലവിൽ ലോകത്തിലെ ഉയർന്ന പ്രകടന സാമഗ്രികളിൽ ഒന്നാണ്.നാശന പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത എന്നിവ പോലുള്ള സമഗ്രമായ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഇത് നിലവിൽ സൈനിക സംരക്ഷണ സാമഗ്രികൾ, സൈനിക മെക്കാനിക്കൽ വസ്തുക്കൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഉപകരണങ്ങൾ, മറ്റ് സൈനിക മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള ഹൈ-മോഡുലസ് പോളിയെത്തിലീൻ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന UHMWPE, നിലവിൽ ലോകത്തിലെ ഉയർന്ന പ്രകടന സാമഗ്രികളിൽ ഒന്നാണ്.നാശന പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത എന്നിവ പോലുള്ള സമഗ്രമായ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഇത് നിലവിൽ സൈനിക സംരക്ഷണ സാമഗ്രികൾ, സൈനിക മെക്കാനിക്കൽ വസ്തുക്കൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഉപകരണങ്ങൾ, മറ്റ് സൈനിക മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഫൈബറിന്റെ വികസനം ഒരു രാജ്യത്തിന്റെ സൈനിക ഉപകരണങ്ങളുടെ അടിത്തറയാണ്, നൂതനമായ സാമഗ്രികൾക്ക് വിപുലമായ സൈനിക സാങ്കേതികവിദ്യയിലേക്ക് നയിക്കാനാകും, ഇത് ശക്തമായ ഒരു ആധുനിക രാജ്യത്തിന്റെ നിർമ്മാണത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന മെറ്റീരിയൽ അടിത്തറയായി മാറിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ നിർണ്ണായക സ്ഥാനം വഹിക്കുന്നു. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള സൈനിക സാമഗ്രികളുടെ മേഖല.

1. UHMWPE ഫൈബറിന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ

UHMWPE ഫൈബറിന് മികച്ച സമഗ്രമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിന്റെ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത ചെറുതാണ്, വെള്ളത്തിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കാൻ കഴിയും.ഒപ്പംUHMWPE ഫൈബർനിലവിൽ ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ഫൈബറാണ്.സ്റ്റീലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, UHMWPE ഫൈബർ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സ്റ്റീലിനേക്കാൾ പത്തിരട്ടിയിലധികം ശക്തമാണ്.കൂടാതെ, UHMWPE ഫൈബറിന് ശക്തമായ നാശന പ്രതിരോധം, രാസ പ്രതിരോധം, ധരിക്കുന്ന പ്രതിരോധം, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ, സമഗ്രമായ പ്രകടനം, ചൈനയിലെ പല പ്രധാന മേഖലകളിലെ UHMWPE ഫൈബർ എന്നിവയും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

1.1 മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ

മറ്റ് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള നാരുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, UHMWPE ഫൈബർ സാന്ദ്രത പരമ്പരാഗത PE ഫൈബർ, പോളിപ്രൊഫൈലിൻ ഫൈബർ എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷം രണ്ടാമതാണ്, കൂടാതെ ബുള്ളറ്റ് പ്രൂഫ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഏറ്റവും ചെറിയ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ഫൈബർ മെറ്റീരിയലാണിത്.മികച്ച ബുള്ളറ്റ് പ്രൂഫ് പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കുമ്പോൾ മെറ്റീരിയലിന്റെ ഭാരം കുറയ്ക്കാനും ഭാരം കുറഞ്ഞ പ്രഭാവം നേടാനും ഇതിന് കഴിയും.

മറ്റ് ഗുണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, UHMWPE യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തി PBO, polyaryl ester ഫൈബർ എന്നിവയ്‌ക്ക് പിന്നിൽ രണ്ടാമത്തേതാണ്, മാത്രമല്ല ഇത് പോളിയറിൽ ഈസ്റ്റർ ഫൈബറിൽ നിന്ന് 0.1 വ്യത്യസ്തമാണ്.UHMWPE ന് മികച്ച ടെൻസൈൽ ശക്തിയുണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

മറ്റ് നാരുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പ്രാരംഭ മോഡുലസ് പിബിഒയ്ക്കും കാർബൺ ഫൈബറിനും രണ്ടാമത്തേതാണ്, ഇത് ഫൈബറിന് കേടുപാടുകൾ വരുത്തുന്നതിന് താരതമ്യേന നല്ല പ്രതിരോധമുണ്ടെന്നും രൂപഭേദം വരുത്താൻ സാധ്യതയില്ലെന്നും ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ബുള്ളറ്റ് പ്രൂഫ് മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്ന അൾട്രാ-ഹൈ നിർദ്ദിഷ്ട ശക്തിയും നിർദ്ദിഷ്ട മോഡുലസും ഉള്ള ഒരുതരം സ്വഭാവ ഫൈബറാണിത്.

1.2 ഇലക്ട്രിക്കൽ ഇൻസുലേഷൻ പ്രകടനം

UHMWPE ഫൈബർ പ്രതിഫലന റഡാർ തരംഗ പ്രതിഭാസം വളരെ കുറവാണ്, ഉയർന്ന ചാലക കാര്യക്ഷമതയോടെ, സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.പോളിയെത്തിലീനിന്റെ വൈദ്യുത സ്ഥിരതയും നഷ്ട മൂല്യവും മറ്റ് വസ്തുക്കളിൽ ഏറ്റവും കുറവാണെങ്കിലും, UHMWPE ഫൈബറിന് പരമ്പരാഗത പോളിയെത്തിലീൻ ഫൈബറിന് എത്തിച്ചേരാനാകാത്ത പ്രകടനമുണ്ട്, മാത്രമല്ല ഇത് പൊതു വസ്തുക്കളേക്കാൾ മികച്ച ഫലമുണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ഇത് റഡാർ റാഡോമിന് ഇഷ്ടപ്പെട്ട വസ്തുവാണ്. ഉയർന്ന നിലവാരവും നേരിയ പ്രഭാവവും.

1. 3 കാലാവസ്ഥ പ്രതിരോധവും ധരിക്കാനുള്ള പ്രതിരോധവും

UHMWPE ഫൈബറിന് മികച്ച കാലാവസ്ഥാ പ്രതിരോധമുണ്ട്, കൂടാതെ ദീർഘനാളത്തെ പ്രകാശത്തിനും കഠിനമായ അന്തരീക്ഷത്തിനും ശേഷം യഥാർത്ഥ ഉയർന്ന പ്രകടനം മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്താൻ കഴിയും.അതേ സമയം, UHMWPE ഫൈബറിന് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള വസ്തുക്കളിൽ അരാമിഡ് ഫൈബറിനേക്കാൾ ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും വളയുന്ന ക്ഷീണ പ്രതിരോധവും ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഈ ഫൈബറിന്റെ പ്രതിരോധം മറ്റ് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള നാരുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും എളുപ്പമുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനവും കാരണം, വ്യാവസായിക മേഖലയിൽ ഇതിന് നല്ല ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

1. 4 കെമിക്കൽ കോറഷൻ പ്രതിരോധം

UHMWPE ഫൈബറിന്റെ ആന്തരിക ഘടന താരതമ്യേന ഇറുകിയതാണ്.ഫൈബറിനുള്ളിലെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ ഉയർന്ന ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റിയും ഓറിയന്റേഷനും കാരണം ഫൈബറിന് ശക്തമായ രാസ ജഡത്വം ഉണ്ട്.അതിനാൽ, ആസിഡും ബേസ് അവസ്ഥയും അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായ താപനില അവസ്ഥയിൽ, നാരുകൾക്ക് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ പ്രകടനം ദീർഘകാലത്തേക്ക് മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്താനും കഠിനമായ അന്തരീക്ഷത്തിൽ അതിന്റെ മൂല്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടാനും കളിക്കാനും കഴിയും.

1. 5 സ്വയം-ലൂബ്രിക്കേറ്റിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ

മറ്റ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ UHMWPE മെറ്റീരിയൽ, UHMWPE മെറ്റീരിയലിന് വളരെ കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഘടകം ഉണ്ട്, കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഘടകം ഫൈബറിനെ തന്നെ മികച്ച സ്വയം-ലൂബ്രിക്കറ്റിംഗ് പ്രകടനമാക്കുന്നു, ലൂബ്രിക്കന്റ് ഇല്ലാത്ത അവസ്ഥയിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് മെറ്റീരിയലുകളിലെ ഏറ്റവും മികച്ച മെറ്റീരിയലാണിത്, അതിനാൽ UHMWPE മെറ്റീരിയൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ, വളരെ ഉയർന്ന ഉപയോഗ മൂല്യം.യന്ത്രത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ UHMWPE ഫൈബർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, പരമ്പരാഗത സ്റ്റീൽ, താമ്രം എന്നിവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലൂബ്രിക്കന്റിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിലാണ് നല്ലത്.അതിനാൽ, സാധാരണ മെറ്റീരിയലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, UHMWPE ഫൈബർ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വില ലാഭിക്കുക മാത്രമല്ല, മികച്ച പ്രകടന ഫലത്തിന് ഉറപ്പുനൽകുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ഇതിന് ഉയർന്ന ഉപയോഗ മൂല്യമുണ്ട്.

2. UHMWPE ഫൈബർ തയ്യാറാക്കുന്ന രീതി

2.1 ജെൽ സ്പിന്നിംഗ് രീതി

ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള UHMWPE ഫൈബർ തയ്യാറാക്കാൻ നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്, എന്നാൽ ലായകത്തിന്റെ കാരണത്താൽ തന്നെ UHMWPE ഫൈബർ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയുന്നില്ല.ജെൽ സ്പിന്നിംഗ് ആണ് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ രീതി.ജെൽ സ്പിന്നിംഗ് രീതി പൊതുവായ ലായനി സ്പിന്നിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ വെറ്റ് സ്പിന്നിംഗ് എന്നിവയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്, സാധാരണയായി ഉയർന്ന മോളിക്യുലാർ വെയ്റ്റ് പോളിമറുകൾ അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, സ്പിന്നിംഗ് ഡോപ്പായി സെമി നേർപ്പിച്ച ലായനി, അർദ്ധ നേർപ്പിച്ച ലായനിയിലെ കുരുക്കുകളിലേക്ക് വഴക്കമുള്ള തന്മാത്ര ചെയിൻ ലായനി, തുടർന്ന് സ്പിന്നിംഗ്, ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ, ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ സ്ട്രെച്ച് ചെയിൻ, എക്‌സ്‌ട്രാക്ഷൻ ട്രീറ്റ്‌മെന്റിന് ശേഷം താപ സ്ട്രെച്ചിംഗിന്റെ സമയത്തേക്ക്, ഇത് ഉയർന്ന ശക്തിയും ഉയർന്ന മോഡുലസ് നാരുകളും ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചതാണ്.ജെൽ സ്പിന്നിംഗ് രീതിക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന അടിസ്ഥാന സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്: (1) അൾട്രാ-ഹൈ മോളിക്യുലാർ വെയ്റ്റ് പോളിമർ അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു; (2) സ്പിന്നിംഗ് സ്റ്റോക്കായി സെമി-നേർപ്പിച്ച ലായനി ഉപയോഗിക്കുക;(3) ഹൈപ്പർതെർമൽ സ്ട്രെച്ചിംഗ് നടത്തി, ടെൻസൈൽ അനുപാതം 30-ൽ കൂടുതലായിരുന്നു.

2.2 പ്ലാസ്റ്റിസിങ് മെൽറ്റ് സ്പിന്നിംഗ് രീതി

മെൽറ്റ് സ്പിന്നിംഗ്, മെൽറ്റ് സ്പിന്നിംഗ്, എക്സ്ട്രൂഡിംഗ് എന്നിവയിലൂടെ പോളിമർ മെൽറ്റ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.മെൽറ്റ് സ്പിന്നിംഗിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് പ്ലാസ്റ്റിസ്ഡ് മെൽറ്റ് സ്പിന്നിംഗ്, ഇരട്ട സ്ക്രൂ മിക്സഡ് ലായകത്തിലൂടെ സ്പിന്നിംഗിനായി പോളിമർ മെൽറ്റിൽ ഉചിതമായ അളവിൽ നേർപ്പിക്കുക, തുടർന്ന് എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്ത് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ ഏജന്റിൽ കുതിർത്ത് ആവർത്തിച്ച് വലിച്ചുനീട്ടുന്നത് ഒടുവിൽ ഉയർന്ന ശക്തി ലഭിക്കും. ഉയർന്ന മോഡുലസ് പോളിയെത്തിലീൻ ഫൈബറും.

2.3 ഉയർന്ന മർദ്ദം സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് എക്സ്ട്രൂഷൻ രീതി

എക്‌സ്‌ട്രൂഷൻ രൂപീകരണത്തിന്റെ തത്വം, എക്‌സ്‌ട്രൂഡറിലേക്ക് ഗ്രാനുലാർ സോളിഡ് സോൾവെന്റ് ചേർക്കുന്നു, ഖര ലായകമുള്ള മെറ്റീരിയൽ ബാരൽ ഉരുകുന്ന താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അങ്ങനെ ഖരവസ്തു ഉരുകുന്നു, ഉരുകിയ ഏജന്റ് മെഷീന്റെ തലയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു. നിശ്ചിത ആകൃതി, തുടർന്ന് തണുപ്പിക്കുന്നതിനും രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും ശേഷം, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നം ദൃഢമാക്കുന്നു.ഉയർന്ന മർദ്ദം സോളിഡ് എക്‌സ്‌ട്രൂഷൻ രീതി എക്‌സ്‌ട്രൂഷന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഉയർന്ന മർദ്ദം ഉരുകുകയും ലായകമായി രൂപപ്പെടുകയും പിന്നീട് ജെറ്റ് ദ്വാരത്തിലൂടെ ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ രൂപപ്പെടുകയും ഒടുവിൽ ഉയർന്ന തന്മാത്രാ ഭാരം പോളിയെത്തിലീൻ നേടുകയും ചെയ്യുന്നത്.

2.4 ഉപരിതല ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ രീതി

നാരുകളുള്ള ക്രിസ്റ്റലിന്റെ മന്ദഗതിയിലുള്ള വളർച്ചാ നിരക്ക് കാരണം, UHMWPE ഫൈബർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഈ രീതി വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.

,