UHMWPE ફાઇબરની તૈયારી

UHMWPE, જેને ઉચ્ચ-શક્તિ ઉચ્ચ-મોડ્યુલસ પોલિઇથિલિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે હાલમાં વિશ્વની ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સામગ્રીમાંની એક છે.કાટ પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને ઓછી ઘનતા જેવા તેના વ્યાપક ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મોને લીધે, હાલમાં તેનો ઉપયોગ લશ્કરી સંરક્ષણ સામગ્રી, લશ્કરી યાંત્રિક સામગ્રી, એરોસ્પેસ સાધનો અને અન્ય લશ્કરી ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

UHMWPE, જેને ઉચ્ચ-શક્તિ ઉચ્ચ-મોડ્યુલસ પોલિઇથિલિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે હાલમાં વિશ્વની ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સામગ્રીમાંની એક છે.કાટ પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને ઓછી ઘનતા જેવા તેના વ્યાપક ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મોને લીધે, હાલમાં તેનો ઉપયોગ લશ્કરી સંરક્ષણ સામગ્રી, લશ્કરી યાંત્રિક સામગ્રી, એરોસ્પેસ સાધનો અને અન્ય લશ્કરી ક્ષેત્રોમાં થાય છે.ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ફાઇબરનો વિકાસ એ દેશના લશ્કરી સાધનોનો પાયો છે, અને અદ્યતન સામગ્રી અદ્યતન લશ્કરી તકનીક તરફ દોરી શકે છે, જે એક શક્તિશાળી આધુનિક દેશના નિર્માણ માટે મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી પાયો બની છે, અને નિર્ણાયક સ્થાન ધરાવે છે. વિશ્વભરમાં લશ્કરી સામગ્રીનું ક્ષેત્ર.

1. UHMWPE ફાઇબરના ગુણધર્મો

UHMWPE ફાઇબરમાં ઉત્તમ વ્યાપક ગુણધર્મો છે, તેની સંબંધિત ઘનતા નાની છે, પાણી પર તરતી શકે છે.અનેUHMWPE ફાઇબરહાલમાં વિશ્વમાં સૌથી મજબૂત ફાઇબર છે.સ્ટીલની તુલનામાં, UHMWPE ફાઇબર ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સ્ટીલ કરતાં દસ ગણા વધુ મજબૂત છે.વધુમાં, UHMWPE ફાઇબરમાં મજબૂત કાટ પ્રતિકાર, રાસાયણિક પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને અન્ય ગુણધર્મો, વ્યાપક કામગીરી, ચીનમાં ઘણા મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રોમાં UHMWPE ફાઇબર મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

1.1 ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો

અન્ય ઉચ્ચ-પ્રદર્શન તંતુઓની તુલનામાં, UHMWPE ફાઈબરની ઘનતા પરંપરાગત PE ફાઈબર અને પોલીપ્રોપીલિન ફાઈબર પછી બીજા ક્રમે છે અને તે બુલેટપ્રૂફ સામગ્રીઓમાં સૌથી નાની ઘનતા સાથે શ્રેષ્ઠ ફાઈબર સામગ્રી છે.તે સામગ્રીનું વજન ઘટાડી શકે છે અને વધુ સારી બુલેટપ્રૂફ કામગીરી સુનિશ્ચિત કરતી વખતે હળવા વજનની અસર પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

અન્ય ગુણધર્મોની તુલનામાં, UHMWPE ની તાણ શક્તિ PBO અને પોલિઅરિલ એસ્ટર ફાઇબર કરતાં માત્ર બીજા ક્રમે છે, અને તે પોલિઅરિલ એસ્ટર ફાઇબર કરતાં માત્ર 0.1 અલગ છે.તે જોઈ શકાય છે કે UHMWPE પાસે ઉત્તમ તાણ શક્તિ છે.

અન્ય તંતુઓની તુલનામાં, પ્રારંભિક મોડ્યુલસ પીબીઓ અને કાર્બન ફાઇબરથી બીજા ક્રમે છે, જે દર્શાવે છે કે ફાઇબરમાં નુકસાનના તાણ સામે પ્રમાણમાં સારો પ્રતિકાર છે અને તે વિકૃતિની સંભાવના નથી.તે અતિ-ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ અને વિશિષ્ટ મોડ્યુલસ સાથે એક પ્રકારનું લાક્ષણિક ફાઇબર છે, જે બુલેટપ્રૂફ સામગ્રીમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

1.2 વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી

UHMWPE ફાઇબર રિફ્લેક્ટન્સ રડાર તરંગની ઘટના ખૂબ ઓછી છે, ઉચ્ચ વહન કાર્યક્ષમતા સાથે, સંયુક્ત સામગ્રીના ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરતાને વધારે છે.પોલિઇથિલિનનું ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ અને નુકશાન મૂલ્ય અન્ય સામગ્રીઓમાં સૌથી ઓછું હોવા છતાં, UHMWPE ફાઇબરની કામગીરી પરંપરાગત પોલિઇથિલિન ફાઇબર સુધી પહોંચી શકતી નથી, અને તે સામાન્ય સામગ્રી કરતાં વધુ સારી અસર ધરાવે છે, તેથી તે રડાર રેડોમ માટે પસંદગીની સામગ્રી છે, સાથે ઉચ્ચ ગુણવત્તા અને પ્રકાશ અસર.

1. 3 હવામાન પ્રતિકાર અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર

UHMWPE ફાઇબર ઉત્તમ હવામાન પ્રતિકાર ધરાવે છે અને લાંબા સમય સુધી રોશની અને કઠોર વાતાવરણ પછી મૂળ ઉચ્ચ પ્રદર્શનને યથાવત રાખી શકે છે.તે જ સમયે, UHMWPE ફાઇબરમાં ઉચ્ચ પ્રદર્શન સામગ્રીમાં એરામિડ ફાઇબર કરતાં ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને બેન્ડિંગ થાક પ્રતિકાર હોય છે, તેથી આ ફાઇબરનો વસ્ત્રો પ્રતિકાર અન્ય ઉચ્ચ પ્રદર્શન ફાઇબર કરતાં વધુ સારો છે.તેના ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને સરળ પ્રક્રિયા કામગીરીને લીધે, તે ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રમાં સારી એપ્લિકેશનની સંભાવના ધરાવે છે.

1. 4 રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર

UHMWPE ફાઇબરનું આંતરિક માળખું પ્રમાણમાં ચુસ્ત છે.ફાઇબરની અંદર મોલેક્યુલર ચેઇનની ઉચ્ચ સ્ફટિકીયતા અને દિશાને કારણે તે ચોક્કસપણે છે કે ફાઇબરમાં મજબૂત રાસાયણિક જડતા છે.તેથી, એસિડ અને બેઝ સ્ટેટ અથવા ઉચ્ચ અને નીચા તાપમાનની સ્થિતિ હેઠળ, ફાઇબર તેના મૂળ પ્રભાવને લાંબા સમય સુધી યથાવત રાખી શકે છે, અને હજુ પણ કઠોર વાતાવરણમાં તેના મૂલ્યને અનુકૂલિત કરી શકે છે અને ભજવે છે.

1. 5 સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ગુણધર્મો

UHMWPE મટિરિયલ અન્ય એન્જિનિયરિંગ મટિરિયલ્સની સરખામણીમાં, UHMWPE મટિરિયલમાં ઘર્ષણનું પરિબળ ઘણું ઓછું હોય છે, નીચા ઘર્ષણનું પરિબળ ફાઇબરને વધુ સારું સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ પર્ફોર્મન્સ બનાવે છે, લુબ્રિકન્ટ વગરની શરત હેઠળ પ્લાસ્ટિકની સામગ્રીમાં તે શ્રેષ્ઠ સામગ્રી છે, તેથી UHMWPE સામગ્રીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. એન્જિનિયરિંગમાં, ખૂબ ઊંચા ઉપયોગ મૂલ્ય સાથે.મશીનની કામગીરીમાં UHMWPE ફાઇબરનો ઉપયોગ થાય છે, પરંપરાગત સ્ટીલની તુલનામાં અને લુબ્રિકન્ટની કામગીરી હેઠળ પિત્તળ વધુ સારું છે.તેથી, સામાન્ય સામગ્રીની તુલનામાં, UHMWPE ફાઇબર માત્ર કાચા માલના ખર્ચને બચાવે છે, પરંતુ ઉત્તમ પ્રદર્શન અસરની બાંયધરી પણ આપે છે, તેથી તે ઉચ્ચ ઉપયોગ મૂલ્ય ધરાવે છે.

2. UHMWPE ફાઇબરની તૈયારી પદ્ધતિ

2.1 જેલ સ્પિનિંગ પદ્ધતિ

ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા UHMWPE ફાઇબર તૈયાર કરવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે, પરંતુ દ્રાવકના કારણને લીધે, UHMWPE ફાઇબરની તૈયારી પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી.જેલ સ્પિનિંગ એ સૌથી આદર્શ પદ્ધતિ છે.જેલ સ્પિનિંગ પદ્ધતિ સામાન્ય સોલ્યુશન સ્પિનિંગ અથવા વેટ સ્પિનિંગથી અલગ છે, સામાન્ય રીતે કાચા માલ તરીકે ઉચ્ચ પરમાણુ વજનના પોલિમરનો ઉપયોગ કરે છે, સ્પિનિંગ ડોપ તરીકે અર્ધ પાતળા દ્રાવણથી બનેલું છે, અર્ધ પાતળા દ્રાવણમાં ગૂંચવા માટે લવચીક પરમાણુ સાંકળ ઉકેલ, અને પછી સ્પિનિંગ, સ્ફટિકીકરણ, હાઇ ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેચ ચેઇન, એક્સ્ટ્રક્શન ટ્રીટમેન્ટ પછી ઘણી વખત થર્મલ સ્ટ્રેચિંગ, જે ઉચ્ચ તાકાત અને ઉચ્ચ મોડ્યુલસ ફાઇબર સાથે બને છે.જેલ સ્પિનિંગ પદ્ધતિમાં નીચેની મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓ છે: (1) અલ્ટ્રા-હાઇ મોલેક્યુલર વેઇટ પોલિમરનો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે થાય છે; (2) સ્પિનિંગ સ્ટોક તરીકે અર્ધ-પાતળા દ્રાવણનો ઉપયોગ કરો;(3) હાયપરથર્મલ સ્ટ્રેચિંગ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, અને તાણ ગુણોત્તર 30 થી વધુ હતું.

2.2 પ્લાસ્ટિસાઇઝિંગ મેલ્ટ સ્પિનિંગ પદ્ધતિ

મેલ્ટ સ્પિનિંગ મેલ્ટ સ્પિનિંગ અને એક્સટ્રુડિંગ દ્વારા પોલિમર મેલ્ટથી બને છે.પ્લાસ્ટિસાઇઝ્ડ મેલ્ટ સ્પિનિંગ મેલ્ટ સ્પિનિંગના આધારે છે, સ્પિનિંગ માટે પોલિમર મેલ્ટમાં યોગ્ય માત્રામાં મંદ દ્રવ્ય ઉમેરવામાં આવે છે, ટ્વીન સ્ક્રૂ મિશ્રિત દ્રાવક દ્વારા, અને પછી બહાર કાઢવામાં આવે છે, એક્સ્ટ્રક્શન એજન્ટમાં પલાળીને, અને પછી પુનરાવર્તિત સ્ટ્રેચિંગ આખરે ઉચ્ચ શક્તિ મેળવી શકે છે. અને ઉચ્ચ મોડ્યુલસ પોલિઇથિલિન ફાઇબર.

2.3 ઉચ્ચ દબાણ ઘન રાજ્ય ઉત્તોદન પદ્ધતિ

એક્સટ્રુઝન ફોર્મિંગનો સિદ્ધાંત એ છે કે દાણાદાર ઘન દ્રાવકને એક્સ્ટ્રુડરમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ઘન દ્રાવક ધરાવતી સામગ્રીની બેરલને ગલન તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, જેથી ઘન પદાર્થ પીગળવામાં આવે છે, પીગળેલા એજન્ટને મશીનના માથા પર લઈ જવામાં આવે છે. નિશ્ચિત આકાર, અને પછી ઠંડક અને આકાર આપ્યા પછી, અંતિમ ઉત્પાદન મજબૂત થાય છે.ઉચ્ચ દબાણ ઘન ઉત્તોદન પદ્ધતિ ઉચ્ચ દબાણ ગલન, દ્રાવક રચના, પછી જેટ છિદ્ર દ્વારા, અને પછી ઉચ્ચ તાણ, અને અંતે ઉચ્ચ પરમાણુ વજન પોલિઇથિલિન મેળવે છે.

2.4 સપાટી સ્ફટિકીકરણ પદ્ધતિ

તંતુમય સ્ફટિકના ધીમા વૃદ્ધિ દરને કારણે, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ UHMWPE ફાઇબરની તૈયારીમાં ભાગ્યે જ થાય છે.

ના