Волокна, крученые нити и фибра из СВМПЭ

Волокно из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) относится наряду с углеродом и арамидом к группе так называемых «суперволокон». Высокая прочность ( достигнуто выше 5 ГПа) и очень высокая износостойкость при сравнительно низкой плотности (0.96-0.97) г/см3 делает нить СВМПЭ одним из самых перспективных волоконных материалов в различных отраслях техники. Волокна из СВМПЭ получают двумя путями- из раствора (метод гель формования) и из твердой фазы. Твердофазное формование наиболее перспективный метод, но здесь для получения высоких прочностей требуется особые свойства сырьевых материалов. Продажа таких марок СВМПЭ запрещена в Россию. Представленные на российском рынке марки порошка СВМПЭ перерабатываются в волокно только методом гель-формования, которое, однако, до сих пор находится в стадии освоения нашей промышленностью.

Разработка новой технологии

На нашем предприятии разработана твердофазная, принципиально новая технология получения волокон из СВМПЭ, которая в отличии от очень дорогого и химически и экологически «грязного» производства гель-формования СВМПЭ позволяет, во первых, получать волокна из любых, представленных на рынке в России сырьевых материалов, а во вторых, позволяет получать супертонкие волокна в отличии разработанного за рубежом метода твердофазной прокатки специальных порошков СВМПЭ в закрытых калибрах., который позволяет получать только пленочные нити шириной 6-10 мм и толщиной 40-60 мкм с прочностью до 3 ГПа . К сожалению, в России по причине коммерческой тайны зарубежных производителей не представлены сырьевые материалы для получения высокопрочных волокон по твердофазной технологии. Поэтому максимальная прочность волокон, которую удалось достичь по разработанной нами твердофазной технологии из доступного сырья, не превышает 1.2-1.5 ГПа. В основе этого метода лежит эффект сверхпластичности полимеров, обнаруженный в исследованиях ориентационного деформирования полимеров под гидростатическим давлением в наших научных лабораториях. Получение высококачественных ультратонких дешевых волокон из любых марок СВМПЭ открывает возможности разработки новейших технологий получения разнообразных изделий и материалов из этого ценнейшего полимера. В зависимости от степени ориентационной вытяжки и числа мононитей в составе комплексной, мы получаем крученые нити для различных целей. По областям применения волокна из СВМПЭ можно разделить на несколько видов. Свойства их представлены в таблице 1.

ТУ 22.21-006-27408634-2018

ВОЛОКНО МАРКИ А

Неориентированное волокно из СВМПЭ для получения различных нетканых материалов (фетр , войлок), фильтрующих элементов , пористых гидрофобных теплоизоляционных листовых материалов для эксплуатации в районах Крайнего Севера, Арктики и Антарктики, волокнисто-мягких листов для уплотнения фланцевых соединений и герметизации узлов при небольших нагрузках. Прочность таких моноволокон не превышает 250-280 кг\см2. Условный диаметр волокон можно варьировать в широких пределах 5-300мкм. Число моноволокон в комплексной нити можно варьировать от 10 до 500 и выше. Это самые доступные и дешевые волокна из СВМПЭ.

Фото волокна марки А

ВОЛОКНО МАРКИ Б

Ориентированное волокно из СВМПЭ в виде комплексной нити содержащей до 50 мононитей для получения крученых нитей с условным диаметром 0.2-0,3 мм и применения их для пошива высокопрочнойюй, износостойкой одежды, рабочих перчаток, фартуков, износостойких ковриков и изделий для занятия спортом. Прочность такого моноволокна достигает 1.2 ГПа.

ФОТО волокон марки Б

ВОЛОКНО МАРКИ В

Высокоориентированное волокно из СВМПЭ выпускаемое в виде комплексной нити содержащей до 100 мононитей для получения высокопрочных кабелей, стропов, для буксировки и швартовки катеров, маломерных и речных судов. Прочность таких волокон достигает 1.3-1.5 ГПа. Комплексная нить пригодна для получения крученой нити с условным диаметром 0.4-0.5 мм.

ФОТО волокон марки В

ВОЛОКНО МАРКИ С

Высокоориентированное ультратонкое волокно из СВМПЭ выпускаемое в виде комплексной нити содержащей до 70 мононитей для получения высокопрочных, высокомодульных композиционных намоточных изделий , листовых биаксиальноориентированных материалов для применения в строительстве, судостроительной промышленности, в машиностроении. Фибра из этого волокна используется для создания высокопрочных волокнистых композиционных материалов, в том числе для наполнения бетонов и получения износостойких дорожных покрытий. Прочность волокна 1.5 ГПа. Комплексная нить пригодна для получения крученых нитей с условным диаметром 0.3-0.4 мм.

ФОТО фибры из волокон марки С 

Таблица1

Свойства волокон всех марок