Все высокопрочные синтетические тросы в нашей стране называют кевларовыми, независимо от того, из какого материала они сделаны. Почему это происходит понятно, по той же причине, по которой все подгузники называют памперсами, копировальные аппараты-ксероксами, а автомобили повышенной проходимости – джипами. Просто наиболее распространенное название одной из торговых марок постепенно становилось нарицательным. А между тем, как и марок подгузников и автомобилей, различных синтетических тросов существует довольно много, и некоторые из них не только не уступают кевлару, но и превосходят его по многим , если не по всем, характеристикам. В этой небольшой статье нам хотелось бы рассказать о таком сверхвысокопрочном волокне, как Dyneema, и попробовать сравнить его с кевларом и другими синтетическими материалами высокой прочности.
Да, со стальными тросами мы его сравнивать не будем, так как уже практически всем ясны его огромные недостатки:
- С ним тяжело и даже опасно работать, необходимы защитные перчатки
- Он тяжелый, трудно изгибаемый, габаритный
- При разрыве невозможно отремонтировать без потери значительной части прочности
- При разрыве может причинить серьезный вред здоровью и имуществу
- Проблемы с креплением на концах скоб и крюков
Поэтому мировая промышленность с нетерпением ждала возможности замены стальных тросов на синтетические полимерные, и после Второй Мировой Войны началось коммерческое использование полиамидных, полиэфирных, полипропиленовых, полиэтиленовых и ряда других синтетических волокон. Производство полиамидных волокон (капрон, нейлон) было начато еще до войны, поэтому они одними из первых стали использоваться при изготовлении веревок, канатов, строп. Полипропиленовые веревки распространены там, где присутствует контакт с водой, но для универсальности им не хватает ни прочности, ни устойчивости к УФ, истиранию и тп. Полиэфирные (лавсан, дакрон, терилен) волокна гораздо прочнее и более стойки к внешним воздействиям, на сегодняшний момент они наиболее универсальны для повседневных нужд . Развитие промышленности требовало увеличения прочностных характеристик материалов, в 1965г был разработан и произведен кевлар, в то же время в Голландии открыли способ производства высокопрочных волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности( СВМПЭ), правда, промышленное производство волокна удалось наладить только через 10 лет. Волокно, произведенное компанией-первооткрывателем, было названо Dyneema, и считается на данный момент одним из самых прочных волокон в мире
Таким образом, Dyneema®- это зарегистрированная компанией DSM NV торговая марка волокна СВМПЭ. Встречаются разные названия(сокращения) сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой прочности (Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMW PE), такие как: High perfomance polyethylene, HPPE (полиэтилен высокого качества), High modulus polyethylene, HMPE (высокомодульный полиэтилен). В промышленности СВМПЭ начали использоваться во второй половине 20 века, производство волокон, как уже было сказано выше, началось в 1970-х. Около 10 лет ученые искали способы промышленного производства Dyneema®, в результате был разработан метод синтеза волокон «гель-прядение», или иначе «гель-формование». По технологии СВМПЭ растворяют в декалине и затем выдавливают в водный раствор, получившийся гель вытягивают при температуре около 100 градусов, удаляя растворитель. В процессе формования состоящие из длинных линейных цепочек полиэтилена молекулы закручиваются в волокна, теряя при этом межмолекулярные связи и приобретая почти совершенную параллельную ориентацию молекул, что наряду со сверхвысокой молекулярной массой (более 2млн) и придает волокнам уникальные свойства:
- высочайшая прочность
- практически нулевая растяжимость
- невосприимчивость к воде и подавляющему числу других растворителей
- превосходная износостойкость, стойкость к истиранию
- высокая устойчивость к воздействиям УФ, масел, агрессивных природных веществ и сред
- высокая морозостойкость
- низкий коэффициент трения
- отсутствие эффекта памяти
- удобство работы, легкость заплетки, малый вес
На данный момент, помимо Dyneema® DSM, производство сверхвысокопрочных волокон из СВМПЭ успешно действует в США (компания Honeywell, волокно Spectra®), с переменным успехом в Китае, были попытки производства в России. Процесс получения волокон не так прост, технология гель-прядения имеет свои сложности, в частности с растворением материала и последующим удалением растворителя. В Европе более популярно волокно Dyneema®, в Америке — Spectra®. Оба они по сути одно и то же, за незначительными различиями в обработке.
Читайте также: Ткань лайн что это за ткань
Теперь рассмотрим волокно Dyneema® в сравнении с кевларом. Кевлар – это торговое название синтетического пара-арамидного волокна, разработанного и производимого компанией DuPont. При использовании на лебедках, как буксировочные и швартовые тросы, грузоподъемные и стяжные стропы, нас интересует прежде всего удобство использования, прочность, срок службы, цена. По прочности на разрыв кевлар уступает Dyneema® , надо четко понимать, что кевлар в силу своих свойств больше предназначен к выдерживанию нагрузки не на разрыв, а на сжатие, и соответственно чаще используется в бронежилетах, шлемах, защитных конструкциях. По устойчивости к истиранию оба волокна показывают замечательные результаты, а вот в устойчивости к УФ (в том числе простому солнечному свету) кевлар проигрывает. Но главный минус кевлара в разрезе использования как трос или канат – это конечно его взаимодействие с водой. При намокании прочность кевларового волокна уменьшается почти в 2 раза, при высыхании полностью не восстанавливается. Помимо этого зимой кевлар использовать вообще проблематично, так как если внутри кевларового волокна остались частицы воды, они замерзнут и повредят его. Как уже было сказано, Dyneema® с водой не взаимодействует, а учитывая положительную плавучесть (то есть способность плавать на воде), тросы и канаты из волокна Dyneema® всё чаще используют в качестве швартовых.
Подводя итоги, можно сказать следующее: синтетические канаты из волокна Dyneema® предпочтительнее кевларовых для использования в качестве тросов на лебедках, буксирных и швартовочных тросов, удлинителей и т.п. Помимо непревзойденной прочности, они обладают отличной износостойкостью, не впитывают воду и другие растворы, более стойки к ультрафиолету и другим агрессивным воздействиям, нежели кевлар.
Синтетические канаты из волокна Dyneema® применяют в производстве альпинистского снаряжения, парусном, автомобильном спорте, при производстве особо прочных грузоподъемных строп, парашютов, для буксировочных, швартовых, якорных устройств в судостроении.
При соблюдении несложных правил эксплуатации синтетические канаты из волокна Dyneema® прослужат гораздо дольше любых других синтетических (не говоря уже о стальных) канатов, гарантируя своим владельцам простоту и удобство работы с ними и, что самое главное, полную безопасность!
Сверхпрочная ткань Дайнема (Dyneema) и изделия из нее
История этого необычайного материала началась в 60-е годы ХХ века: во время гонки вооружений Холодной войны нужно было изобретать все более совершенные защитные технологии. И вот однажды исследователь лаборатории DSM из Голландии по фамилии Пеннингс открыл сложные полиэтиленовые структуры массы UHMWPE. До наших дней открытие дошло под чуть более легким названием – Дайнема или Dyneema. И голландцы первыми получили патент на его производство.
Варианты сверхпрочных тканей производимых нашей компанией вы можете посмотреть тут
Сегодня же изделия из ткани Дайнема – от бронежилетов до защитных рукавиц продаются по всему миру. Наша компания является поставщиком защитной одежды и спецодежды из материала Dyneema у нас вы можете заказать перчатки против порезов, куртки, штаны и другую специальную одежду из этого материала.
Защитные перчатки из Дайнема
Особенности ткани Dyneema
Материал этот называют тканью потому, что он состоит из переплетенных мелких удлиненных нитей. Каждая такая нить формируется из гелевидной кристаллической структуры, с повышенной концентрацией кристаллов в застывшем состоянии. Гелевые нити вытягиваются и формуются в ткань после охлаждения. Благодаря своему составу и уникальной технологии сплетения полотно Дайнема превосходит по прочности сталь в 20 раз!
Читайте также: Клеящая паутинка для ткани как пользоваться
Такая особенность материала позволяет изготавливать из него армированную и защитную одежду. С учетом того, что толщина Dyneemaне превышает нескольких миллиметров или сантиметра, ее используют как прокладку в создании бронежилетов и шапок под каски для солдат. Материал даже применяют в обшивке танков, самолетов и крейсеров. Это на сегодняшний день единственная защитная ткань из полимерных нитей, способная задержать пулю от автомата АК-47.
Структура волокна Dyneema
Другие свойства материала
1. Прочность на разрыв характеризуется таким свойством, как разрывная длина. Она у волокон Дайнема достигает 400 километров. То есть, только при такой длине нить теоретически разрушится под тяжестью собственного веса. Возьмем для сравнения, ту же сталь – легендарный по прочности металл уступает в 16 раз, демонстрируя показатель 25 км.
2. Растяжимость Dyneema сводится к 0. Это хорошо в том плане, что пуля или острый предмет не врежутся в кожу, а останутся задержанными с помощью волокна. Кстати, это свойство используют производители рыболовных лесок – нить позволяет тонко почувствовать поклев и не упускать из контакта рыбу в процессе выуживания;
3. Ткань является водоотталкивающей, более того, жидкости соленые и кислые не оказывают на нее никакого разрушающего эффекта;
4. Благодаря особому строению кристаллической решетки полотно устойчиво к перепадам температур, УФ-лучам, агрессивным элементам за очень малым исключением.
Анализируя свойства Dyneema, можно прийти к выводу, что этот материал оптимален для качественной защитной одежды. Перчатки, куртки, маски из него можно использовать в любых погодных и атмосферных условиях. И, что приятно, длительное время, не менее 10 лет, хоть ткань и создана на основе полимеров.
Купить спецодежду Dyneema можно у нас
Изготовление продукции из Dyneema
В большинстве случаев, создаются бесшовные конструкции, которые фабрики, имеющие право производства из материала, ткут на специальных плетельных станках. Работоспособность одной машины составляет всего от 15 до 60 метров в час, так как процесс ответственный. И чем больше операций по переплетению нити осуществляется, тем более прочным выходит полотно. Так, для шнуров из Dyneema известны способы переплетения в 3, 4, 6, 8 нитей. Ткань плетется стандартно в 2 нити и подвергается пропитке дисперсионным составом с красителем, на основе полиуретана. После чего материал помещают в специальный отсек для термической фиксации.
У нас вы можете приобрести уже готовые изделия и спецодежду из материала Дайнема, выбрав из нескольких подходящих размеров. Даже несмотря на то, что материал не назвать дешевым, мы готовы предложить эксклюзивную цену нашим клиентам. При оптовом заказе предлагаем скидки. Спецодежда с доставкой для проведения опасных работ, контакта с режущими инструментами, одежда для сварки и прочие атрибуты охраны труда – звоните, проконсультируем.
Dyneema в мотоэкипировке — вы могли этого не знать
Мы много говорим о технологиях, которые призваны сделать жизнь мотоциклистов безопаснее, удобнее, а еще уменьшить нагрузку на экологию. Многие производители композитных тканей стремятся заметить традиционные материалы, такие как кожа, на передовые, потому что они требуют меньше ресурсов на создание конечного продукта, им нужно меньше энергии на обработку, а главное — они служат дольше. Это в свою очередь помогает сократить выбросы углерода и количество отходов.
У мотоциклистов на слуху такие материалы как:
Но есть еще одна запатентованная марка, которая делает жизнь мотоциклистов, спортсменов, туристов и военнослужащих в разы безопаснее — Dyneema. Мы привыкли связывать ее с джинсовой тканью, ведь именно в мотоджинсах волокна Dyneema переплетаются для большей прочности чаще остальных. Но вы будете удивлены, ведь эти волокна присутствуют даже в мотошлемах.
Что такое Dyneema®?
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Его так же называют — термопластичный полиэтилен. Это означает, что фактически материал попадает в радиус определения пластика: он «послушен» и поддается формовке выше определенной температуры. Температурой плавления считается 135-190 °С. Но он затвердевает при охлаждении во многом как и металлы. Dyneema отличается от металлов тем, что после охлаждения не становится жестким и хрупким, а сохраняет меру, аналогичную обычным текстильным изделиям. Это конкретное сочетание факторов означает, что материал является чрезвычайно гибким, но сохраняет невероятную прочность. Отсюда известные пользователям сравнения со сталью.
Читайте также: Дисковые ножи для раскроя ткани рейтинг
Dyneema была обнаружена в ходе исследований полиэтилена случайно еще аж в 1968 году. Химик, доктор Альберт Пеннингс, работавший на DSM (теперь это производитель материала под торговым знаком Dyneema®), в результате своих экспериментов получил волокно, которое не смог разорвать.
Нужно заметить, что у Dyneema есть аналоги. Гоночная лодка America3 использовала похожую ткань под названием Cuben Fiber в своих парусах, когда выиграла Кубок Америки в 1992 году. DSM выкупила компанию производителя этого материала и объединилось в общее производство, но другие производители аналогичных материалов остались. Их можно отыскать под названиями: Teijin (Endumax), Ticona, Braskem, и Mitsui.
В промышленности производство волокна началось в 1970х годах по методу синтеза волокон — «гель-прядение» или другими словами — «гель-формование». По технологии исходный материал помещают в растворитель декалин. Затем выдавливают в водный раствор и получившийся гель обрабатывают при температуре от 100 градусов. Материал вытягивают, а излишки растворителя убирают. В процессе молекулы закручиваются в волокна, теряют при этом межмолекулярные связи и приобретают почти параллельную ориентацию молекул, что в сумме со сверхвысокой молекулярной массой придает волокнам столь уникальные свойства.
Волокна могут быть сплетены в единую ткань или добавлены в другие изделия. На сегодняшний день Dyneema, как и кевлар находит применение практически во всех сферах деятельности человека. Производитель снял интересный ролик, в котором показывает пользу материала для мотоциклистов. Видео советую посмотреть, так как здесь показаны моменты производства материала, да и сам формат очень похож на ролики Icon.
Свойства Dyneema
Очень важно учитывать, какой процент волокон содержится в экипировке и с какими материалами они комбинируются. Можно заметить, что Dyneema встречается в той же экипировке, что и кевлар. Делюсь наблюдением. Некоторые мотоциклисты переживают, что текстильная экипировка может обуглиться во время трения в скользячке и повредить кожу пилота. Так как у Dyneema в характеристиках указано плавление при температуре от 135 градусов, то производители советуют быть аккуратнее, если температура превышает 100 градусов — материал становится пластичнее. Поэтому сочетание с кевларом, который таких бед не знает, делает мотоджинсы очень выгодными для мотоциклистов, ведь оба эти волокна имеют более чем хорошие показатели на истирание и разрыв.
Другие характеристики Dyneema:
- Устойчивость ко многим агрессивным химическим веществам и ультрафиолету
- Чрезвычайно устойчив к истиранию и на разрыв
- Водонепроницаем
- Достойный уровень морозостойкости
- Нет эффекта памяти материала
- Легкий материал
В какой еще экипировке нужно искать Dyneema?
Если вы думаете, что сверхвысокомолекулярный полиэтилен может быть только в верхней одежде или тканной экипировке, то вы ошибаетесь. Военная промышленность нашла применение материалу в шлемах и касках. А как я уже говорила, от военной промышленности до защитной экипировки мотоциклистов не далеко, инженеры быстро все берут на свое вооружение ради безопасности мотоциклистов. Просматривая мануалы к шлемам Icon, которые становятся завидным примером использования прочных волокон, можно обнаружить в составе Dyneema.
Например Icon Variant Pro Construct обратите внимание на строение по слоям, под номером два видим Dyneema, которая делает шлем заметно легче, не отнимая прочности в результате.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом