Dyneema®, เส้นใยสังเคราะห์ ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) ที่ผลิตโดย DSM Dyneema, เป็นวัสดุคอมโพสิตที่น่าทึ่งซึ่งผสมผสานความแข็งแกร่งสูงสุดและน้ำหนักเบาในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน ในโลกของวัสดุอุตสาหกรรม Dyneema® มักถูกยกย่องว่าเป็น “เหล็กสังเคราะห์” เนื่องจากความสามารถในการรับแรงดึงสูงถึง 20 เท่าของเหล็ก
แต่ความพิเศษของ Dyneema® ไม่ได้จบลงเพียงแค่นั้น
คุณสมบัติที่ทำให้ Dyneema® โดดเด่น
Dyneema® มีความโดดเด่นในด้าน
-
ความแข็งแกร่ง: Dyneema® เป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่มีความแข็งแรงสูงสุดเมื่อเทียบกับเส้นใยชนิดอื่นๆ ในโลก
- ความเหนียว (tensile strength) สูงถึง 3,000 N/mm2
- ตัวเลขนี้แสดงให้เห็นว่า Dyneema® สามารถทนต่อแรงดึงได้อย่างมหาศาล
-
น้ำหนักเบา: Dyneema® มีความหนาแน่นต่ำ ทำให้มีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ที่มีความแข็งแกร่งเท่ากัน
- เส้นใย Dyneema® หนักเพียง 0.95 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
-
ทนต่อการเสื่อมสภาพ: Dyneema® ทนทานต่อการกัดกร่อนและสารเคมีต่างๆ
- มีอายุการใช้งานยาวนาน
-
ยืดหยุ่น: Dyneema® สามารถยืดออกได้อย่างมาก และยังคงกลับคืนสู่รูปเดิม
-
ทนความร้อน: Dyneema® ทนความร้อนได้ดี
- จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 135-140 องศาเซลเซียส
Dyneema® : วัสดุอเนกประสงค์
ด้วยคุณสมบัติพิเศษของ Dyneema® ทำให้สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลาย:
-
อุตสาหกรรมทางทะเล:
- สายรั้ง (mooring lines) และสายลากเรือ (towing lines)
- ตาข่ายประมง (fishing nets)
-
กีฬาและนันทนาการ:
- ซันเดอร์ (surfboards),
- ขวานปีนเขา (climbing axes)
- คิ้วสโนว์บอร์ด (snowboard edges)
-
ความปลอดภัย:
- แpplung (straps) สำหรับเสื้อเกราะ
-
อุตสาหกรรมยานยนต์:
- สายพาน (belts)
- ชิ้นส่วนของรถยนต์ที่ต้องการความแข็งแรงสูง
-
อุปกรณ์ทางการแพทย์:
- ซี่โครงเทียม (artificial ribs)
-
อุตสาหกรรมขนส่ง:
- โครงสร้างสะพาน (bridge structures)
กระบวนการผลิต Dyneema®
Dyneema® ผลิตขึ้นจากUHMWPE ผ่านกระบวนการ polymerization ที่ซับซ้อน
-
Polymerization: โมเลกุลของ ethylene จะถูกเชื่อมต่อกันในสภาวะที่มีความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ
-
Extrusion: UHMWPE ที่ได้จะถูกผ่านกระบวนการ extrusion เพื่อสร้างเส้นใย Dyneema®
-
Drawing: เส้นใย Dyneema® จะถูกดึงให้ยาวขึ้นเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความหนาแน่น
-
Spinning: เส้นใย Dyneema® ที่ผ่านกระบวนการ drawing แล้วจะถูกพันเป็นสายหรือริบบอน
-
Finishing: Dyneema® จะได้รับการเคลือบหรือ finishing เพื่อเพิ่มคุณสมบัติที่ต้องการ เช่น ความทนทานต่อ UV
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของ Dyneema® กับวัสดุอื่นๆ
วัสดุ | ความแข็งแรง (N/mm2) | น้ำหนัก (g/cm3) |
---|---|---|
Dyneema® | 3,000 | 0.95 |
เหล็ก | 400 | 7.85 |
อะลูมิเนียม | 90 | 2.7 |
Dyneema® - วัสดุแห่งอนาคต?
ด้วยความแข็งแรง น้ำหนักเบา และความทนทาน Dyneema® ถือเป็นวัสดุที่น่าสนใจอย่างมากในยุคปัจจุบัน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น