SPECTRA – plast, který může hrát přetahovanou s ocelí

Když se řekne polyetylen, většina z nás si asi představí kýbl, potravinářskou fólii nebo běžnou igelitku. Tento plast jde ale zakouzlit tak mocně, že v pevnosti a dalších vlastnostech může překonat i ocel. Zázrak zvaný UHMWPE (polyetylen s vysokou molekulární hmotností) pod názvem Spectra si tak nachází stále více cestiček i do outdoorového vybavení. Kde ho najdeme a proč? 

Z OBSAHU:

• Jak vlákna Spectra získávají svoji pevnost?
• Historické ohlédnutí
• Výhody a nevýhody vláken Spectra
• Kde Spectru najdeme?

Jak získá polyetylen obří pevnost? 

Spectra patří chemicky a technologicky do stejné skupiny jako třeba Dyneema. Jde o speciálně upravený polyetylen. Za svoji pevnost vděčí takzvanému gel-spinningu, spřádání z gelu. Jednoduše řečeno se z polyethylenu vytvoří pomocí rozpouštědla hustá „polévka“, gel, želé, chcete-li. Tento gel se následně ještě za tepla protlačuje přes „cedník“, skrze velmi drobné dírky tak, aby vznikla primární vlákna, něco jako „nudličky“. Tyto nudličky se dále natahují a dochází ke srovnání řetězců molekul do uspořádaných řad. 

Můžeme si to představit něco jako srovnání rozházených špaget do úhledného svazku. Jednotlivé špagety jsou poměrně křehké, ale když jich je větší množství srovnaných hezky vedle sebe, už je nemáme šanci zlomit. Na podobném principu pracují natažené, srovnané řetězce polyetylenu. Jednotlivá vlákénka se nazývají filamenty. Jich v jednom takovém svazku může být od 40 do 480. Posledním výrobním krokem je zchlazení, stabilizace materiálu. A je hotovo – plastová ocel je na světě. 

Historické ohlédnutí

Spectra je patentovaným materiálem a název je registrován jako obchodní známka amerického Honeywellu. Oficiální záznam amerického patentového úřadu hovoří o prvním komerční použití v roce 1985 ve třídě vláken a lan. UHMWPE jako materiál je ale používán už od 50. let minulého století. Samotná vlákna s extrémní pevností se z něj začala vyrábět o něco později. Nejznámějším vláknem je vedle Dyneemy právě Spectra. 

Vlastnosti vláken Spectra

Spectra je zářným příkladem toho, že moderní plastové materiály mohou ty klasické materiály v mnoha ohledech překonávat. Extrémní molekulové délky srovnaných řetězců UHMWPE mají mnoho zajímavých vlastností:

• Především je to vysoká pevnost. Výrobce uvádí, že Spectra může být na jednotku hmotnosti až 15x pevnější než ocel.
• Při vysoké pevnosti si Spectra zachovává nízkou hmotnost. Je tak ideální všude, kde jde o pevnost s minimální hmotností – horolezecké prostředky, ale třeba i námořnická lana, rybářské šňůry nebo šňůry pro kiting. Vlákna Spectra se pro své vlastnosti používají také v medicíně. Vlákna se speciální úpravou nacházejí uplatnění v balistické ochraně.
• Spectra má nízkou hustotu, nižší, než je tomu u vody, a tak na hladině plave. Toho se využívá pro nejrůznější aplikace přicházející do styku s vodou, např. u námořních a lodních lan. 
• Také další vlastnost – nenasákavost – nahrává takovému využití. Spectra je hydrofobní. 
• Má i vysokou chemickou odolnost vůči širokému spektru látek – jak kyselin, tak zásad. Výborně také odolává UV záření. 
• Vlákna Spectra vykazují nízké tření, což je výhodou v případě odírání například horolezeckých smyček přes hrany skal. Vlákna jsou také velmi odolná proti ohybové únavě. Nízké tření však činí obtížnějším uvazování spolehlivých uzlů (horší uzlovatelnost), uvázané uzly zase více snižují pevnost smyčky nebo lana. U Spectry je tedy v případě horolezeckých aplikací vhodnější prošívání. 
• Poměrně nízká teplota tání má za následek nižší tepelnou odolnost. Teplota tání se u Spectry pohybuje již zhruba na úrovni 150 °C. 

Kde Spectru najdeme? 

Kromě horolezeckých aplikací se Spectra začíná uplatňovat také u outdoorového oblečení. Jde především o kousky, u nichž se počítá s nasazením v těžkých podmínkách, s hrubým zacházením, a tudíž potřebou vysoké odolnosti. 

Spectru najdeme například u La Sportivy u řady Helixir (bunda, kalhoty, šortky). Příměs „neprůstřelných“ vláken Spectra zvyšuje celkovou odolnost tkaniny proti roztržení a oděru i její pevnost. Spectra se také používá na svršky obuvi určené do těžkého terénu – například u nástupovek nebo horolezeckých bot, jak můžeme vidět třeba u značky The North Face. 
 

Příklady různých aplikací vláken Spectra