News
Sợi HPPE là gì? Vì sao dùng làm găng tay chống cắt
Sợi HPPE là sợi polyethylene hiệu năng cao, nhẹ, có độ bền kéo lớn và bề mặt trơn, nên được dùng làm lớp lót dệt cho phần lớn găng tay chống cắt hiện nay. Bài viết giải thích sợi HPPE là gì, vì sao nó cản được lưỡi cắt, HPPE đạt cấp chống cắt nào theo EN 388 và những trường hợp không nên dùng.
Sợi HPPE là gì?
HPPE là viết tắt của High Performance Polyethylene, tức polyethylene hiệu năng cao. Đây là sợi tổng hợp cùng họ với UHMWPE (polyethylene trọng lượng phân tử siêu cao), được biết đến qua các tên thương mại như Dyneema hay Spectra.
Về hóa học, HPPE vẫn là polyethylene, cùng gốc với nhựa làm túi và can nhựa. Khác biệt nằm ở chuỗi phân tử dài hơn rất nhiều và ở cách kéo sợi. Trong quá trình kéo sợi, các chuỗi phân tử được duỗi thẳng và xếp song song theo trục sợi. Lực kéo vì thế được chia cho cả bó chuỗi phân tử thay vì dồn vào từng điểm.
Kết quả là một loại sợi có bốn đặc tính quan trọng với găng tay bảo hộ:
- Độ bền kéo cao so với khối lượng. Con số “bền hơn thép 15 lần” thường gặp là so sánh trên cùng khối lượng, do nhà sản xuất sợi công bố. Nó không có nghĩa găng HPPE không thể bị cắt.
- Rất nhẹ. Khối lượng riêng khoảng 0,97 g/cm³, nhẹ hơn nước.
- Bề mặt trơn, hệ số ma sát thấp. Lưỡi sắc có xu hướng trượt trên sợi thay vì bám vào để cắt.
- Gần như không hút ẩm và dẫn nhiệt tốt. Găng cho cảm giác mát tay, ít bí khi đeo cả ca.
Vì sao sợi HPPE chống cắt được?
Khả năng chống cắt của găng HPPE đến từ ba yếu tố cộng lại, không riêng gì độ bền của sợi.
Thứ nhất là độ bền kéo. Muốn cắt đứt một sợi, lưỡi dao phải làm đứt bó chuỗi phân tử đã xếp thẳng hàng, việc này cần lực lớn hơn nhiều so với sợi cotton hay polyester.
Thứ hai là độ trơn. Khi lưỡi sắc lướt qua, sợi HPPE cho lưỡi trượt đi, làm giảm lực cắt thực sự tác động lên sợi.
Thứ ba là kết cấu dệt kim. Các vòng sợi có thể dịch chuyển và lăn nhẹ dưới lưỡi cắt, phân tán lực sang các sợi xung quanh.
Để thấy tác dụng của HPPE, có thể so ngay trong dòng Glovtek. Hai mã đa dụng MP13 và MP15 dùng lớp lót cotton, polyester hoặc nylon, đạt EN 388 4121X, tức điểm chống cắt chỉ ở mức 1. Các mã có HPPE là AP03 và AN03 đạt 4342B, tức mức 3 theo phép thử lưỡi tròn và cấp B theo phép thử TDM.
Găng tay HPPE đạt cấp chống cắt nào theo EN 388?
HPPE dệt cùng sợi đàn hồi thường cho cấp chống cắt thấp đến trung bình; muốn lên cấp cao hơn phải gia cường bằng sợi thủy tinh hoặc sợi thép.
Tiêu chuẩn EN 388:2016 xếp khả năng chống cắt theo phép thử TDM (ISO 13997) thành sáu cấp, tính bằng lực cần để cắt xuyên mẫu:
| Cấp TDM | Lực cắt tối thiểu (N) |
|---|---|
| A | 2 |
| B | 5 |
| C | 10 |
| D | 15 |
| E | 22 |
| F | 30 |
Bốn mã chống cắt của Glovtek cho thấy rõ vai trò của sợi gia cường:
| Mã | Lớp lót dệt | Lớp phủ | Mũi dệt | EN 388 | Cấp cắt TDM |
|---|---|---|---|---|---|
| AP03 | HPPE, Spandex, Polyester | PU | 13 | 4342B | B |
| AN03 | HPPE, Spandex, Polyester | Nitrile | 13 | 4342B | B |
| AP05 | HPPE, sợi thủy tinh, Nylon, Spandex, Polyester | PU | 15 | 4X43C | C |
| AN05 | HPPE, sợi thủy tinh, Nylon, Spandex, Polyester | Nitrile | 15 | 4X43C | C |
Chữ X ở vị trí thứ hai của AP05 và AN05 không phải là điểm kém. Sợi thủy tinh làm cùn lưỡi dao tròn của phép thử cũ, nên kết quả phép thử đó không còn ý nghĩa và cấp chống cắt được lấy theo TDM.
HPPE pha sợi thủy tinh, Spandex, Nylon để làm gì?
Găng chống cắt gần như không bao giờ dệt từ 100% HPPE; mỗi loại sợi pha thêm giải quyết một việc riêng.
- Sợi thủy tinh cứng, làm cùn lưỡi cắt, nâng cấp chống cắt từ B lên C trở lên. Đổi lại găng cứng tay hơn một chút.
- Spandex tạo độ đàn hồi để găng ôm tay, không bị rộng sau vài giờ đeo.
- Nylon, Polyester làm sợi nền, tăng độ bền mài mòn và giữ giá thành hợp lý.
So sánh sợi HPPE với Kevlar và sợi thép
HPPE mạnh nhất ở độ nhẹ, độ mát và giá thành; điểm yếu rõ nhất là nhiệt.
| Tiêu chí | HPPE | Aramid (Kevlar) | Sợi thép không gỉ |
|---|---|---|---|
| Chống cắt | Trung bình, cao khi pha sợi gia cường | Trung bình đến cao | Cao |
| Chịu nhiệt | Kém, nóng chảy khoảng 130–150°C | Tốt, không nóng chảy | Tốt |
| Cảm giác đeo | Mát, nhẹ, mềm | Ấm hơn, hút ẩm | Nặng, cứng |
| Chống mài mòn | Tốt | Trung bình | Tốt |
| Bền với tia UV, chất tẩy | Tốt | Giảm bền khi phơi nắng, gặp chất tẩy clo | Tốt |
| Xơ, bụi sợi | Ít | Nhiều hơn | Ít |
| Giá thành | Thấp hơn aramid | Cao | Cao |
Cách chọn nhanh: việc nguội, cần thao tác khéo thì chọn HPPE. Việc có nhiệt như hàn, cầm phôi nóng thì chọn aramid hoặc găng da. Việc cắt nặng như pha lóc thịt, xử lý tôn dày thì cần sợi thép hoặc cấp E, F.
Giới hạn của găng tay HPPE
Găng HPPE chống cắt chứ không miễn cắt, và có bốn giới hạn người mua cần biết trước khi cấp phát.
- Không dùng cho việc tiếp xúc nhiệt. HPPE mềm đi và mất độ bền trước khi nóng chảy. Không dùng găng HPPE để cầm chi tiết nóng, hàn cắt hay làm gần tia lửa khi chưa có chứng nhận EN 407 của chính mã găng đó.
- Chống đâm xuyên có hạn. Điểm đâm xuyên của AP03 và AN03 là 2, của AP05 và AN05 là 3 trên thang 4, đo bằng đầu đinh tiêu chuẩn. Găng không bảo vệ trước kim tiêm hay dây thép mảnh.
- Không dùng gần chi tiết quay. Với máy khoan, máy tiện, trục cuốn, găng dai khó đứt có thể kéo cả bàn tay vào máy.
- Hết bảo vệ khi sợi đã đứt hoặc mòn. Găng có vết cắt, sờn hoặc lộ sợi thủy tinh cần được thay ngay.
Chọn găng tay HPPE theo công việc
Chọn theo hai câu hỏi: vật sắc đến mức nào và bề mặt có dầu hay không.
| Tình huống | Cấp cắt nên dùng | Lớp phủ | Mã Glovtek tương ứng |
|---|---|---|---|
| Lắp ráp, cầm chi tiết có cạnh, bề mặt khô | B | PU | AP03 |
| Cầm chi tiết có cạnh, dính dầu mỡ | B | Nitrile | AN03 |
| Tôn tấm, kính, gốm, bavia kim loại, bề mặt khô | C | PU | AP05 |
| Tôn tấm, phôi kim loại dính dầu cắt gọt | C | Nitrile | AN05 |
Lớp phủ PU mỏng, cho cảm giác tay tốt khi thao tác chi tiết nhỏ. Lớp phủ Nitrile dày hơn, bám tốt trên bề mặt có dầu và bền mài mòn hơn. Nếu đánh giá rủi ro của xưởng cho thấy cần cấp D trở lên, bốn mã trên chưa đáp ứng.
Câu hỏi thường gặp về sợi HPPE
Sợi HPPE có chịu nhiệt không? Không. HPPE nóng chảy trong khoảng 130–150°C và giảm độ bền từ trước ngưỡng đó. Việc có nhiệt nên dùng găng aramid hoặc găng da có chứng nhận EN 407.
HPPE và Kevlar, loại nào chống cắt tốt hơn? Hai loại sợi cho cấp chống cắt tương đương khi dệt cùng định lượng. Cấp chống cắt của găng phụ thuộc vào sợi gia cường và mật độ dệt nhiều hơn vào tên sợi. Khác biệt thực tế là HPPE mát và nhẹ hơn, còn Kevlar chịu nhiệt.
HPPE có phải là Dyneema không? Dyneema là tên thương mại của một dòng sợi UHMWPE. HPPE là tên gọi chung của nhóm sợi polyethylene hiệu năng cao, không phải găng HPPE nào cũng dùng sợi Dyneema.
Găng tay HPPE có giặt được không? Giặt được bằng nước ấm và xà phòng trung tính, phơi khô tự nhiên. Không sấy nóng vì nhiệt làm hỏng sợi. [CẦN XÁC MINH: nhiệt độ và số lần giặt tối đa theo khuyến nghị của nhà sản xuất Glovtek]
Găng tay HPPE dùng được bao lâu? Không có con số chung, tuổi thọ phụ thuộc vào mức mài mòn của từng công đoạn. Cách làm đúng là chạy thử một lô nhỏ tại xưởng và ghi lại số ca sử dụng trước khi phải thay.
Kết luận
Sợi HPPE được dùng làm găng chống cắt vì nó bền, nhẹ, trơn và mát tay, đủ để người lao động đeo cả ca mà vẫn thao tác chính xác. Giới hạn cần nhớ là nhiệt và cấp chống cắt: HPPE pha Spandex cho cấp B, thêm sợi thủy tinh cho cấp C.
Sotaville cung cấp bốn mã Glovtek dùng sợi HPPE gồm AP03, AN03, AP05, AN05, cỡ XS đến XXL, và hỗ trợ găng mẫu để thử tại xưởng trước khi đặt số lượng lớn. Liên hệ hotline 0889108080 hoặc email info@sotaville.com để được tư vấn và báo giá.
