Netkaná textília Spunlace z predoxidovaného vlákna
Segmentový trh:
Charakteristiky predoxidovaného vlákna:
· Maximálna retardácia horenia: Medzný index kyslíka (LOI) je zvyčajne > 40 (podiel kyslíka vo vzduchu je približne 21 %), čo výrazne prevyšuje index konvenčných vlákien spomaľujúcich horenie (ako napríklad polyester spomaľujúci horenie s LOI približne 28 – 32). Pri vystavení ohňu sa neroztaví ani nekvapká, po odstránení zdroja ohňa sám zhasne a počas horenia uvoľňuje málo dymu a žiadne toxické plyny.
· Stabilita pri vysokých teplotách: Dlhodobá teplota používania môže dosiahnuť 200 – 250 ℃ a krátkodobo odolá vysokým teplotám 300 – 400 ℃ (najmä v závislosti od surovín a stupňa predoxidácie). V prostredí s vysokými teplotami si zachováva štrukturálnu integritu a mechanické vlastnosti.
· Chemická odolnosť: Má určitú odolnosť voči kyselinám, zásadám a organickým rozpúšťadlám a nie je ľahko erodovaný chemickými látkami, vhodný na použitie v náročných prostrediach.
· Určité mechanické vlastnosti: Má určitú pevnosť v ťahu a húževnatosť a pomocou techník spracovania netkaných textílií (ako je ihličkovanie, spunlace) sa dá vyrobiť na materiály so stabilnou štruktúrou.
II. Technológia spracovania predoxidovaných netkaných textílií
Predoxidované vlákno je potrebné spracovať na súvislé listy podobné materiálom pomocou techník spracovania netkaných textílií. Medzi bežné procesy patria:
· Metóda ihličkovania: Opakovaným prepichovaním vláknitej sieťoviny ihlami ihličkového stroja sa vlákna prepletajú a navzájom spevňujú, čím vytvárajú netkanú textíliu s určitou hrúbkou a pevnosťou. Tento proces je vhodný na výrobu vysokopevnostných, vysokohustotných predoxidovaných bezvláknových textílií, ktoré možno použiť v situáciách vyžadujúcich štrukturálnu podporu (ako sú ohňovzdorné panely, vysokoteplotné filtračné materiály).
· Metóda spunlacingu: Použitím vysokotlakových vodných trysiek, ktoré pôsobia na sieťovinu vlákien, sa vlákna prepletajú a spájajú. Spunlaced predoxygenovaná tkanina je mäkšia na dotyk a má lepšiu priedušnosť a je vhodná na použitie vo vnútornej vrstve ochranného odevu, flexibilnej ohňovzdornej výplni atď.
· Tepelné spájanie / chemické spájanie: Použitím vlákien s nízkym bodom topenia (ako je napríklad polyester spomaľujúci horenie) alebo lepidiel na podporu vystuženia je možné znížiť tuhosť čistej predoxidovanej bezvláknovej tkaniny a zlepšiť spracovateľský výkon (treba však poznamenať, že teplotná odolnosť lepidla musí zodpovedať prostrediu použitia predoxidovanej tkaniny).
V skutočnej výrobe sa predoxidované vlákna často miešajú s inými vláknami (ako je aramid, viskóza spomaľujúca horenie, sklenené vlákno), aby sa vyvážili náklady, pocit a výkon (napríklad čistá predoxidovaná netkaná textília je tvrdá, ale pridanie 10 – 30 % viskózy spomaľujúcej horenie môže zlepšiť jej mäkkosť).
III. Špecifické scenáre použitia netkanej textílie z predoxidovaných vlákien
Vďaka svojim vlastnostiam spomaľujúcim horenie a odolným voči vysokým teplotám zohráva netkaná textília z predoxidovaných vlákien kľúčovú úlohu vo viacerých oblastiach:
1. Hasenie požiarov a osobná ochrana
· Vnútorná podšívka / vonkajšia vrstva hasiča: Predoxidovaná netkaná textília je spomaľujúca horenie, odolná voči vysokým teplotám a priedušná a môže sa použiť ako základná vrstva hasičských oblekov na zablokovanie prenosu plameňov a vysokých teplôt, čím chráni pokožku hasičov; v kombinácii s aramidom môže tiež zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu a roztrhnutiu.
· Ochranné prostriedky na zváranie/metalurgiu: Používajú sa na podšívky zváračských masiek, tepelne odolné rukavice, zástery pre metalurgických pracovníkov atď., aby odolávali odletujúcim iskrám a žiareniu z vysokých teplôt (s krátkodobou teplotnou odolnosťou nad 300 °C).
· Núdzové únikové prostriedky: Napríklad protipožiarne deky, filtračné materiály pre únikové masky, ktoré môžu obaliť telo alebo filtrovať dym počas požiaru (obzvlášť dôležité sú nízke množstvo dymu a netoxicita).
2. Priemyselná ochrana a izolácia pred vysokými teplotami
· Priemyselné izolačné materiály: Používajú sa ako vnútorná výstelka vysokoteplotných potrubí, izolačných podložiek kotlov atď. na zníženie tepelných strát alebo prenosu (dlhodobá odolnosť voči prostrediu s teplotou 200 °C a viac).
· Ohňovzdorné stavebné materiály: Ako výplňová vrstva ohňovzdorných závesov a protipožiarnych stien vo výškových budovách alebo ako materiály na nátery káblov na spomalenie šírenia ohňa (spĺňajúce požiadavky na požiarnu odolnosť triedy B1 a vyššie podľa normy GB 8624).
· Ochrana zariadení pred vysokými teplotami: Napríklad závesy do pecí, tepelnoizolačné kryty pecí a rúr, aby sa zabránilo popáleniu personálu povrchom zariadenia s vysokou teplotou.
3. Vysokoteplotné filtračné polia
· Priemyselná filtrácia dymových plynov: Teplota dymových plynov zo spaľovní odpadu, oceliarní a chemických reakčných pecí často dosahuje 200 – 300 °C a obsahuje kyslé plyny. Predoxidovaná netkaná textília je odolná voči vysokým teplotám a korózii a môže sa použiť ako základný materiál pre filtračné vrecká alebo filtračné valce, čím účinne filtruje.
4. Ďalšie špeciálne scenáre
Pomocné materiály pre letecký priemysel: používajú sa ako ohňovzdorné izolačné vrstvy vo vnútri kabín kozmických lodí a tepelnoizolačné tesnenia okolo raketových motorov (ktoré je potrebné vystužiť živicami odolnými voči vysokým teplotám).
Elektroizolačné materiály: Používajú sa ako izolačné tesnenia vo vysokoteplotných motoroch a transformátoroch a môžu nahradiť tradičné azbestové materiály (nie sú karcinogénne a šetrnejšie k životnému prostrediu).
Iv. Výhody a vývojové trendy netkaných textílií z predoxidovaných vlákien
Výhody: V porovnaní s tradičnými materiálmi spomaľujúcimi horenie (ako je azbest a sklenené vlákno) nie je predoxidovaná netkaná textília karcinogénna a má lepšiu flexibilitu. V porovnaní s drahými vláknami, ako je aramid, má nižšiu cenu (približne 1/3 až 1/2 aramidu) a je vhodná na dávkové použitie v scenároch strednej a vyššej horľavosti.
Trend: Zlepšiť kompaktnosť a účinnosť filtrácie netkaných textílií prostredníctvom zušľachťovania vlákien (ako sú jemné denierové predoxygenované vlákna s priemerom < 10 μm); Vyvinúť ekologické techniky spracovania s nízkym obsahom formaldehydu a bez lepidiel; V kombinácii s nanomateriálmi (ako je grafén) sa ďalej zvyšuje odolnosť voči vysokým teplotám a antibakteriálne vlastnosti.
Záverom možno povedať, že použitie predoxidovaných vlákien v netkaných textíliách závisí od ich kompozitných vlastností „odolnosti voči horeniu a vysokej teplote“, aby sa riešili nedostatky tradičných materiálov vo vysokoteplotnom prostredí a prostredí s otvoreným ohňom. V budúcnosti sa s modernizáciou noriem priemyselnej bezpečnosti a protipožiarnej ochrany ich aplikačné scenáre ďalej rozšíria.
