Нетканий матеріал з попередньо окисленого поліакрилонітрильного волокна (скорочено ПАН-попередньо окислений нетканий матеріал) – це функціональний нетканий матеріал, виготовлений з поліакрилонітрилу (ПАН) шляхом прядіння та попереднього окислення. Його основні характеристики включають чудову стійкість до високих температур, вогнестійкість, стійкість до корозії та певну механічну міцність. Крім того, він не плавиться та не капає при високих температурах, а лише повільно карбонізується. Тому він широко використовується в сценаріях з надзвичайно високими вимогами до безпеки та стійкості до атмосферних впливів. Нижче наведено детальне пояснення кількох основних галузей застосування, що охоплюють сценарії застосування, основні функції та форми продукції:
1Галузь пожежної охорони та аварійно-рятувальних робіт
Вогнезахист є одним з найважливіших сценаріїв застосування нетканого матеріалу з попередньо насиченим киснем. Його вогнестійкі та стійкі до високих температур властивості можуть безпосередньо забезпечити безпеку персоналу. Основні форми застосування включають:
Внутрішній шар/теплоізоляційний шар вогнезахисного одягу
Пожежні костюми повинні відповідати подвійним вимогам «вогнестійкості» та «теплоізоляції»: зовнішній шар зазвичай використовує високоміцні вогнестійкі тканини, такі як арамідні, тоді як середній теплоізоляційний шар широко використовує попередньо окислений нетканий матеріал. Він може підтримувати структурну стабільність за високих температур 200-300℃, ефективно блокувати променисте та кондуктивне тепло полум'я та запобігати опікам шкіри пожежників. Навіть під впливом відкритого вогню він не плавиться та не капає (на відміну від звичайних хімічних волокон), що знижує ризик вторинних травм.
Примітка:Поверхнева щільність попередньо окисленого нетканого матеріалу (зазвичай 30-100 г/м²) може бути регульована відповідно до рівня захисту. Вироби з вищою поверхневою щільністю мають кращі теплоізоляційні властивості.
Приладдя для аварійної евакуації
➤Пожежна ковдра: аварійне пожежогасіння для будинків, торгових центрів, метро та інших місць. Вона виготовлена з попередньо насиченого киснем нетканого матеріалу та скловолокна. Під впливом вогню вона швидко утворює «вогнезахисний бар'єр», покриваючи тіло людини або огортаючи легкозаймисті матеріали для ізоляції кисню та гасіння вогню.
➤Вогнестійка маска/дихальна маска для обличчя: Під час пожежі дим містить велику кількість токсичних газів. Нетканий матеріал з попередньо насиченим киснем може бути використаний як основний матеріал для шару димового фільтра маски для обличчя. Його стійка до високих температур структура може запобігти руйнуванню фільтруючого матеріалу за високих температур. У поєднанні з шаром активованого вугілля він може фільтрувати деякі токсичні частинки.
2Промислове захисне поле, стійке до високих температур
У промислових умовах часто зустрічаються екстремальні середовища, такі як високі температури, корозія та механічне тертя. Стійкість до атмосферних впливів нетканого матеріалу з попередньо насичених киснем волокон може вирішити проблеми легкого пошкодження та короткого терміну служби традиційних матеріалів (таких як бавовна та звичайні хімічні волокна).
➤Ізоляція та теплоізоляція для високотемпературних трубопроводів та обладнання
Високотемпературні трубопроводи в хімічній, металургійній та енергетичній промисловості (такі як паропроводи та димоходи печей) потребують зовнішніх ізоляційних матеріалів, які є одночасно «вогнестійкими» та «теплоізоляційними». Попередньо насичений киснем нетканий матеріал можна виготовляти в рулони або рукави та безпосередньо обмотувати навколо поверхні труб. Його низька теплопровідність (близько 0,03-0,05 Вт/(м · K)) може зменшити втрати тепла та запобігти горінню ізоляційного шару за високих температур (традиційні ізоляційні шари з мінеральної вати схильні до поглинання вологи та утворюють багато пилу, тоді як попередньо насичений киснем нетканий матеріал легший та не утворює пилу).
Промислові фільтрувальні матеріали (високотемпературна фільтрація димових газів)
Температура димових газів від сміттєспалювальних заводів та сталеливарних заводів може сягати 150-250℃, і вони містять кислі гази (такі як HCl, SO₂). Звичайні фільтрувальні тканини (такі як поліестер, поліпропілен) схильні до розм'якшення та корозії. Попередньо насичений киснем нетканий матеріал має високу стійкість до кислот та лугів і може бути виготовлений у вигляді фільтрувальних мішків для безпосередньої фільтрації високотемпературних димових газів. Водночас він має певну ефективність утримання пилу та часто поєднується з покриттям з PTFE (політетрафторетилену) для підвищення стійкості до корозії.
➤Механічна захисна прокладка
Між зовнішніми оболонками та внутрішніми компонентами високотемпературного обладнання, такого як двигуни та котли, необхідні прокладки для ізоляції вібрацій та високих температур. Неткане полотно з попередньо насичених киснем волокон можна виготовляти у вигляді штампованих прокладок. Його стійкість до високих температур (тривала робоча температура ≤280℃) може запобігти старінню та деформації прокладок під час роботи обладнання, а також одночасно зменшувати механічне тертя.
3Електроніка та нові енергетичні галузі
Електронні та нові енергетичні продукти мають суворі вимоги до «вогнестійкості» та «ізоляції» матеріалів. Неткане полотно з попередньо насиченим киснем може замінити деякі традиційні вогнезахисні матеріали (такі як вогнестійка бавовна та скловолокниста тканина).
➤Вогнестійка сепараторна/теплоізоляційна прокладка для літієвих акумуляторів
Літієві акумулятори (особливо акумулятори для живлення) схильні до «теплового вибуху» при перезарядженні або короткому замиканні, коли температура раптово піднімається вище 300℃. Попередньо насичений киснем нетканий матеріал може використовуватися як «захисний роздільник» для літієвих акумуляторів, будучи поміщеним між позитивним і негативним електродами: він має певні ізоляційні властивості під час нормальної роботи, щоб запобігти короткому замиканню між позитивним і негативним електродами. У разі теплового вибуху він не плавиться, може підтримувати структурну цілісність, уповільнювати дифузію тепла та зменшувати ризик пожежі та вибуху. Крім того, всередині корпусу акумуляторного блоку також використовується попередньо насичений киснем нетканий матеріал як ізоляційна прокладка для запобігання передачі тепла між елементами акумулятора та корпусом.
➤Ізоляційні матеріали для упаковки електронних компонентів
Упаковка електронних компонентів, таких як друковані плати та трансформатори, повинна бути ізольованою та вогнестійкою. Нетканий матеріал з попередньо насиченим киснем може бути виготовлений у тонкі (10-20 г/м²) ізоляційні листи та приклеєний до поверхні компонентів. Його стійкість до високих температур дозволяє адаптуватися до локального нагрівання під час роботи електронного обладнання (наприклад, робоча температура трансформатора ≤180℃), і водночас відповідати вогнестійкому стандарту UL94 V-0 для запобігання коротким замиканням та займанню компонентів.
4Інші спеціальні поля
Окрім вищезгаданих основних сценаріїв, нетканий матеріал з попередньо оксигенованих волокон також відіграє певну роль у деяких спеціалізованих та нішевих галузях:
➤Аерокосмічна галузь: Підкладки з композитних матеріалів, стійких до високих температур
Легкі та стійкі до високих температур композитні матеріали необхідні для моторних відсіків літаків та систем теплового захисту космічних апаратів. Попередньо окислений нетканий матеріал з ниток може бути використаний як «заготовка», поєднаний зі смолами (такими як фенольна смола) для формування композитних матеріалів. Після карбонізації його можна додатково перетворювати на вуглецеві волокнисті композитні матеріали, які використовуються у стійких до високих температур компонентах космічних апаратів (таких як носові конуси та передні кромки крил), щоб витримувати ерозію потоків високотемпературного газу при температурі понад 500℃.
➤Захист навколишнього середовища: Високотемпературні фільтрувальні матеріали для обробки твердих відходів
Під час обробки високотемпературних залишків (з температурою приблизно 200-300℃) після спалювання медичних та небезпечних відходів необхідні фільтруючі матеріали для відділення залишків від газу. Попередньо насичений киснем нетканий матеріал має високу стійкість до корозії та може бути виготовлений у вигляді фільтрувальних мішків для фільтрації високотемпературних залишків, запобігаючи корозії та руйнуванню фільтрувального матеріалу. Водночас, його вогнестійкі властивості запобігають займанню фільтрувального матеріалу від легкозаймистих речовин у залишках.
➤Захисне спорядження: Аксесуари для костюмів спеціального призначення
Окрім костюмів пожежників, у робочому одязі для спеціальних операцій, таких як металургія, зварювання та хімічна промисловість, також використовується нетканий матеріал з попередньо насиченими киснем нитками як підкладка на легко зношуваних деталях, таких як манжети та вирізи горловини, для підвищення локальної вогнестійкості та зносостійкості, а також для запобігання займанню одягу від іскор під час операцій.
На завершення, суть застосуваннянетканий матеріал з попередньо насичених киснем волоконполягає в тому, щоб покладатися на його основні характеристики «вогнестійкість + стійкість до високих температур» для усунення загроз безпеці або недоліків експлуатаційних характеристик традиційних матеріалів в екстремальних умовах. З удосконаленням стандартів безпеки в таких галузях, як нова енергетика та високоякісне виробництво, його сценарії застосування ще більше розширяться на вдосконалені та високоякісні галузі (такі як захист мікроелектронних компонентів та ізоляція гнучких пристроїв накопичення енергії тощо).
Час публікації: 18 вересня 2025 р.