Нетканий матеріал Spunlace з попередньо оксигенованого волокна
Сегмент ринку:
Характеристики попередньо киснево-насиченого волокна:
· Гранична вогнестійкість: Граничний кисневий індекс (LOI) зазвичай > 40 (частка кисню в повітрі становить приблизно 21%), що значно перевищує показник звичайних вогнестійких волокон (таких як вогнестійкий поліестер з LOI близько 28-32). Він не плавиться і не капає під впливом вогню, гасне самостійно після видалення джерела вогню та виділяє мало диму та не виділяє токсичних газів під час горіння.
· Стабільність до високих температур: При тривалому використанні температура може досягати 200-250℃, а короткочасно витримує високі температури 300-400℃ (залежно від сировини та ступеня попереднього окислення). Він зберігає структурну цілісність та механічні властивості в умовах високих температур.
· Хімічна стійкість: має певну стійкість до кислот, лугів та органічних розчинників, не легко руйнується хімічними речовинами, придатний для використання в суворих умовах.
· Певні механічні властивості: Він має певну міцність на розрив та в'язкість, і може бути перетворений на матеріали зі стабільною структурою за допомогою методів обробки нетканих матеріалів (таких як голкопробивання, спанлейс).
II. Технологія обробки попередньо киснево оброблених нетканих матеріалів
Попередньо насичене киснем волокно потрібно переробляти на безперервні листоподібні матеріали за допомогою методів обробки нетканого матеріалу. Звичайні процеси включають:
· Метод голкопробивного проколювання: шляхом багаторазового проколювання волокнистої сітки голками голкопробивної машини, волокна переплітаються та зміцнюються одне з одним, утворюючи нетканий матеріал певної товщини та міцності. Цей процес підходить для виробництва високоміцних, високощільних попередньо оксигенованих безволокнистих тканин, які можна використовувати в сценаріях, що потребують структурної підтримки (наприклад, вогнетривкі панелі, високотемпературні фільтруючі матеріали).
· Метод спанлейсингу: використання струменів води під високим тиском для впливу на волокнисту сітку, волокна переплітаються та з'єднуються між собою. Тканина спанлейсингу, попередньо насичена киснем, має м'якшу текстуру та кращу повітропроникність, і підходить для використання у внутрішньому шарі захисного одягу, гнучкій вогнетривкій підкладці тощо.
· Термічне склеювання / Хімічне склеювання: Використання волокон з низькою температурою плавлення (таких як вогнестійкий поліестер) або клеїв для посилення з'єднання дозволяє зменшити жорсткість чистої попередньо оксигенованої безволокнистої тканини та покращити продуктивність обробки (але слід зазначити, що термостійкість клею повинна відповідати середовищу використання попередньо оксигенованої тканини).
У реальному виробництві попередньо окислені волокна часто змішують з іншими волокнами (такими як арамідні, вогнезахисні віскози, скловолокно), щоб збалансувати вартість, відчуття та експлуатаційні характеристики (наприклад, чистий попередньо окислений нетканий матеріал твердий, але додавання 10-30% вогнезахисної віскози може покращити його м'якість).
III. Конкретні сценарії застосування нетканого матеріалу з попередньо окисленого волокна
Завдяки своїм вогнестійким та стійким до високих температур властивостям, нетканий матеріал з попередньо окисленого волокна відіграє ключову роль у багатьох галузях:
1. Пожежнегасіння та засоби індивідуального захисту
· Внутрішня підкладка / зовнішній шар пожежника: попередньо окислений нетканий матеріал є вогнестійким, стійким до високих температур і повітропроникним, і може використовуватися як основний шар пожежних костюмів для блокування передачі полум'я та високих температур, захищаючи шкіру пожежників; у поєднанні з арамідом він також може покращити зносостійкість та стійкість до розривів.
· Зварювальне/металургійне захисне спорядження: Використовується для підкладки зварювальних масок, термостійких рукавичок, фартухів металургійних працівників тощо, щоб захистити від іскор та високотемпературного випромінювання (короткочасна термостійкість понад 300°C).
· Засоби для аварійної евакуації: такі як протипожежні ковдри, фільтруючі матеріали для евакуаційних масок, які можуть огортати тіло або фільтрувати дим під час пожежі (особливо важливі низький рівень диму та нетоксичність).
2. Промисловий захист та ізоляція від високих температур
· Промислові ізоляційні матеріали: Використовуються як внутрішня обшивка високотемпературних труб, ізоляційні прокладки для котлів тощо для зменшення втрат або передачі тепла (тривала стійкість до температур 200°C і вище).
· Вогнестійкі будівельні матеріали: Як заповнювальний шар вогнестійких штор та брандмауерів у висотних будівлях або матеріали для покриття кабелів для уповільнення поширення вогню (відповідають вимогам GB 8624 класу вогнестійкості B1 та вище).
· Захист обладнання від високих температур: такий як штори для печей, теплоізоляційні кришки для печей та духовок, щоб запобігти опікам персоналу від високотемпературної поверхні обладнання.
3. Високотемпературні фільтраційні поля
· Промислова фільтрація димових газів: Температура димових газів від сміттєспалювальних заводів, сталеливарних заводів, печей хімічних реакцій часто досягає 200-300°C та містить кислі гази. Попередньо окислений нетканий матеріал стійкий до високих температур та корозії, і може використовуватися як основний матеріал для фільтрувальних рукавів або фільтрувальних циліндрів, що ефективно фільтрує.
4. Інші особливі сценарії
Допоміжні аерокосмічні матеріали: використовуються як вогнестійкі ізоляційні шари всередині кабін космічних кораблів та теплоізоляційні прокладки навколо ракетних двигунів (які необхідно армувати високотемпературними смолами).
Електроізоляційні матеріали: Використовувані як ізоляційні прокладки у високотемпературних двигунах та трансформаторах, вони можуть замінити традиційні азбестові матеріали (не є канцерогенними та більш екологічно чистими).
Iv. Переваги та тенденції розвитку нетканих матеріалів з попередньо окисленого волокна
Переваги: Порівняно з традиційними вогнезахисними матеріалами (такими як азбест та скловолокно), нетканий матеріал з попередньо насиченого киснем волокна не є канцерогенним та має кращу гнучкість. Порівняно з дорогими волокнами, такими як арамідні, він має нижчу вартість (приблизно від 1/3 до 1/2 арамідних волокон) та підходить для серійного застосування у сценаріях середнього та високого рівня вогнестійкості.
Тенденція: Підвищення компактності та ефективності фільтрації нетканих матеріалів шляхом рафінування волокон (наприклад, тонкі нитки з попередньо насиченими киснем, діаметром < 10 мкм); Розробка екологічно чистих методів обробки з низьким вмістом формальдегіду та без клеїв; У поєднанні з наноматеріалами (такими як графен) це додатково підвищує стійкість до високих температур та антибактеріальні властивості.
На завершення, застосування попередньо окислених волокон у нетканих матеріалах залежить від їхніх комплексних властивостей «вогнестійкості та стійкості до високих температур», щоб усунути недоліки традиційних матеріалів у високотемпературних середовищах та середовищі відкритого вогню. У майбутньому, з підвищенням стандартів промислової безпеки та пожежної безпеки, сценарії їх застосування будуть ще більше розширені.
