Netkaná textilie Spunlace z předoxidovaného vlákna
Segmentový trh:
Charakteristika předoxidované vlákniny:
· Mezní hodnota zpomalení hoření: Mezní hodnota kyslíkového indexu (LOI) je obvykle > 40 (podíl kyslíku ve vzduchu je přibližně 21 %), což výrazně převyšuje hodnotu u konvenčních vláken zpomalujících hoření (jako je například polyester zpomalující hoření s LOI přibližně 28–32). Při vystavení ohni se netaví ani nekape, po odstranění zdroje ohně sám zhasne a během hoření uvolňuje málo kouře a žádné toxické plyny.
· Vysokoteplotní stabilita: Dlouhodobá provozní teplota může dosáhnout 200–250 °C a krátkodobě odolá vysokým teplotám 300–400 °C (zejména v závislosti na surovinách a stupni předoxidace). V prostředí s vysokými teplotami si zachovává strukturální integritu a mechanické vlastnosti.
· Chemická odolnost: Má určitou odolnost vůči kyselinám, zásadám a organickým rozpouštědlům a není snadno erodovatelný chemickými látkami, vhodný pro použití v náročných podmínkách.
· Určité mechanické vlastnosti: Má určitou pevnost v tahu a houževnatost a lze jej zpracovat na materiály se stabilní strukturou pomocí technik zpracování netkaných textilií (jako je jehlování, spunlace).
II. Technologie zpracování předoxidovaných netkaných textilií
Předoxidovaná vlákna je třeba zpracovat na kontinuální plošné materiály pomocí technik zpracování netkaných textilií. Mezi běžné procesy patří:
· Metoda jehlování: Opakovaným propichováním vláknité síťoviny jehlami jehlovacího stroje se vlákna propletou a zpevní, čímž vznikne netkaná textilie s určitou tloušťkou a pevností. Tento proces je vhodný pro výrobu vysoce pevných, předoxidovaných bezvláknitých textilií s vysokou hustotou, které lze použít v situacích vyžadujících strukturální oporu (například ohnivzdorné panely, vysokoteplotní filtrační materiály).
· Metoda spunlacingu: Použitím vysokotlakých vodních trysek, které působí na síťovinu vláken, se vlákna propletou a spojí. Spunlacovaná předoxygenovaná tkanina je měkčí na dotek a lépe prodyšná a je vhodná pro použití ve vnitřní vrstvě ochranného oděvu, flexibilní nehořlavé výplni atd.
· Tepelné lepení / chemické lepení: Použitím vláken s nízkým bodem tání (jako je například polyester zpomalující hoření) nebo lepidel k podpoře vyztužení lze snížit tuhost čisté předoxidované bezvláknové tkaniny a zlepšit zpracovatelský výkon (ale je třeba poznamenat, že teplotní odolnost lepidla musí odpovídat prostředí použití předoxidované tkaniny).
Ve skutečné výrobě se předoxidovaná vlákna často mísí s jinými vlákny (jako je aramid, viskóza zpomalující hoření, skleněná vlákna), aby se vyvážily náklady, pocit a výkon (například čistá předoxidovaná netkaná textilie je tvrdá, ale přidání 10–30 % viskózy zpomalující hoření může zlepšit její měkkost).
III. Specifické scénáře použití netkané textilie z předoxidovaných vláken
Díky svým vlastnostem zpomalujícím hoření a odolným vůči vysokým teplotám hraje netkaná textilie z předoxidovaných vláken klíčovou roli v mnoha oblastech:
1. Hašení požárů a osobní ochrana
· Vnitřní podšívka / vnější vrstva hasičského oděvu: Předoxidovaná netkaná textilie je nehořlavá, odolná vůči vysokým teplotám a prodyšná a lze ji použít jako základní vrstvu hasičských obleků k zabránění přenosu plamenů a vysokých teplot a ochraně pokožky hasičů; v kombinaci s aramidem může také zlepšit odolnost proti opotřebení a roztržení.
· Ochranné pomůcky pro svářeče / metalurgii: Používají se na vložky do svářečských masek, tepelně odolné rukavice, zástěry pro metalurgy atd., aby odolávaly odlétajícím jiskrám a vysokoteplotnímu záření (s krátkodobou teplotní odolností přes 300 °C).
· Nouzové únikové prostředky: Například protipožární deky, filtrační materiály pro únikové masky, které mohou obalit tělo nebo filtrovat kouř během požáru (obzvláště důležité jsou nízké množství kouře a netoxicita).
2. Průmyslová ochrana a izolace proti vysokým teplotám
· Průmyslové izolační materiály: Používají se jako vnitřní výstelka vysokoteplotních trubek, izolačních podložek kotlů atd. ke snížení tepelných ztrát nebo přenosu (dlouhodobá odolnost vůči prostředí s teplotami 200 °C a vyššími).
· Ohnivzdorné stavební materiály: Jako výplňová vrstva ohnivzdorných clon a protipožárních stěn ve výškových budovách nebo jako materiály pro nátěr kabelů ke zpomalení šíření ohně (splňující požadavky normy GB 8624 pro stupeň požární odolnosti B1 a vyšší).
· Ochrana zařízení před vysokými teplotami: Například závěsy pecí, tepelně izolační kryty pecí a trub, aby se zabránilo popálení personálu povrchem zařízení s vysokou teplotou.
3. Vysokoteplotní filtrační pole
· Průmyslová filtrace kouřových plynů: Teplota kouřových plynů ze spaloven odpadu, oceláren a chemických reakčních pecí často dosahuje 200–300 °C a obsahuje kyselé plyny. Předoxidovaná netkaná textilie je odolná vůči vysokým teplotám a korozi a lze ji použít jako základní materiál pro filtrační sáčky nebo filtrační válce, čímž účinně filtruje.
4. Další zvláštní scénáře
Pomocné materiály pro letecký průmysl: používají se jako nehořlavé izolační vrstvy uvnitř kabin kosmických lodí a tepelně izolační těsnění kolem raketových motorů (které je třeba vyztužit pryskyřicemi odolnými vůči vysokým teplotám).
Elektroizolační materiály: Používají se jako izolační těsnění ve vysokoteplotních motorech a transformátorech a mohou nahradit tradiční azbestové materiály (nejsou karcinogenní a ekologičtější).
Iv. Výhody a vývojové trendy netkaných textilií z předoxidovaných vláken
Výhody: Ve srovnání s tradičními materiály zpomalujícími hoření (jako je azbest a skleněná vlákna) je netkaná textilie z preoxygenovaných vláken nekarcinogenní a má lepší flexibilitu. Ve srovnání s drahými vlákny, jako je aramid, má nižší cenu (přibližně 1/3 až 1/2 aramidu) a je vhodná pro dávkové použití ve scénářích střední a vysoké hořlavosti.
Trend: Zlepšit kompaktnost a účinnost filtrace netkaných textilií zušlechťováním vláken (například jemné denierové preoxygenované vlákna o průměru < 10 μm); Vyvinout ekologicky šetrné techniky zpracování s nízkým obsahem formaldehydu a bez lepidel; V kombinaci s nanomateriály (jako je grafen) dále zvyšuje odolnost vůči vysokým teplotám a antibakteriální vlastnosti.
Závěrem lze říci, že použití předoxidovaných vláken v netkaných textiliích závisí na jejich kompozitních vlastnostech „zpomalení hoření a odolnosti vůči vysokým teplotám“, aby se řešily nedostatky tradičních materiálů ve výkonnostních prostředích s vysokými teplotami a otevřeným ohněm. V budoucnu se s modernizací norem průmyslové bezpečnosti a protipožární ochrany jejich aplikační scénáře dále rozšíří.
