Tessuto non tessuto spunlace in fibra preossigenata
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Caratteristiche della fibra pre-ossigenata:
· Massima resistenza alla fiamma: l'indice limite di ossigeno (LOI) è solitamente > 40 (la percentuale di ossigeno nell'aria è di circa il 21%), superando di gran lunga quello delle fibre ignifughe convenzionali (come il poliestere ignifugo con un LOI di circa 28-32). Non si scioglie né gocciola se esposto al fuoco, si spegne da solo dopo aver rimosso la fonte di fuoco e rilascia poco fumo e nessun gas tossico durante la combustione.
· Stabilità alle alte temperature: la temperatura di utilizzo a lungo termine può raggiungere i 200-250 °C, mentre a breve termine può resistere a temperature elevate di 300-400 °C (in base alle materie prime e al grado di pre-ossidazione). Mantiene comunque l'integrità strutturale e le proprietà meccaniche in ambienti ad alta temperatura.
· Resistenza chimica: ha una certa resistenza agli acidi, agli alcali e ai solventi organici e non viene facilmente corroso dalle sostanze chimiche, adatto all'uso in ambienti difficili.
· Alcune proprietà meccaniche: presenta una certa resistenza alla trazione e tenacità e può essere trasformato in materiali con una struttura stabile attraverso tecniche di lavorazione del tessuto non tessuto (come agugliatura, spunlace).
II. Tecnologia di lavorazione dei tessuti non tessuti pre-ossigenati
La fibra pre-ossigenata deve essere trasformata in materiali continui simili a fogli attraverso tecniche di lavorazione del tessuto non tessuto. I processi più comuni includono:
· Metodo di agugliatura: perforando ripetutamente la rete di fibre con gli aghi della macchina agugliatrice, le fibre si intrecciano e si rinforzano a vicenda, formando un tessuto non tessuto di un certo spessore e resistenza. Questo processo è adatto per produrre tessuti senza fibre pre-ossigenati ad alta resistenza e alta densità, che possono essere utilizzati in scenari che richiedono supporto strutturale (come pannelli ignifughi, materiali di filtrazione ad alta temperatura).
· Metodo Spunlaced: utilizzando getti d'acqua ad alta pressione per colpire la rete di fibre, le fibre si intrecciano e si legano tra loro. Il tessuto spunlaced pre-ossigenato ha una sensazione più morbida e una migliore traspirabilità ed è adatto per l'uso nello strato interno di indumenti protettivi, imbottiture flessibili ignifughe, ecc.
· Saldatura termica/saldatura chimica: utilizzando fibre a basso punto di fusione (come il poliestere ignifugo) o adesivi per favorire il rinforzo, è possibile ridurre la rigidità del tessuto preossigenato puro senza fibre e migliorare le prestazioni di lavorazione (si noti però che la resistenza alla temperatura dell'adesivo deve essere adeguata all'ambiente di utilizzo del tessuto preossigenato).
Nella produzione effettiva, le fibre preossidate vengono spesso mescolate con altre fibre (come aramide, viscosa ignifuga, fibra di vetro) per bilanciare costo, sensazione e prestazioni (ad esempio, il tessuto non tessuto preossidato puro è duro, ma l'aggiunta del 10-30% di viscosa ignifuga può migliorarne la morbidezza).
III. Scenari applicativi specifici del tessuto non tessuto in fibra preossidata
Grazie alle sue proprietà ignifughe e resistenti alle alte temperature, il tessuto non tessuto in fibra preossidata svolge un ruolo fondamentale in molteplici campi:
1. Antincendio e protezione personale
· Rivestimento interno/strato esterno del vigile del fuoco: il tessuto non tessuto preossidato è ignifugo, resistente alle alte temperature e traspirante e può essere utilizzato come strato centrale delle tute antincendio per bloccare il trasferimento di fiamme e alte temperature, proteggendo la pelle dei vigili del fuoco; se combinato con l'aramide, può anche migliorare la resistenza all'usura e allo strappo.
· Dispositivi di protezione per saldatura/metallurgia: utilizzati per rivestimenti di maschere di saldatura, guanti resistenti al calore, grembiuli per lavoratori metallurgici, ecc., per resistere alle scintille e alle radiazioni ad alta temperatura (con una resistenza alla temperatura a breve termine superiore a 300°C).
· Forniture di emergenza: come coperte antincendio, materiali filtranti per maschere di emergenza, che possono avvolgere il corpo o filtrare il fumo durante un incendio (particolarmente importanti sono la bassa emissione di fumo e la non tossicità).
2. Protezione e isolamento industriale ad alta temperatura
· Materiali isolanti industriali: utilizzati come rivestimento interno di tubi ad alta temperatura, cuscinetti isolanti per caldaie, ecc., per ridurre la perdita o il trasferimento di calore (resistenza a lungo termine in ambienti con temperature pari o superiori a 200°C).
· Materiali edili ignifughi: come strato di riempimento di tende e pareti tagliafuoco in edifici alti, o come materiali di rivestimento dei cavi, per ritardare la propagazione del fuoco (soddisfacendo i requisiti di resistenza al fuoco GB 8624 di grado B1 e superiori).
· Protezione delle apparecchiature ad alta temperatura: come tende per forni, coperture isolanti per forni e fornaci, per impedire che il personale venga ustionato dalla superficie ad alta temperatura delle apparecchiature.
3. Campi di filtrazione ad alta temperatura
· Filtrazione dei gas di scarico industriali: la temperatura dei gas di scarico provenienti da inceneritori di rifiuti, acciaierie e forni a reazione chimica raggiunge spesso i 200-300 °C e contiene gas acidi. Il tessuto non tessuto preossidato è resistente alle alte temperature e alla corrosione e può essere utilizzato come materiale di base per filtri a maniche o cilindri filtranti, garantendo un'efficace filtrazione.
4. Altri scenari speciali
Materiali ausiliari aerospaziali: utilizzati come strati isolanti ignifughi all'interno delle cabine delle navicelle spaziali e come guarnizioni isolanti termiche attorno ai motori dei razzi (che devono essere rinforzati con resine resistenti alle alte temperature).
Materiali isolanti elettrici: utilizzati come guarnizioni isolanti nei motori e nei trasformatori ad alta temperatura, possono sostituire i tradizionali materiali in amianto (non cancerogeni e più rispettosi dell'ambiente).
Iv. Vantaggi e tendenze di sviluppo dei tessuti non tessuti in fibra preossidata
Vantaggi: rispetto ai tradizionali materiali ignifughi (come l'amianto e la fibra di vetro), il tessuto non tessuto in fibra preossigenata non è cancerogeno e presenta una maggiore flessibilità. Rispetto alle fibre più costose come l'aramide, ha un costo inferiore (circa 1/3 - 1/2 dell'aramide) ed è adatto per applicazioni in batch in scenari di ignifugazione di fascia media e alta.
Tendenza: migliorare la compattezza e l'efficienza di filtrazione dei tessuti non tessuti attraverso la raffinazione delle fibre (ad esempio filamenti pre-ossigenati a denari fini, diametro < 10 μm); sviluppare tecniche di lavorazione ecocompatibili con basso contenuto di formaldeide e senza adesivi; in combinazione con nanomateriali (come il grafene), migliora ulteriormente la resistenza alle alte temperature e le proprietà antibatteriche.
In conclusione, l'applicazione delle fibre preossidate nei tessuti non tessuti si basa sulle loro proprietà composite di "resistenza alla fiamma e alle alte temperature" per colmare le carenze prestazionali dei materiali tradizionali in ambienti ad alte temperature e con fiamme libere. In futuro, con l'adeguamento degli standard di sicurezza industriale e antincendio, i loro scenari applicativi saranno ulteriormente ampliati.
