Tecido não tecido spunlace de fibra pré-oxigenada
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Características da fibra pré-oxigenada:
· Máxima Retardação à Chama: O índice de oxigênio limite (IOL) é geralmente > 40 (a proporção de oxigênio no ar é de aproximadamente 21%), superando em muito o das fibras retardantes de chama convencionais (como o poliéster retardante de chama com um IOL de cerca de 28-32). Não derrete nem goteja quando exposto ao fogo, extingue-se automaticamente após a remoção da fonte de fogo e libera pouca fumaça e nenhum gás tóxico durante a combustão.
· Estabilidade em Alta Temperatura: A temperatura de uso a longo prazo pode atingir 200-250°C, e a curto prazo pode suportar altas temperaturas de 300-400°C (dependendo especificamente das matérias-primas e do grau de pré-oxidação). Mantém a integridade estrutural e as propriedades mecânicas em ambientes de alta temperatura.
· Resistência química: Possui certa resistência a ácidos, álcalis e solventes orgânicos e não é facilmente corroído por substâncias químicas, sendo adequado para uso em ambientes agressivos.
· Certas propriedades mecânicas: possui certa resistência à tração e tenacidade, e pode ser transformado em materiais com estrutura estável por meio de técnicas de processamento de tecidos não tecidos (como agulhamento, spunlace).
II. Tecnologia de Processamento de Tecidos Não-Tecidos Pré-Oxigenados
A fibra pré-oxigenada precisa ser processada em materiais contínuos semelhantes a folhas por meio de técnicas de processamento de tecidos não tecidos. Os processos comuns incluem:
· Método de Agulhagem: Ao perfurar repetidamente a malha de fibras com as agulhas da máquina de agulhagem, as fibras se entrelaçam e se fortalecem, formando um tecido não tecido com determinada espessura e resistência. Este processo é adequado para a produção de tecidos sem fibras pré-oxigenados de alta resistência e alta densidade, que podem ser utilizados em cenários que exigem suporte estrutural (como painéis à prova de fogo e materiais de filtragem de alta temperatura).
· Método Spunlaced: Utilizando jatos de água de alta pressão para impactar a malha de fibras, as fibras se entrelaçam e se unem. O tecido pré-oxigenado spunlaced tem um toque mais macio e melhor respirabilidade, sendo adequado para uso na camada interna de roupas de proteção, acolchoamentos flexíveis à prova de fogo, etc.
· Ligação térmica/ligação química: ao usar fibras de baixo ponto de fusão (como poliéster retardante de chamas) ou adesivos para auxiliar no reforço, a rigidez do tecido sem fibras pré-oxigenado puro pode ser reduzida, e o desempenho do processamento pode ser melhorado (mas observe que a resistência à temperatura do adesivo precisa corresponder ao ambiente de uso do tecido pré-oxigenado).
Na produção real, fibras pré-oxidadas são frequentemente misturadas com outras fibras (como aramida, viscose retardante de chamas, fibra de vidro) para equilibrar custo, toque e desempenho (por exemplo, tecido não tecido pré-oxidado puro é duro, mas adicionar 10-30% de viscose retardante de chamas pode melhorar sua maciez).
III. Cenários específicos de aplicação de tecido não tecido de fibra pré-oxidada
Devido às suas propriedades retardantes de chamas e resistentes a altas temperaturas, o tecido não tecido de fibra pré-oxidada desempenha um papel fundamental em vários campos:
1. Combate a incêndios e proteção individual
· Revestimento interno/camada externa do bombeiro: O tecido não tecido pré-oxidado é retardante de chamas, resistente a altas temperaturas e respirável, e pode ser usado como camada central de trajes de bombeiro para bloquear a transferência de chamas e altas temperaturas, protegendo a pele dos bombeiros; quando combinado com aramida, também pode melhorar a resistência ao desgaste e a rasgos.
· Equipamentos de proteção para soldagem/metalurgia: Utilizados em forros de máscaras de soldagem, luvas resistentes ao calor, aventais de trabalhadores metalúrgicos, etc., para resistir a faíscas e radiação de alta temperatura (com resistência a temperaturas de curto prazo acima de 300°C).
· Suprimentos de fuga de emergência: como cobertores contra incêndio, materiais de filtro para máscaras de fuga, que podem envolver o corpo ou filtrar a fumaça durante um incêndio (baixa fumaça e não toxicidade são particularmente importantes).
2. Proteção e isolamento industrial de alta temperatura
· Materiais de isolamento industrial: usados como revestimento interno de tubos de alta temperatura, almofadas de isolamento de caldeiras, etc., para reduzir a perda ou transferência de calor (resistência de longo prazo a ambientes de 200 °C ou mais).
· Materiais de construção à prova de fogo: como camada de preenchimento de cortinas e firewalls à prova de fogo em edifícios altos, ou materiais de revestimento de cabos, para retardar a propagação do fogo (atendendo aos requisitos de resistência ao fogo GB 8624 grau B1 e superior).
· Proteção de equipamentos de alta temperatura: como cortinas de forno, coberturas de isolamento térmico para fornos e estufas, para evitar que o pessoal seja queimado pela superfície de alta temperatura do equipamento.
3. Campos de filtragem de alta temperatura
· Filtragem de gases de combustão industrial: A temperatura dos gases de combustão de incineradores de resíduos, siderúrgicas e fornos de reação química frequentemente atinge 200-300 °C e contém gases ácidos. O tecido não tecido pré-oxidado é resistente a altas temperaturas e corrosão e pode ser usado como material base para sacos filtrantes ou cilindros filtrantes, filtrando com eficiência.
4. Outros cenários especiais
Materiais auxiliares aeroespaciais: usados como camadas de isolamento à prova de fogo dentro de cabines de espaçonaves e juntas de isolamento térmico ao redor de motores de foguetes (que precisam ser reforçados com resinas resistentes a altas temperaturas).
Materiais isolantes elétricos: usados como juntas isolantes em motores e transformadores de alta temperatura, podem substituir materiais tradicionais de amianto (não cancerígenos e mais ecológicos).
Iv. Vantagens e tendências de desenvolvimento de tecidos não tecidos de fibra pré-oxidada
Vantagens: Comparado aos materiais tradicionais retardantes de chamas (como amianto e fibra de vidro), o tecido não tecido de fibra pré-oxigenada não é cancerígeno e apresenta maior flexibilidade. Comparado a fibras de alto custo, como a aramida, apresenta um custo menor (cerca de 1/3 a 1/2 da aramida) e é adequado para aplicação em lotes em cenários de retardantes de chamas de médio e alto padrão.
Tendência: Aumentar a compactação e a eficiência de filtragem de tecidos não tecidos por meio do refinamento de fibras (como filamentos pré-oxigenados de denier fino, diâmetro < 10 μm); Desenvolver técnicas de processamento ecologicamente corretas com baixo teor de formaldeído e sem adesivos; Combinado com nanomateriais (como o grafeno), aumenta ainda mais a resistência a altas temperaturas e as propriedades antibacterianas.
Em conclusão, a aplicação de fibras pré-oxidadas em tecidos não tecidos depende de suas propriedades compósitas de "retardância à chama e resistência a altas temperaturas" para suprir as deficiências de desempenho dos materiais tradicionais em ambientes de alta temperatura e chamas abertas. No futuro, com a atualização dos padrões de segurança industrial e proteção contra incêndio, seus cenários de aplicação serão ainda mais expandidos.
