Producția de textile pentru temperaturi înalte s-a dezvoltat semnificativ în ultimii 40–50 de ani. Astăzi, piața oferă o gamă largă de soluții din fibre fabricate artificial, foarte sigure în comparație cu materiile prime tradiționale folosite în trecut. Variantele moderne includ fibra de sticlă, fibra ceramică, granitul, argila, bazaltul, fierul, oțelul inoxidabil sau combinații specifice ale acestora. Aceste materiale au diferite greutăți pe unitatea de suprafață, greutăți, densități și proprietăți și, în funcție de cerințele concrete și de tratamentele de suprafață, sunt transformate în vată, șnururi, țesături, manșoane, tuburi și pâsle.
Țesăturile pot fi acoperite cu PTFE, vermiculit, grafit, folie de aluminiu, acrilat, silicon și neopren.
În trecut însă, principala materie primă pentru fabricarea țesăturilor pentru temperaturi înalte, la nivel mondial, era azbestul, folosit pentru protecție la foc, pături de sudură și aplicații de termoizolație. Azbestul are o serie de proprietăți avantajoase și unice și, fiind un material natural, a devenit aproape universal. Riscurile pentru sănătate au făcut însă ca astăzi să fie aproape complet depășit.
Noile tehnologii sunt dezvoltate și perfecționate continuu, permițând apariția unei game largi de produse moderne de izolație. Aceste produse moderne de izolație pot rezista variațiilor de temperatură.
Multe țesături rezistente la temperaturi înalte pot fi transformate cu ușurință în garnituri la comandă și izolații speciale. Printre domeniile de utilizare se numără sistemele de evacuare ale motoarelor și echipamentele industriale de proces.
În funcție de specificația necesară, țesăturile pentru temperaturi înalte pot fi adaptate pentru a oferi o rezistență foarte bună la abraziune, substanțe chimice, murdărie, vânt, zgomot și vibrații.
Datorită posibilităților moderne de tăiere cu jet de apă și de coasere, un producător de top poate transforma pâslele, păturile și țesăturile în garnituri, compensatori de dilatare și soluții de izolație. Aceste țesături pot fi cusute cu fire din fibră de sticlă sau Kevlar. O echipă de producție profesionistă poate fabrica, de asemenea, diferite tipuri de materiale laminate pentru izolație termo-acustică.
Aceste țesături, precum țesătura din fibră de sticlă, țesătura din silice, textilele cu strat acrilic și textilele laminate, au numeroase aplicații utile atât în mediul comercial, cât și în cel rezidențial. Să le analizăm mai atent.
Informații de bază despre țesăturile pentru temperaturi înalte
În ultimele decenii, țesăturile pentru temperaturi înalte au trecut prin inovații importante. Din momentul în care au fost descoperite riscurile pentru sănătate ale azbestului, industria izolațiilor termice a trebuit să caute alternative care să răspundă cererii tot mai mari de țesături rezistente la temperaturi înalte.
În prezent, țesăturile rezistente la temperaturi înalte sunt produse în principal din fibre sintetice, care depășesc eficiența estimată anterior. Aceste țesături sunt disponibile în diferite dimensiuni, iar formele obișnuite includ plăci, șnururi și tuburi.
Sunt fabricate prin diferite metode și sunt livrate în configurații variate de grosime și lățime. Să vedem cum sunt utilizate aceste țesături.
Utilizări comerciale
Sistemele de izolație din fibre pentru temperaturi înalte au devenit indispensabile în majoritatea industriilor din întreaga lume. Mai jos sunt câteva exemple de utilizări comerciale.
Aplicații militare și de apărare
Izolații industriale
Aplicații hidraulice
EIP (echipament individual de protecție):
Industrie și construcții
Servicii medicale de urgență și sectorul pompierilor
Industria auto
Industria aerospațială
Industria prelucrării metalelor
Industria confecțiilor
Izolații în aplicații militare
Păturile izolatoare flexibile, demontabile și foarte eficiente sunt folosite încă din timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Acestea au servit în principal la izolarea termică a conductelor fierbinți, a componentelor de motor și a zonelor de evacuare de pe nave militare și nave ale pazei de coastă.
În anii 1970, Organizația Țărilor Exportatoare de Petrol (OPEC) a convenit asupra exportului de petrol către Statele Unite continentale. Ulterior, sectorul industrial din Statele Unite a început să planifice utilizarea izolațiilor demontabile și reutilizabile.
La acea vreme, majoritatea unităților comerciale nu acordau prea multă atenție conductelor și utilajelor interne, dacă nu exista un risc imediat pentru controlul procesului sau pentru calitatea produsului. În prezent, pentru un utilaj neizolat, cu întreținere dificilă, care funcționează la 150 °C, perioada de amortizare poate fi de aproximativ un an.
La temperaturi de peste 260 °C sau atunci când utilajul este acoperit cu o izolație ușoară, demontabilă sau reutilizabilă, această perioadă se reduce la șaisprezece până la optsprezece săptămâni. Țesăturile moderne și metodele actuale de fabricație permit reutilizarea repetată cu ușurință a păturilor demontabile ușoare. În procese cu temperaturi de până la 760 °C, acestea pot fi reutilizate de mai multe ori fără vibrațiile care ar deteriora în mod normal alte tipuri de izolație.
Izolație termică
Piața actuală oferă opțiuni excelente de textile pentru temperaturi înalte, care fac față cu ușurință diferitelor niveluri de alcalinitate din procesele la temperaturi ridicate, fără să vibreze sau să se deplaseze.
Sunt disponibile și variante îmbunătățite de textile pentru temperaturi înalte, destinate fabricării de pături pentru atenuare completă a zgomotului. Benzile textile flexibile, de unică folosință sau reutilizabile, sunt doar câteva dintre aplicațiile fibrelor pentru temperaturi înalte.
Izolarea conductorilor fierbinți și a furtunurilor hidraulice
Manșoanele împletite pentru temperaturi înalte sunt fabricate din dioxid de siliciu amorf de calitate, carbon sau o combinație de alte elemente similare.
Aceste materiale tricotate sau împletite pot oferi cu ușurință proprietăți excelente de izolație pentru conductori la temperaturi înalte și tensiuni ridicate, precum și pentru tuburi umplute cu aer.
Conductorii, conductele și tuburile izolate sunt de obicei amplasate în interiorul utilajelor și sunt esențiale pentru funcționarea corectă a sistemului. Atunci când echipamentul trebuie protejat împotriva incendiului sau izolat de temperaturi ridicate, se folosesc textile cu proprietăți excelente de izolare.
Protecție personală și alte utilizări
Industrie și construcții
Textilele țesute pentru temperaturi înalte sunt folosite în industrie și construcții. Aceste țesături sunt utilizate sub formă de perdele foarte rezistente la temperatură și pături de sudură, care protejează operatorii și utilajele împotriva scânteilor sau a altor surse de căldură ce ar putea provoca un incendiu.
În timpul opririlor, reparațiilor sau reviziilor, fabricile pot marca anumite zone ale unității ca periculoase. Aceste țesături sunt apoi folosite ca bariere termice pentru protecția lucrătorilor, a altor persoane implicate și a echipamentelor.
În cazul unui incendiu provocat de grăsimi, majoritatea bucătăriilor comerciale folosesc pături moderne ignifuge pentru stingerea flăcărilor, deoarece adăugarea apei ar accelera incendiul.
În caz de incendiu, multe cinematografe și alte spații folosesc țesături pentru temperaturi înalte ca măsură de protecție. Dezvoltările recente în domeniul perdelelor ignifuge au dus la utilizarea unui material cu strat PU, care lasă lumina să treacă și oferă în același timp protecție împotriva fumului.
Servicii medicale de urgență și sectorul pompierilor
În medii fierbinți și condiții dificile, paramedicii și pompierii poartă îmbrăcăminte din lână cu rezistență ridicată la căldură. În sectorul public, fibrele sintetice specializate și amestecurile cu fibre de sticlă sunt tot mai utilizate.
Se caută permanent metode inovatoare pentru a ajuta la protejarea pompierilor împotriva incendiilor de vegetație care apar în întreaga lume.
Țesături precum bumbacul, fibra de sticlă, silicea, carbonul și pâsla sunt folosite individual pentru fabricarea încălțămintei, șorțurilor și a altor articole de îmbrăcăminte cu protecție termică pentru angajați.
Industria auto
La majoritatea vehiculelor, producătorii auto folosesc textile izolatoare și rezistente la temperaturi înalte în zonele de alimentare cu combustibil și în sistemele de evacuare.
La motoarele mai performante, turbocompresoarele și componentele sistemului de evacuare pot atinge 760 °C. De aceea, separarea compartimentului motor și a sistemelor de evacuare la vehiculele utilitare, precum ansamblurile de transport, tractoarele comerciale și utilajele de construcții (macarale etc.), devine tot mai importantă.
Mașinile moderne de curse folosesc țesături cu proprietăți excelente de izolare ca o soluție confortabilă și robustă pentru ca piloții să rămână în siguranță, protejați și în condiții bune în timpul rulării pe circuit.
Industria aerospațială
Industria aerospațială folosește țesături care rezistă la temperaturi foarte ridicate. Aeronavele utilizează pături izolatoare pentru a asigura siguranța și protecția tuturor elementelor din compartimentul de marfă. Pentru fabricarea materialelor compozite destinate aeronavelor și avioanelor de linie se folosește țesătură din fibre de carbon de înaltă rezistență.
Multe aeronave presurizate folosesc aer cald prelevat de la motor pentru climatizare, ventilație și controlul altor funcții. Țesăturile rezistente la temperaturi înalte oferă un nivel ridicat de izolație și siguranță la izolarea sistemelor de prelevare a aerului din aeronave, inclusiv conducte de prelevare și deconectate, furtunuri, distribuții, componente de motor și evacuări.
Industria prelucrării metalelor
Producătorii din industria metalelor folosesc textile cu izolație pentru temperaturi înalte într-o gamă largă de procese utile.
Textilele pentru temperaturi înalte sunt transformate în rogojini izolatoare care protejează lucrătorii din oțelării și turnătorii împotriva căldurii excesive generate la prelucrarea metalelor lichide și în apropierea echipamentelor sensibile la căldură. Aceste țesături sunt folosite frecvent și la tratamente termice și recoacere, unde ajută la menținerea unei răciri stabile și controlate.
Industria confecțiilor
Textilele pentru temperaturi înalte sunt folosite în producție acolo unde lucrătorii trebuie să poarte îmbrăcăminte cu proprietăți de protecție termică. Fie că sunt utilizate pentru încălțăminte, șorțuri sau uniforme complete, aceste textile reduc semnificativ inflamabilitatea și oferă o protecție foarte bună împotriva temperaturilor ridicate. O utilizare obișnuită a acestor materiale țesute este în motorsport, unde piloții de curse și chiar mecanicii de la boxe trebuie să poarte combinezoane cu protecție termică.
Conducte fierbinți
Conductele calde sunt o parte integrantă a producției, fie că vorbim despre construcții, procesare chimică sau chiar transport naval. Textilele pentru temperaturi înalte sunt folosite pentru acoperirea conductelor care ar putea transfera căldură către utilajele învecinate, le-ar putea deteriora sau ar putea afecta anumite operațiuni în desfășurare. Odată cu accentul pus pe siguranța la locul de muncă, au fost introduse însă huse rezistente la căldură și soluții similare, care ajută la prevenirea accidentării angajaților și la îmbunătățirea condițiilor de lucru.
Bariere
Textilele pentru temperaturi înalte sunt folosite pentru protejarea personalului împotriva scânteilor și stropilor, sub formă de perdele industriale și alte tipuri de bariere. De asemenea, protejează lucrătorii aflați în apropierea utilajelor cu degajare mare de căldură, precum cuptoarele și echipamentele cu motor.
Pâsle și pături din fibră de sticlă
Pe piață sunt disponibile două tipuri de pâsle și rogojini pentru temperaturi înalte, ignifuge, fără azbest și adaptabile. Materialele din sticlă E, consolidate prin needling, rezistă la temperaturi de până la 650 °C.
Sunt folosite frecvent în utilaje, deoarece sticla E reduce vibrațiile. Textilele din silice ajută la asigurarea unei izolații termice suficiente pentru echipamente și rezistă în același timp la o temperatură maximă continuă de lucru de până la 980 °C. Datorită utilizării lor la temperaturi înalte, sunt și o alegere bună pentru sistemele de evacuare ale motoarelor.
Materialele compozite din fibre de silice și fibre de sticlă combină avantajul de cost al fibrei de sticlă cu proprietățile materialelor din fibre de silice. Utilizările includ izolația termică și plăcuțele pentru eliberarea tensiunilor în echipamentele de proces și sistemele de evacuare ale motoarelor.
Fiind un material durabil, poate ajuta în aplicații unde sunt necesare textile de unică folosință sau reutilizabile. Se pot adăuga chingi pentru ca produsele la comandă să fie ușor de montat și demontat.
Țesături tratate
Țesăturile pot fi tratate și pentru utilizare la temperaturi înalte. Țesăturile din fibră de sticlă cu strat de silicon sunt o alegere bună pentru cămăși izolatoare. Pe lângă rezistența la căldură, acestea oferă și rezistență la abraziune și etanșare impermeabilă. Țesăturile din fibră de sticlă cu strat PTFE sunt folosite acolo unde este necesară rezistența chimică. PTFE este un fluoropolimer plastic, inert chimic față de majoritatea acizilor și bazelor.
Materialele tratate termic includ și țesături din silice, folii din fibră de sticlă și rogojini împletite din oțel inoxidabil. Țesăturile din silice, fabricate din fire de silice de înaltă puritate, fără degajare de praf, pot avea o rezistență utilă la tracțiune la 980 °C și un punct de topire de 1650 °C.
Materialele aluminizate din fibră de sticlă oferă o barieră eficientă de vapori împotriva umezelii și a altor substanțe. Acestea sunt formate din folii și filme argintii laminate pe materiale din fibră de sticlă. Manșoanele împletite din oțel inoxidabil sunt alcătuite din fire mici, dar rezistente, din inox.
Garnituri din grafit
Spre deosebire de alte tipuri de produse de etanșare, proprietățile mecanice ale grafitului prelucrat pentru temperaturi înalte se îmbunătățesc odată cu creșterea temperaturii. Grafitul poate fi combinat în structură tip sandwich cu alte materiale de etanșare (de exemplu folii), în componente multistrat, pentru a crea garnituri termice și soluții de izolație la comandă. Grafitul este, de asemenea, flexibil și foarte rezistent, proprietăți potrivite pentru aplicații solicitante, fără materiale de umplutură sau lianți care pot limita performanța de etanșare.
Pături termice
Husele de ventilație sunt alcătuite din plăci din fibră de sticlă acoperite cu silicon, țesături rezistente și șnur din Kevlar/aramidă sau fibră de sticlă.
Multe produse folosesc capse, în timp ce altele utilizează bandă cu scai ca soluție complet nemetalică, fără risc de coroziune. Elementele de fixare integrate pe care le furnizăm se montează ușor și rămân bine fixate, dar pot fi îndepărtate comod atunci când este necesară întreținerea motorului.
Aplicații cu abur
Sectorul energetic
Centralele electrice folosesc pe scară largă textile pentru temperaturi înalte. Majoritatea instalațiilor de condensare utilizează rogojini izolatoare pentru țevi, armături și echipamente.
Instalațiile cu abur folosesc rogojini moderne, rezistente la temperaturi înalte și adaptate la comandă, în zona turbinei, pentru a preveni formarea condensului. Generatoarele, sistemele de evacuare și sistemele alimentate cu gaz natural folosesc, de asemenea, aceste textile datorită proprietăților lor izolatoare.
Sectorul alimentar
Țesăturile pentru temperaturi înalte sunt folosite în industria alimentară pentru izolarea cuptoarelor și a altor echipamente, de exemplu a coșurilor.
Țesăturile PTFE sunt folosite la fabricarea benzilor transportoare destinate producției de alimente procesate. Textilele pentru temperaturi înalte impregnate special cu PTFE sau teflon sunt utilizate pe scară largă și în industria de procesare ca protecție împotriva stropilor de substanțe chimice pentru protejarea produselor.
Industria celulozei și hârtiei
Industria celulozei și hârtiei folosește textile rezistente la căldură în procesele sale. Datorită protecției împotriva căldurii radiante și rezistenței la substanțe chimice agresive, țesăturile din fibră de sticlă impregnate cu PTFE sunt folosite frecvent ca huse.
Centralele termice mari produc, în fabricarea hârtiei, cantități semnificative de abur pentru procesul de uscare și aduc și alte beneficii în timpul procesului. Păturile demontabile sunt folosite aici pentru ca aburul să nu pună în pericol pe nimeni în timpul procesului.
Textile izolatoare pentru temperaturi înalte
Izolația din fibre a ajutat la separarea celor mai solide și complexe echipamente create de oameni.
Obiectivul pentru anii următori este îmbunătățirea în continuare a fibrelor pentru temperaturi înalte, astfel încât acestea să reziste la temperaturi ridicate, să fie rezistente chimic și sigure, fie că este vorba despre fibre de silice, fire din fibră de sticlă, țesătură satinată, țesături ceramice etc.
Ce mai putem adăuga?
Textilele pentru temperaturi înalte, precum țesăturile din fibră de sticlă, țesăturile ceramice armate cu sârmă, țesăturile acoperite și produsele laminate, sunt astăzi foarte căutate. Aceste produse oferă o rezistență ridicată la căldură, variații de temperatură și avarii ale echipamentelor electrice.
Țesăturile prelucrate pentru temperaturi înalte sunt folosite la fabricarea huselor izolatoare flexibile, căptușelilor pentru conducte, plăcilor de acoperire pentru generatoare, huselor pentru armături și flanșe, perdelelor de sudură și huselor pentru conductele de evacuare ale motoarelor.
Țesăturile pentru temperaturi înalte sunt potrivite pentru intervalul de la 150 °C până la 1260 °C. Multe sunt fabricate din fire rezistente la temperaturi înalte, la care se pot adăuga diferiți aditivi și straturi de acoperire.
Multe industrii folosesc aceste țesături în activitățile zilnice de rutină pentru a proteja utilajele și personalul împotriva accidentelor legate de căldură. Industria aerospațială, apărarea, sănătatea, utilajele mobile, industria oțelului inoxidabil și industria alimentară folosesc zilnic aceste țesături pentru protecție împotriva avariilor bruște ale echipamentelor electrice și a suprasarcinilor termice.
Aceste țesături pot fi folosite și în industriile care utilizează zilnic cantități mari de căldură pentru fabricarea diferitelor produse. Țesăturile tratate rezistente la temperaturi înalte pot ține căldura în afara zonei protejate și pot proteja obiectele din interior. Sunt potrivite pentru utilizare în medii fierbinți.
