Spunlace-Vlies aus voroxidierten Fasern
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Eigenschaften von voroxidierten Ballaststoffen:
· Ultimative Flammhemmung: Der Sauerstoffgrenzwertindex (LOI) liegt üblicherweise bei > 40 (der Sauerstoffanteil in der Luft beträgt ca. 21 %) und übertrifft damit den Wert herkömmlicher flammhemmender Fasern (wie z. B. flammhemmendes Polyester mit einem LOI von ca. 28–32) bei weitem. Es schmilzt und tropft nicht bei Feuer, erlischt nach Entfernung des Brandherdes von selbst und setzt bei der Verbrennung wenig Rauch und keine giftigen Gase frei.
· Hochtemperaturstabilität: Die langfristige Nutzungstemperatur kann 200–250 °C erreichen und kurzfristig Temperaturen von 300–400 °C standhalten (insbesondere abhängig von den Rohstoffen und dem Voroxidationsgrad). Die strukturelle Integrität und die mechanischen Eigenschaften bleiben auch in Hochtemperaturumgebungen erhalten.
· Chemische Beständigkeit: Es weist eine gewisse Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln auf und wird durch chemische Substanzen nicht so leicht angegriffen. Es ist für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet.
· Bestimmte mechanische Eigenschaften: Es verfügt über eine gewisse Zugfestigkeit und Zähigkeit und kann durch Vliesstoffverarbeitungstechniken (wie Nadelfilzen, Spunlace) zu Materialien mit stabiler Struktur verarbeitet werden.
II. Verarbeitungstechnologie vorsauerstoffhaltiger Vliesstoffe
Vorsauerstoffhaltige Fasern müssen mithilfe von Vliesstoffverarbeitungstechniken zu endlosen, bahnförmigen Materialien verarbeitet werden. Zu den gängigen Verfahren gehören:
· Nadelvliesverfahren: Durch wiederholtes Durchstechen des Fasernetzes mit den Nadeln der Nadelvliesmaschine verhaken sich die Fasern und verstärken sich gegenseitig, wodurch ein Vliesstoff mit einer bestimmten Dicke und Festigkeit entsteht. Dieses Verfahren eignet sich zur Herstellung hochfester, hochdichter, voroxidierter, faserloser Gewebe, die in Szenarien eingesetzt werden können, die strukturelle Unterstützung erfordern (z. B. feuerfeste Platten, Hochtemperatur-Filtermaterialien).
· Spunlaced-Verfahren: Durch Hochdruckwasserstrahlen werden die Fasern auf das Fasernetz einwirken gelassen, wodurch sie sich miteinander verweben und verbinden. Das Spunlaced-Gewebe fühlt sich weicher an und ist atmungsaktiver. Es eignet sich für die Innenschicht von Schutzkleidung, flexiblen feuerfesten Polstern usw.
· Thermische Bindung / Chemische Bindung: Durch die Verwendung von Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt (wie flammhemmendem Polyester) oder Klebstoffen zur Verstärkung kann die Steifheit von reinem, vorsauerstoffhaltigem, faserlosem Gewebe reduziert und die Verarbeitungsleistung verbessert werden (beachten Sie jedoch, dass die Temperaturbeständigkeit des Klebstoffs der Verwendungsumgebung des vorsauerstoffhaltigen Gewebes entsprechen muss).
In der tatsächlichen Produktion werden voroxidierte Fasern häufig mit anderen Fasern (wie Aramid, flammhemmender Viskose, Glasfaser) gemischt, um Kosten, Haptik und Leistung in Einklang zu bringen (z. B. ist rein voroxidierter Vliesstoff hart, aber durch die Zugabe von 10–30 % flammhemmender Viskose kann seine Weichheit verbessert werden).
III. Spezifische Anwendungsszenarien von voroxidierten Faservliesstoffen
Aufgrund seiner flammhemmenden und hochtemperaturbeständigen Eigenschaften spielt Vliesstoff aus voroxidierten Fasern in mehreren Bereichen eine Schlüsselrolle:
1. Brandbekämpfung und Personenschutz
· Innenfutter/Außenschicht für Feuerwehrleute: Voroxidiertes Vlies ist flammhemmend, hitzebeständig und atmungsaktiv und kann als Kernschicht von Feuerwehranzügen verwendet werden, um die Übertragung von Flammen und hohen Temperaturen zu blockieren und so die Haut der Feuerwehrleute zu schützen. In Kombination mit Aramid kann es auch die Verschleißfestigkeit und Reißfestigkeit verbessern.
· Schweiß-/Metallurgie-Schutzausrüstung: Wird für Schweißmaskenfutter, hitzebeständige Handschuhe, Metallurgie-Arbeiterschürzen usw. verwendet, um Funkenflug und Hochtemperaturstrahlung standzuhalten (mit einer kurzfristigen Temperaturbeständigkeit von über 300 °C).
· Notfall-Fluchtmittel: Wie etwa Feuerlöschdecken, Filtermaterialien für Fluchtmasken, die den Körper umhüllen oder bei einem Brand Rauch filtern können (geringer Rauch und Ungiftigkeit sind besonders wichtig).
2. Industrieller Hochtemperaturschutz und Isolierung
· Industrielle Isoliermaterialien: Werden als Innenauskleidung von Hochtemperaturrohren, Kesselisolationspolstern usw. verwendet, um Wärmeverluste oder -übertragungen zu verringern (langfristige Beständigkeit gegenüber Umgebungen mit 200 °C und mehr).
· Feuerfeste Baumaterialien: Als Füllschicht von feuerfesten Vorhängen und Brandschutzwänden in Hochhäusern oder als Kabelummantelungsmaterial, um die Ausbreitung von Feuer zu verzögern (erfüllt die Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse B1 und höher gemäß GB 8624).
· Schutz der Geräte vor hohen Temperaturen: Zum Beispiel Ofenvorhänge oder Wärmedämmabdeckungen für Brennöfen und Öfen, um zu verhindern, dass sich das Personal an der heißen Oberfläche der Geräte verbrennt.
3. Hochtemperatur-Filtrationsfelder
· Industrielle Rauchgasfiltration: Die Temperatur von Rauchgasen aus Müllverbrennungsanlagen, Stahlwerken und chemischen Reaktionsöfen erreicht oft 200–300 °C und enthält säurehaltige Gase. Voroxidiertes Vlies ist beständig gegen hohe Temperaturen und Korrosion und kann als Basismaterial für Filterbeutel oder Filterzylinder verwendet werden, um effizient zu filtern.
4. Weitere Sonderszenarien
Hilfsstoffe für die Luft- und Raumfahrt: werden als feuerfeste Isolierschichten in Raumfahrzeugkabinen und als Wärmedämmdichtungen um Raketentriebwerke verwendet (die mit hochtemperaturbeständigen Harzen verstärkt werden müssen).
Elektrische Isoliermaterialien: Als Isolierdichtungen in Hochtemperaturmotoren und Transformatoren können sie herkömmliche Asbestmaterialien ersetzen (nicht krebserregend und umweltfreundlicher).
IV. Vorteile und Entwicklungstrends von Vliesstoffen aus voroxidierten Fasern
Vorteile: Im Vergleich zu herkömmlichen flammhemmenden Materialien (wie Asbest und Glasfaser) ist voroxidiertes Faservlies nicht krebserregend und weist eine bessere Flexibilität auf. Im Vergleich zu hochpreisigen Fasern wie Aramid ist es kostengünstiger (etwa 1/3 bis 1/2 von Aramid) und eignet sich für die Batch-Anwendung in mittel- und hochpreisigen flammhemmenden Szenarien.
Trend: Verbesserung der Kompaktheit und Filtrationseffizienz von Vliesstoffen durch Faserverfeinerung (z. B. durch voroxidierte Filamente mit feinem Denier, Durchmesser < 10 μm); Entwicklung umweltfreundlicher Verarbeitungstechniken mit niedrigem Formaldehydgehalt und ohne Klebstoffe; In Kombination mit Nanomaterialien (z. B. Graphen) werden die Hochtemperaturbeständigkeit und die antibakteriellen Eigenschaften weiter verbessert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Anwendung voroxidierter Fasern in Vliesstoffen auf ihren kombinierten Eigenschaften „Flammhemmung und Hochtemperaturbeständigkeit“ beruht, um die Leistungsdefizite herkömmlicher Materialien in Umgebungen mit hohen Temperaturen und offenen Flammen zu beheben. Mit der Verbesserung der Arbeitssicherheits- und Brandschutzstandards werden sich ihre Anwendungsszenarien in Zukunft weiter erweitern.
