สปันเลซใยไม่ทอจากเส้นใยออกซิเจนล่วงหน้า
ตลาดส่วน:
ลักษณะของเส้นใยพรีออกซิเจน:
· ความสามารถในการหน่วงไฟสูงสุด: โดยทั่วไปแล้ว ดัชนีออกซิเจนจำกัด (LOI) จะสูงกว่า 40 (สัดส่วนของออกซิเจนในอากาศอยู่ที่ประมาณ 21%) ซึ่งสูงกว่าเส้นใยหน่วงไฟทั่วไป (เช่น โพลีเอสเตอร์หน่วงไฟที่มีค่า LOI ประมาณ 28-32) มาก เส้นใยไม่ละลายหรือหยดเมื่อสัมผัสกับไฟ ดับได้เองหลังจากนำแหล่งกำเนิดไฟออก ปล่อยควันน้อยและไม่มีก๊าซพิษระหว่างการเผาไหม้
· เสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง: อุณหภูมิการใช้งานในระยะยาวสามารถสูงถึง 200-250 องศาเซลเซียส และในระยะสั้นสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ 300-400 องศาเซลเซียส (ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบและระดับการเกิดออกซิเดชันล่วงหน้า) โดยยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและคุณสมบัติเชิงกลในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง
· ทนทานต่อสารเคมี: มีความทนทานต่อกรด ด่าง และตัวทำละลายอินทรีย์ในระดับหนึ่ง และไม่สึกกร่อนจากสารเคมีได้ง่าย เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
· คุณสมบัติเชิงกลบางประการ: มีความแข็งแรงและความเหนียวในระดับหนึ่ง และสามารถนำไปผลิตเป็นวัสดุที่มีโครงสร้างคงที่ได้โดยใช้เทคนิคการประมวลผลผ้าที่ไม่ทอ (เช่น การเจาะด้วยเข็ม การปั่นด้วยผ้า)
II. เทคโนโลยีการแปรรูปผ้าไม่ทอที่ผ่านการเติมออกซิเจนล่วงหน้า
เส้นใยพรีออกซิเจนจำเป็นต้องผ่านกระบวนการแปรรูปให้เป็นวัสดุคล้ายแผ่นต่อเนื่องโดยใช้เทคนิคการแปรรูปผ้าไม่ทอ กระบวนการทั่วไปประกอบด้วย:
· วิธีการเจาะด้วยเข็ม: การเจาะตาข่ายเส้นใยซ้ำๆ ด้วยเข็มของเครื่องเจาะด้วยเข็ม เส้นใยจะประสานกันและเสริมความแข็งแรงซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดผ้าไม่ทอที่มีความหนาและความแข็งแรงตามที่กำหนด กระบวนการนี้เหมาะสำหรับการผลิตผ้าไร้เส้นใยที่ผ่านการเติมออกซิเจนล่วงหน้าที่มีความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นสูง ซึ่งสามารถใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการการรองรับโครงสร้าง (เช่น แผงกันไฟ วัสดุกรองอุณหภูมิสูง)
· วิธีการสปันเลซ: การใช้เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงฉีดลงบนเส้นใยตาข่าย เส้นใยจะสานและยึดติดกัน ผ้าสปันเลซที่ผ่านการเติมออกซิเจนล่วงหน้าให้สัมผัสที่นุ่มกว่าและระบายอากาศได้ดีขึ้น เหมาะสำหรับใช้เป็นชั้นในของเสื้อผ้าป้องกัน แผ่นกันไฟแบบยืดหยุ่น และอื่นๆ
· การยึดติดด้วยความร้อน / การยึดติดด้วยสารเคมี: การใช้เส้นใยที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (เช่น โพลีเอสเตอร์หน่วงการติดไฟ) หรือกาวเพื่อช่วยในการเสริมแรง สามารถลดความแข็งของผ้าไร้เส้นใยที่ผ่านการเติมออกซิเจนล่วงหน้าบริสุทธิ์ได้ และปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลได้ (แต่โปรดทราบว่าความต้านทานต่ออุณหภูมิของกาวจะต้องตรงกับสภาพแวดล้อมการใช้งานของผ้าที่ผ่านการเติมออกซิเจนล่วงหน้า)
ในการผลิตจริง เส้นใยที่ออกซิไดซ์ล่วงหน้า มักจะถูกผสมกับเส้นใยชนิดอื่น (เช่น อะรามิด วิสโคสทนไฟ ใยแก้ว) เพื่อสร้างสมดุลระหว่างต้นทุน ความรู้สึก และประสิทธิภาพ (ตัวอย่างเช่น ผ้าไม่ทอที่ออกซิไดซ์ล่วงหน้าบริสุทธิ์จะมีความแข็ง แต่การเติมวิสโคสทนไฟ 10-30% จะช่วยเพิ่มความนุ่มนวลได้)
III. สถานการณ์การใช้งานเฉพาะของผ้าไม่ทอที่มีเส้นใยออกซิไดซ์ล่วงหน้า
ผ้าไม่ทอที่ทำจากเส้นใยพรีออกซิไดซ์มีบทบาทสำคัญในหลายสาขา เนื่องจากมีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟและทนต่ออุณหภูมิสูง:
1. การดับเพลิงและการป้องกันตนเอง
· ซับใน / ชั้นนอกของนักดับเพลิง: ผ้าไม่ทอที่ผ่านการออกซิไดซ์ล่วงหน้ามีคุณสมบัติหน่วงไฟ ทนอุณหภูมิสูง และระบายอากาศได้ และสามารถใช้เป็นชั้นแกนกลางของชุดดับเพลิงเพื่อป้องกันการถ่ายเทของเปลวไฟและอุณหภูมิสูง ปกป้องผิวหนังของนักดับเพลิง เมื่อใช้ร่วมกับอะรามิด ก็สามารถปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอและความต้านทานการฉีกขาดได้อีกด้วย
· อุปกรณ์ป้องกันการเชื่อม/โลหะวิทยา: ใช้สำหรับซับในหน้ากากเชื่อม ถุงมือทนความร้อน ผ้ากันเปื้อนของคนงานโลหะวิทยา ฯลฯ เพื่อป้องกันประกายไฟที่กระเด็นและรังสีอุณหภูมิสูง (โดยมีความต้านทานต่ออุณหภูมิในระยะสั้นมากกว่า 300°C)
· อุปกรณ์หนีไฟ เช่น ผ้าห่มดับเพลิง วัสดุกรองหน้ากากหนีไฟ ที่สามารถห่อหุ้มร่างกายหรือกรองควันในระหว่างเกิดเพลิงไหม้ (ควันน้อยและไม่มีพิษเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะ)
2. การป้องกันอุณหภูมิสูงและฉนวนอุตสาหกรรม
· วัสดุฉนวนอุตสาหกรรม: ใช้เป็นซับในของท่อทนอุณหภูมิสูง แผ่นฉนวนหม้อไอน้ำ ฯลฯ เพื่อลดการสูญเสียหรือการถ่ายเทความร้อน (ทนทานต่ออุณหภูมิ 200°C ขึ้นไปในระยะยาว)
· วัสดุอาคารทนไฟ: เป็นวัสดุอุดรอยต่อของม่านกันไฟและกำแพงกันไฟในอาคารสูง หรือวัสดุเคลือบสายเคเบิล เพื่อชะลอการลุกลามของไฟ (เป็นไปตามมาตรฐาน GB 8624 เกรดทนไฟ B1 ขึ้นไป)
· การป้องกันอุปกรณ์ที่อุณหภูมิสูง เช่น ม่านเตาอบ ฝาครอบฉนวนกันความร้อนสำหรับเตาเผาและเตาอบ เพื่อป้องกันไม่ให้บุคลากรถูกไฟไหม้จากพื้นผิวอุณหภูมิสูงของอุปกรณ์
3. สนามกรองอุณหภูมิสูง
· การกรองก๊าซควันอุตสาหกรรม: อุณหภูมิของก๊าซควันจากเตาเผาขยะ โรงงานเหล็ก และเตาเผาปฏิกิริยาเคมี มักสูงถึง 200-300°C และมีก๊าซที่เป็นกรด ผ้าไม่ทอที่ผ่านการออกซิไดซ์ล่วงหน้าสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและการกัดกร่อน และสามารถใช้เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับถุงกรองหรือถังกรอง เพื่อกรองได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. สถานการณ์พิเศษอื่นๆ
วัสดุเสริมด้านการบินและอวกาศ: ใช้เป็นชั้นฉนวนกันไฟภายในห้องโดยสารของยานอวกาศและปะเก็นฉนวนกันความร้อนรอบเครื่องยนต์จรวด (ซึ่งจำเป็นต้องเสริมด้วยเรซินที่ทนต่ออุณหภูมิสูง)
วัสดุฉนวนไฟฟ้า: ใช้เป็นปะเก็นฉนวนในมอเตอร์และหม้อแปลงอุณหภูมิสูง สามารถใช้ทดแทนวัสดุแร่ใยหินแบบเดิมได้ (ไม่ก่อให้เกิดมะเร็งและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า)
Iv. ข้อดีและแนวโน้มการพัฒนาของผ้าไม่ทอเส้นใยพรีออกซิไดซ์
ข้อดี: เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุหน่วงไฟแบบดั้งเดิม (เช่น แร่ใยหินและใยแก้ว) ผ้าไม่ทอที่ทำจากเส้นใยพรีออกซิเจนนั้นไม่ก่อให้เกิดมะเร็งและมีความยืดหยุ่นที่ดีกว่า เมื่อเทียบกับเส้นใยราคาแพงอย่างอะรามิดแล้ว ผ้าชนิดนี้มีต้นทุนต่ำกว่า (ประมาณ 1/3 ถึง 1/2 ของอะรามิด) และเหมาะสำหรับการใช้งานแบบเป็นกลุ่มในสถานการณ์หน่วงไฟระดับกลางและระดับสูง
แนวโน้ม: ปรับปรุงความกระชับและประสิทธิภาพการกรองของผ้าที่ไม่ทอผ่านการปรับปรุงเส้นใย (เช่น เส้นใยเดนเยอร์ที่ผ่านการเติมออกซิเจนล่วงหน้าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง < 10μm); พัฒนาวิธีการแปรรูปที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วยฟอร์มาลดีไฮด์ต่ำและไม่มีกาว; เมื่อรวมกับนาโนวัสดุ (เช่น กราฟีน) จะช่วยเพิ่มความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียอีกด้วย
โดยสรุป การประยุกต์ใช้เส้นใยพรีออกซิไดซ์ในผ้าไม่ทอนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเชิงประกอบของเส้นใย คือ "การหน่วงไฟและความทนทานต่ออุณหภูมิสูง" เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพของวัสดุแบบดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและเปลวไฟ ในอนาคต ด้วยการยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยในอุตสาหกรรมและการป้องกันอัคคีภัย สถานการณ์การใช้งานของเส้นใยเหล่านี้ก็จะขยายกว้างขึ้นอีก
