Augsttemperatūras tekstilizstrādājumu ražošana pēdējo 40–50 gadu laikā ir ievērojami attīstījusies. Mūsdienās tirgū ir pieejams plašs mākslīgi ražotu šķiedru risinājumu klāsts, kas salīdzinājumā ar agrāk izmantotajām tradicionālajām izejvielām ir ļoti droši. Mūsdienu materiāli ietver stikla šķiedru, keramikas šķiedru, granītu, mālu, bazaltu, dzelzi, nerūsējošo tēraudu un dažādas šo materiālu kombinācijas. Tiem ir atšķirīgs laukuma svars, masa, blīvums un īpašības, un atkarībā no konkrētajām prasībām un virsmas apstrādes tos izgatavo vates, auklu, audumu, apvalku, cauruļu un filca veidā.
Audumus var pārklāt ar PTFE, vermikulītu, grafītu, alumīnija foliju, akrilu, silikonu un neoprēnu.
Agrāk galvenā izejviela augsttemperatūras audumu ražošanā visā pasaulē bija azbests, ko izmantoja ugunsaizsardzībai, metināšanas segām un siltumizolācijai. Azbestam piemīt vairākas noderīgas un unikālas īpašības, un, tā kā tas ir dabā sastopams materiāls, to savulaik izmantoja gandrīz visur. Tomēr veselības apdraudējuma dēļ mūsdienās tas ir gandrīz pilnībā zaudējis aktualitāti.
Pastāvīgi tiek izstrādātas un pilnveidotas jaunas tehnoloģijas, kas ļauj radīt daudzveidīgus mūsdienīgus izolācijas izstrādājumus. Šie modernie izolācijas materiāli spēj izturēt temperatūras svārstības.
Daudzus karstumizturīgus audumus var viegli pielāgot īpaša izmēra blīvju un specifisku izolācijas elementu izgatavošanai. Tos izmanto, piemēram, dzinēju izplūdes sistēmās un rūpnieciskajās tehnoloģiskajās iekārtās.
Atbilstoši nepieciešamajai specifikācijai augsttemperatūras audumus var apstrādāt tā, lai tie būtu īpaši izturīgi pret nodilumu, ķimikālijām, netīrumiem, vēju, troksni un vibrācijām.
Izmantojot mūsdienīgas griešanas ar ūdens strūklu un šūšanas metodes, vadošie ražotāji var pārveidot filcu, segas un audumus par blīvēm, kompensatoriem un izolācijas risinājumiem. Šos audumus var šūt ar stikla šķiedras vai kevlara diegiem. Profesionāla ražošanas komanda var izgatavot arī dažādu veidu laminētus materiālus siltuma un skaņas izolācijai.
Šādiem materiāliem, tostarp stikla šķiedras audumam, silīcija dioksīda šķiedras audumam, ar akrilu pārklātiem tekstilizstrādājumiem un laminētiem tekstilizstrādājumiem, ir daudz noderīgu pielietojuma veidu komerciālās un dzīvojamās ēkās. Aplūkosim tos tuvāk.
Pamatinformācija par augsttemperatūras audumiem
Pēdējās desmitgadēs augsttemperatūras audumu jomā ieviesti ievērojami jauninājumi. Kad tika atklāts azbesta radītais veselības apdraudējums, siltumizolācijas nozarei nācās meklēt alternatīvas, lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu pēc karstumizturīgiem audumiem.
Mūsdienās karstumizturīgos audumus galvenokārt ražo no sintētiskajām šķiedrām, kuru efektivitāte pārsniedz iepriekšējās prognozes. Šie karstumizturīgie materiāli ir pieejami dažādos izmēros, bet izplatītākās formas ir loksnes, auklas un caurules.
Tos ražo ar dažādām metodēm un piedāvā daudzveidīgā biezumā un platumā. Aplūkosim šo audumu lietojumu.
Komerciālais lietojums
Augsttemperatūras šķiedru izolācijas sistēmas ir kļuvušas neaizstājamas lielākajā daļā nozaru visā pasaulē. Tālāk norādīti daži komerciālā lietojuma piemēri.
Militārās aizsardzības risinājumi
Rūpnieciskā izolācija
Hidrauliskās sistēmas
IAL (individuālie aizsardzības līdzekļi):
Rūpniecība un būvniecība
Neatliekamās medicīniskās palīdzības un ugunsdzēsības dienesti
Autobūve
Aviācijas un kosmosa nozare
Metālapstrāde
Apģērbu ražošana
Izolācija militārajā jomā
Elastīgas, noņemamas un ļoti efektīvas izolācijas segas izmanto jau kopš Otrā pasaules kara. Tās galvenokārt lietoja karstu cauruļvadu, dzinēju daļu un izplūdes sistēmu elementu siltumizolācijai uz militārajiem un krasta apsardzes kuģiem.
20. gadsimta 70. gados Naftas eksportētājvalstu organizācija (OPEC) vienojās par naftas eksportu uz Amerikas Savienoto Valstu kontinentālo daļu. Pēc tam ASV rūpniecības nozare sāka plānot noņemamas un atkārtoti izmantojamas izolācijas lietošanu.
Tolaik vairums komerciālo uzņēmumu nepievērsa lielu uzmanību cauruļvadiem un iekārtu iekšējām detaļām, ja vien nebija tieši apdraudēta procesa vadība vai produkta kvalitāte. Mūsdienās neizolētām iekārtām, kurām nepieciešama apjomīga apkope un kuras darbojas 150 °C temperatūrā, ieguldījumu atmaksāšanās laiks var būt aptuveni viens gads.
Temperatūrā virs 260 °C vai tad, ja iekārta tiek pārklāta ar vieglu, noņemamu vai atkārtoti izmantojamu izolāciju, šis periods saīsinās līdz 16–18 nedēļām. Mūsdienu audumi un ražošanas metodes ļauj vieglās noņemamās segas atkārtoti izmantot daudzas reizes. Procesos, kuru temperatūra sasniedz 760 °C, tās var izmantot vairākkārt bez vibrācijām, kas parasti bojātu cita veida izolāciju.
Siltumizolācija
Mūsdienu tirgū ir pieejami kvalitatīvi augsttemperatūras tekstilizstrādājumi, kas augsttemperatūras procesos var izturēt dažādu sārmainības līmeni, nevibrējot un nedrebējot.
Pieejami arī uzlaboti augsttemperatūras tekstilizstrādājumu varianti tādu segu izgatavošanai, kas nodrošina pilnīgu skaņas izolāciju. Elastīgas vienreiz vai atkārtoti lietojamas tekstila lentes ir tikai daži no augsttemperatūras šķiedru pielietojuma veidiem.
Karstu vadu un hidraulisko šļūteņu izolācija
Augsttemperatūras trikotāžas apvalkus izgatavo no kvalitatīva amorfa silīcija dioksīda, oglekļa vai vairāku citu līdzīgu materiālu kombinācijas.
Šie adītie vai pītie materiāli var nodrošināt teicamas izolācijas īpašības augsttemperatūras un augstsprieguma vadiem, kā arī ar gaisu pildītām caurulēm.
Izolētie vadi, cauruļvadi un caurules parasti atrodas iekārtu iekšpusē un ir būtiski sistēmas pareizai darbībai. Ja iekārta jāaizsargā pret uguni vai jāizolē no paaugstinātas temperatūras, izmanto tekstilizstrādājumus ar teicamām izolācijas īpašībām.
Individuālā aizsardzība un citi lietojuma veidi
Rūpniecība un būvniecība
Augsttemperatūras austos tekstilizstrādājumus izmanto rūpniecībā un būvniecībā. No tiem izgatavo īpaši karstumizturīgus aizkarus un metināšanas segas, kas pasargā darbiniekus un iekārtas no dzirkstelēm vai citiem siltuma avotiem, kuri varētu izraisīt ugunsgrēku.
Dīkstāves, remonta vai pārbaudes laikā rūpnīcās noteiktas darba zonas var tikt atzītas par bīstamām. Šos audumus izmanto kā termiskās barjeras darbinieku, citu iesaistīto personu un aprīkojuma aizsardzībai.
Tauku aizdegšanās gadījumā vairumā profesionālo virtuvju liesmu apslāpēšanai izmanto mūsdienīgas ugunsdzēsības segas, jo ūdens pievienošana tikai veicinātu uguns izplatīšanos.
Ugunsgrēka gadījumā daudzos kinoteātros un citās telpās augsttemperatūras audumus izmanto kā aizsarglīdzekli. Jaunākie sasniegumi ugunsdrošo aizkaru jomā ir veicinājuši ar PU pārklātu materiālu lietošanu, kas laiž cauri gaismu un vienlaikus aizsargā pret dūmiem.
Neatliekamās medicīniskās palīdzības un ugunsdzēsības dienesti
Karstā vidē un sarežģītos apstākļos glābēji un ugunsdzēsēji valkā apģērbu, kas izgatavots no īpaši karstumizturīgas šķiedras. Sabiedriskajā sektorā arvien plašāk izmanto specializētas mākslīgās šķiedras un maisījumus ar stikla šķiedru.
Pastāvīgi tiek meklēti inovatīvi risinājumi, kas palīdzētu aizsargāt ugunsdzēsējus no mežu ugunsgrēkiem dažādās pasaules vietās.
Tādus materiālus kā kokvilna, stikla šķiedra, silīcija dioksīda šķiedra, oglekļa šķiedra un filcs izmanto atsevišķi, lai izgatavotu apavus, priekšautus un citus individuālos siltumaizsardzības apģērbus darbiniekiem.
Autobūve
Vairumā transportlīdzekļu automobiļu ražotāji izmanto izolējošus un karstumizturīgus tekstilizstrādājumus degvielas sistēmas daļās un izplūdes sistēmās.
Jaudīgākos dzinējos turbokompresoru un izplūdes sistēmas daļu temperatūra var sasniegt 760 °C. Tādēļ dzinēju un izplūdes sistēmu nodalīšana komerciālajos transportlīdzekļos, piemēram, kravas autovilcējos, komerciālajos traktoros un celtniecības tehnikā, tostarp celtņos, kļūst arvien svarīgāka.
Mūsdienu sacīkšu automobiļos izmanto audumus ar teicamām izolācijas īpašībām, lai braucēji sacīkšu trasē justos ērti un būtu droši aizsargāti.
Aviācijas un kosmosa nozare
Aviācijas un kosmosa nozarē izmanto audumus, kas iztur ļoti augstu temperatūru. Lidmašīnās izolācijas segas nodrošina drošību un aizsargā visu, kas atrodas kravas nodalījumā. Lidaparātu un pasažieru lidmašīnu kompozītmateriālu ražošanā izmanto augstas izturības oglekļa šķiedras audumu.
Daudzos hermetizētos lidaparātos karsto no dzinēja paņemto gaisu izmanto gaisa kondicionēšanai, ventilācijai un citu funkciju vadībai. Karstumizturīgie audumi nodrošina efektīvu izolāciju un drošību, izolējot lidaparātu gaisa padeves sistēmas, tostarp pievienotus un atvienotus cauruļvadus, šļūtenes, sadales līnijas, dzinēja daļas un izplūdes sistēmas.
Metālapstrāde
Metāla izstrādājumu ražotāji augsttemperatūras izolācijas tekstilizstrādājumus izmanto daudzos noderīgos procesos.
No augsttemperatūras tekstilizstrādājumiem izgatavo izolācijas paklājus, kas aizsargā tērauda rūpnīcu un lietuvju darbiniekus no pārmērīga karstuma šķidro metālu apstrādes laikā un siltumjutīgu iekārtu tuvumā. Šos audumus bieži izmanto arī termiskās apstrādes un atkvēlināšanas procesos, kuros tie palīdz nodrošināt stabilu un kontrolētu dzesēšanu.
Apģērbu ražošana
Augsttemperatūras tekstilizstrādājumus izmanto ražošanas nozarēs, kurās darbiniekiem jāvalkā apģērbs ar siltumaizsardzības īpašībām. Neatkarīgi no tā, vai no šiem tekstilizstrādājumiem izgatavo apavus, priekšautus vai pilnus darba tērpus, tie būtiski samazina uzliesmojamību un nodrošina teicamu aizsardzību pret augstu temperatūru. Šos austos materiālus bieži izmanto autosportā, kur sacīkšu braucējiem un pat mehāniķiem boksos jāvalkā karstumizturīgi aizsargtērpi.
Karsti cauruļvadi
Karstie cauruļvadi ir neatņemama ražošanas sastāvdaļa gan būvniecībā un ķīmiskajā pārstrādē, gan kuģniecībā. Augsttemperatūras tekstilizstrādājumus izmanto cauruļvadu pārklāšanai, lai tie nenodotu siltumu blakus esošajām iekārtām, tās nebojātu un neietekmētu notiekošos procesus. Pievēršot lielāku uzmanību darba drošībai, ir ieviesti karstumizturīgi pārsegi un līdzīgi risinājumi, kas palīdz novērst darbinieku traumas un uzlabot darba apstākļus.
Barjeras
Augsttemperatūras tekstilizstrādājumus rūpniecisko aizkaru un citu barjeru veidā izmanto personāla aizsardzībai pret dzirkstelēm un šļakatām. Tie aizsargā arī darbiniekus, kuri strādā tādu iekārtu tuvumā, kas izdala daudz siltuma, piemēram, pie krāsnīm un motorizētām iekārtām.
Stikla šķiedras filcs un segas
Tirgū ir pieejami divu veidu augsttemperatūras filca un paklāju materiāli, kas ir nedegoši, nesatur azbestu un ir pielāgojami. Mehāniski cauršūtie E-stikla materiāli iztur temperatūru līdz 650 °C.
Tos bieži izmanto iekārtās, jo E-stikls samazina vibrācijas. Silīcija dioksīda šķiedras tekstilizstrādājumi palīdz nodrošināt iekārtām pietiekamu siltumizolāciju un vienlaikus iztur pastāvīgu darba temperatūru līdz 980 °C. Tā kā šie materiāli ir piemēroti lietošanai augstā temperatūrā, tie ir laba izvēle arī dzinēju izplūdes sistēmām.
Silīcija dioksīda un stikla šķiedras kompozītmateriāli apvieno stikla šķiedras izmaksu priekšrocības ar silīcija dioksīda šķiedras īpašībām. Tos izmanto tehnoloģisko iekārtu un dzinēju izplūdes sistēmu siltumizolācijai un spriegumu mazināšanas paliktņiem.
Tā kā tas ir izturīgs materiāls, to var izmantot risinājumos, kuriem nepieciešami vienreiz vai atkārtoti lietojami tekstilizstrādājumi. Pēc pasūtījuma izgatavotajiem izstrādājumiem var pievienot siksnas, lai tos būtu viegli uzstādīt un noņemt.
Apstrādāti audumi
Audumus var apstrādāt arī lietošanai augstā temperatūrā. Ar silikonu pārklāti stikla šķiedras audumi ir laba izvēle izolācijas apvalkiem. Papildus karstumizturībai tie ir noturīgi pret nodilumu un nodrošina ūdensnecaurlaidīgu blīvējumu. Ar PTFE pārklātus stikla šķiedras audumus izmanto vietās, kur nepieciešama ķīmiskā izturība. PTFE ir plastmasas fluorpolimērs, kas ir ķīmiski inerts pret lielāko daļu skābju un sārmu.
Termiski apstrādātie materiāli ietver arī silīcija dioksīda šķiedras audumus, stikla šķiedras folijas un adītus nerūsējošā tērauda paklājus. Silīcija dioksīda šķiedras audumi, kas izgatavoti no īpaši tīras silīcija dioksīda šķiedras dzijas ar zemu putekļu izdalīšanos, var saglabāt lietderīgu stiepes izturību 980 °C temperatūrā, un to kušanas temperatūra ir 1650 °C.
Aluminizēti stikla šķiedras materiāli veido efektīvu tvaika barjeru pret mitrumu un citām vielām. Tos veido sudrabkrāsas folijas un plēves, kas laminētas uz stikla šķiedras materiāliem. Adītie nerūsējošā tērauda apvalki sastāv no smalkām, bet izturīgām nerūsējošā tērauda stieplēm.
Grafīta blīves
Atšķirībā no citiem blīvēšanas izstrādājumiem augstā temperatūrā apstrādāta grafīta mehāniskās īpašības, paaugstinoties temperatūrai, uzlabojas. Daudzslāņu komponentos grafītu var sendvičveida konstrukcijā apvienot ar citiem blīvēšanas materiāliem, piemēram, folijām, lai izgatavotu pielāgotas termiskās blīves un izolācijas risinājumus. Grafīts ir arī elastīgs un ļoti izturīgs, tādēļ piemērots sarežģītiem lietojuma apstākļiem bez pildvielām vai saistvielām, kas varētu samazināt blīvēšanas efektivitāti.
Siltumizolācijas segas
Ventilācijas pārsegi sastāv no ar silikonu pārklātām stikla šķiedras loksnēm, izturīgiem audumiem un kevlara, aramīda vai stikla šķiedras auklas.
Daudzos izstrādājumos izmanto spiedpogas, savukārt citos lieto līplenti kā pilnībā nemetālisku risinājumu, kas nerūsē. Mūsu piegādātos integrētos stiprinājumus var viegli piestiprināt, un tie droši turas vietā, taču tos var arī ērti noņemt, kad nepieciešama dzinēja apkope.
Tvaika sistēmu lietojums
Enerģētika
Elektrostacijās augsttemperatūras tekstilizstrādājumus izmanto ļoti plaši. Vairumā kondensācijas iekārtu izolācijas paklājus izmanto caurulēm, armatūrai un aprīkojumam.
Tvaika iekārtās turbīnu zonā izmanto mūsdienīgus un pielāgotus karstumizturīgus paklājus, lai novērstu kondensāta veidošanos. Arī ģeneratoros, izplūdes sistēmās un dabasgāzes darbinātās sistēmās šos tekstilizstrādājumus izmanto to izolācijas īpašību dēļ.
Pārtikas rūpniecība
Augsttemperatūras audumus pārtikas rūpniecībā izmanto krāšņu un citu iekārtu, piemēram, dūmvadu, izolēšanai.
PTFE audumus izmanto pārstrādātu pārtikas produktu ražošanai paredzētu konveijera lentu izgatavošanā. Īpaši impregnētus augsttemperatūras tekstilizstrādājumus no PTFE jeb teflona plaši izmanto arī pārstrādes rūpniecībā kā aizsardzību pret ķimikāliju šļakatām, lai pasargātu produktus.
Celulozes un papīra rūpniecība
Celulozes un papīra rūpniecībā ražošanas procesos izmanto karstumizturīgus tekstilizstrādājumus. Aizsardzības pret izstaroto siltumu un izturības pret agresīvām ķimikālijām dēļ ar PTFE impregnētus stikla šķiedras audumus bieži izmanto kā pārsegus.
Lielas katlu iekārtas papīra ražošanas laikā rada ievērojamu tvaika daudzumu žāvēšanas procesam un sniedz arī citus ieguvumus. Noņemamās segas izmanto, lai procesa laikā tvaiks nevienu neapdraudētu.
Augsttemperatūras izolācijas tekstilizstrādājumi
Šķiedru izolācija ir palīdzējusi norobežot daudzas no izturīgākajām un sarežģītākajām cilvēku radītajām iekārtām.
Nākamo gadu mērķis ir turpināt pilnveidot augsttemperatūras šķiedras, lai tās izturētu augstu temperatūru, būtu ķīmiski noturīgas un drošas neatkarīgi no tā, vai tā ir zīda šķiedra, stikla šķiedras dzija, satīna pinums, keramikas audumi vai citi materiāli.
Noslēgumā
Mūsdienās augsttemperatūras tekstilizstrādājumi, piemēram, stikla šķiedras audumi, ar stiepli armēti keramikas audumi, pārklāti audumi un laminēti izstrādājumi, ir ļoti pieprasīti. Šie izstrādājumi nodrošina augstu izturību pret karstumu, temperatūras svārstībām un elektroiekārtu darbības traucējumiem.
Augstā temperatūrā apstrādātus audumus izmanto elastīgu izolācijas pārsegu, cauruļvadu oderējumu, ģeneratoru pārsegplākšņu, armatūras un atloku pārsegu, metināšanas aizkaru un dzinēju izplūdes cauruļu pārsegu izgatavošanai.
Augsttemperatūras audumi ir piemēroti lietošanai temperatūrā no 150 °C līdz 1260 °C. Daudzi no tiem ir izgatavoti no karstumizturīgas dzijas, un tiem var pievienot dažādas piedevas un pārklājumus.
Daudzās nozarēs šos audumus izmanto ikdienas darbā, lai aizsargātu iekārtas un personālu no karstuma izraisītām traumām. Aviācijas un kosmosa, aizsardzības, veselības aprūpes, mobilās tehnikas, nerūsējošā tērauda un pārtikas rūpniecības nozarē šos audumus ik dienu izmanto aizsardzībai pret pēkšņiem elektroiekārtu darbības traucējumiem un termisko pārslodzi.
Šos audumus var izmantot arī nozarēs, kurās dažādu izstrādājumu ražošanai ikdienā nepieciešams ļoti liels siltuma daudzums. Apstrādātie karstumizturīgie audumi spēj neielaist siltumu aizsargātajā zonā un pasargāt tajā esošos priekšmetus. Tie ir piemēroti lietošanai karstā vidē.
