Proizvodnja visokotemperaturnih tekstila znatno se razvila tijekom posljednjih 40 do 50 godina. Danas je na tržištu dostupan širok izbor rješenja od umjetno proizvedenih vlakana koja su vrlo sigurna u usporedbi s tradicionalnim sirovinama korištenima u prošlosti. Suvremene varijante uključuju staklena vlakna, keramička vlakna, granit, glinu, bazalt, željezo, nehrđajući čelik ili njihove posebne kombinacije. Ti materijali imaju različite površinske mase, mase, gustoće i svojstva te se, ovisno o posebnim zahtjevima i površinskim obradama, prerađuju u vunu, užad, tkanine, rukavce, cijevi i filčeve.
Tkanine mogu imati premaze od PTFE-a, vermikulita, grafita, aluminijske folije, akrilata, silikona i neoprena.
Međutim, azbest je u prošlosti bio glavna sirovina za proizvodnju visokotemperaturnih tkanina diljem svijeta te se upotrebljavao za protupožarnu zaštitu, zavarivačke deke i toplinsku izolaciju. Azbest ima niz korisnih i jedinstvenih svojstava, a budući da se pojavljuje u prirodi, postao je gotovo univerzalan materijal. Ipak, zbog opasnosti za zdravlje danas je gotovo potpuno izbačen iz upotrebe.
Nove tehnologije neprestano se razvijaju i usavršavaju, što omogućuje nastanak cijelog niza suvremenih izolacijskih proizvoda. Ti suvremeni izolacijski proizvodi mogu podnijeti temperaturne promjene.
Mnoge vatrootporne tkanine mogu se jednostavno prilagoditi za izradu brtvi po mjeri i posebnih izolacija. Područja primjene uključuju ispušne sustave motora i industrijsku procesnu opremu.
Ovisno o traženim specifikacijama, visokotemperaturne tkanine mogu se prilagoditi kako bi pružile izvrsnu otpornost na habanje, kemikalije, nečistoće, vjetar, buku i vibracije.
Zahvaljujući suvremenim mogućnostima rezanja vodenim mlazom i šivanja, vodeći proizvođač može filčeve, deke i tkanine pretvoriti u brtve, dilatacijske spojeve i izolacijska rješenja. Te se tkanine mogu šivati koncem od staklenih vlakana ili kevlara. Stručni proizvodni tim također može izrađivati različite vrste laminiranih materijala za toplinsku i zvučnu izolaciju.
Te tkanine, kao što su tkanina od staklenih vlakana, silikatna tkanina, tekstil s akrilatnim premazom i laminirani tekstil, imaju niz korisnih primjena u komercijalnim i stambenim prostorima. Pogledajmo ih pobliže.
Osnovne informacije o visokotemperaturnim tkaninama
Visokotemperaturne tkanine posljednjih su desetljeća znatno unaprijeđene. Nakon što su otkrivene opasnosti azbesta za zdravlje, industrija toplinske izolacije morala je pronaći alternative koje bi zadovoljile rastuću potražnju za vatrootpornim tkaninama.
Danas se vatrootporne tkanine uglavnom proizvode od sintetičkih vlakana čija učinkovitost nadmašuje prijašnja očekivanja. Te su tkanine dostupne u različitim dimenzijama, a uobičajeni oblici uključuju ploče, užad i cijevi.
Proizvode se na različite načine i isporučuju u brojnim izvedbama s obzirom na debljinu i širinu. Pogledajmo kako se te tkanine upotrebljavaju.
Komercijalna primjena
Visokotemperaturni vlaknasti izolacijski sustavi postali su nezamjenjivi u većini industrija diljem svijeta. U nastavku navodimo nekoliko primjera komercijalne primjene.
Primjena u vojnoj obrani
Industrijska izolacija
Hidraulične primjene
OZO (osobna zaštitna oprema):
Industrija i građevinarstvo
Hitne medicinske službe i vatrogastvo
Automobilska industrija
Zrakoplovna i svemirska industrija
Metaloprerađivačka industrija
Odjevna industrija
Izolacija u vojnim primjenama
Fleksibilne uklonjive izolacijske deke visoke učinkovitosti upotrebljavaju se još od Drugog svjetskog rata. Ponajprije su služile za toplinsku izolaciju vrućih cjevovoda, dijelova motora i dijelova ispušnih sustava na vojnim plovilima i brodovima obalne straže.
Tijekom 1970-ih Organizacija zemalja izvoznica nafte (OPEC) postigla je dogovor o izvozu nafte u kontinentalni dio Sjedinjenih Američkih Država. Nakon toga industrijski sektor u Sjedinjenim Američkim Državama počeo je planirati upotrebu uklonjive i višekratne izolacije.
U to vrijeme većina komercijalnih pogona nije pridavala mnogo pozornosti cjevovodima i unutarnjoj strojnoj opremi osim ako upravljanje procesom ili kvaliteta proizvoda nisu bili neposredno ugroženi. Danas povrat ulaganja za neizoliranu strojnu opremu koja zahtijeva intenzivno održavanje i radi pri 150 °C može iznositi približno godinu dana.
Pri temperaturama višim od 260 °C, odnosno kada se oprema prekrije laganom uklonjivom ili višekratnom izolacijom, to se razdoblje skraćuje na šesnaest do osamnaest tjedana. Suvremene tkanine i metode proizvodnje omogućuju jednostavnu višekratnu reciklažu laganih uklonjivih deka. U procesima s temperaturama do 760 °C mogu se reciklirati više puta bez pojave vibracija koje bi obično oštetile druge vrste izolacije.
Toplinska izolacija
Današnje tržište nudi izvrsne visokotemperaturne tekstile koji se lako nose s različitim razinama lužnatosti u visokotemperaturnim procesima, bez vibriranja ili podrhtavanja.
Dostupne su i poboljšane inačice visokotemperaturnih tekstila za izradu deka namijenjenih potpunoj zvučnoj izolaciji. Fleksibilne jednokratne ili višekratne tekstilne trake samo su neke od primjena visokotemperaturnih vlakana.
Izolacija vrućih vodiča i hidrauličnih crijeva
Visokotemperaturni pleteni rukavci izrađeni su od kvalitetnog amorfnog silicijeva dioksida, ugljika ili kombinacije nekoliko drugih sličnih elemenata.
Ti pleteni ili isprepleteni materijali mogu pružiti izvrsna izolacijska svojstva za visokotemperaturne i visokonaponske vodiče, kao i za cijevi ispunjene zrakom.
Izolirani vodiči, cjevovodi i cijevi obično se nalaze unutar strojeva i ključni su za pravilan rad sustava. Kada opremu treba zaštititi od požara ili izolirati od povišenih temperatura, upotrebljavaju se tekstili s izvrsnim izolacijskim svojstvima.
Osobna zaštita i druge primjene
Industrija i građevinarstvo
Visokotemperaturni tkani tekstili upotrebljavaju se u industriji i građevinarstvu. Primjenjuju se u obliku vrlo vatrootpornih zavjesa i zavarivačkih deka koje štite rukovatelje i strojeve od iskri ili drugih izvora topline koji bi mogli izazvati požar.
Tijekom zastoja, popravaka ili pregleda tvornice mogu određene dijelove pogona označiti kao opasne. Te se tkanine zatim upotrebljavaju kao toplinske barijere za zaštitu radnika, drugih prisutnih osoba i opreme.
U slučaju požara ulja ili masnoće većina komercijalnih kuhinja upotrebljava suvremene protupožarne deke za gašenje plamena jer bi dodavanje vode samo ubrzalo širenje požara.
U slučaju požara mnoga kina i drugi prostori upotrebljavaju visokotemperaturne tkanine kao zaštitnu mjeru. Nedavni razvoj protupožarnih zavjesa doveo je do upotrebe materijala s PU premazom koji propušta svjetlost, a istodobno štiti od dima.
Hitne medicinske službe i vatrogastvo
U vrućem okruženju i zahtjevnim uvjetima djelatnici hitnih službi i vatrogasci nose odjeću od vrlo vatrootporne vune. U javnom sektoru sve se više upotrebljavaju posebna umjetna vlakna i mješavine sa staklenim vlaknima.
Neprestano se traže inovativni načini zaštite vatrogasaca od šumskih požara koji se pojavljuju diljem svijeta.
Tkanine i materijali poput pamuka, staklenih vlakana, silicijeva dioksida, ugljika i filca upotrebljavaju se zasebno za izradu obuće, pregača i druge osobne odjeće za toplinsku zaštitu zaposlenika.
Automobilska industrija
Proizvođači automobila u većini vozila upotrebljavaju izolacijske i vatrootporne tekstile u dijelovima sustava goriva i ispušnim sustavima.
Kod snažnijih motora turbopunjači i dijelovi ispušnog sustava mogu dosegnuti 760 °C. Zato je odvajanje motora i ispušnih sustava gospodarskih vozila, kao što su tegljači, komercijalni traktori i građevinski strojevi poput dizalica, sve važnije.
Suvremeni trkaći automobili upotrebljavaju tkanine s izvrsnim izolacijskim svojstvima kao udoban i robustan način zaštite vozača te održavanja njegove sigurnosti i udobnosti tijekom vožnje na trkaćoj stazi.
Zrakoplovna i svemirska industrija
Zrakoplovna i svemirska industrija upotrebljava tkanine otporne na vrlo visoke temperature. Zrakoplovi se koriste izolacijskim dekama kako bi osigurali sigurnost i zaštitu svega unutar teretnog prostora. Tkanina od ugljičnih vlakana velike čvrstoće upotrebljava se za proizvodnju kompozitnih materijala za zrakoplove i putničke avione.
Mnogi zrakoplovi s kabinom pod tlakom upotrebljavaju vrući zrak oduzet iz motora za klimatizaciju, ventilaciju i upravljanje drugim funkcijama. Vatrootporne tkanine pružaju učinkovitu izolaciju i sigurnost pri izoliranju sustava za oduzimanje zraka u zrakoplovima, uključujući priključene i odspojene cijevi, crijeva, razvode, dijelove motora i ispušne sustave.
Metaloprerađivačka industrija
Proizvođači metala upotrebljavaju visokotemperaturne izolacijske tekstile u brojnim korisnim procesima.
Visokotemperaturni tekstili prerađuju se u izolacijske prostirke koje štite radnike u čeličanama i ljevaonicama od prekomjerne topline nastale tijekom obrade rastaljenih metala i u blizini opreme osjetljive na toplinu. Te se tkanine često upotrebljavaju i tijekom toplinske obrade i žarenja, gdje pomažu održati stabilno i kontrolirano hlađenje.
Odjevna industrija
Visokotemperaturni tekstili upotrebljavaju se u proizvodnji u kojoj radnici moraju nositi odjeću sa svojstvima toplinske zaštite. Bez obzira na to upotrebljavaju li se za obuću, pregače ili cijele uniforme, ti tekstili znatno smanjuju zapaljivost i pružaju izvrsnu zaštitu od visokih temperatura. Ti se tkani materijali često upotrebljavaju u automobilskom sportu, gdje vozači, pa čak i mehaničari u boksu, moraju nositi kombinezone za zaštitu od topline.
Vrući cjevovodi
Vrući cjevovodi sastavni su dio proizvodnih procesa, bilo u građevinarstvu, kemijskoj preradi ili čak brodarstvu. Visokotemperaturni tekstili upotrebljavaju se za prekrivanje cjevovoda koji bi mogli prenijeti toplinu na susjedne strojeve, oštetiti ih ili utjecati na procese koji su u tijeku. Zbog sve većeg naglaska na sigurnosti na radu uvedene su toplinski otporne obloge i slična rješenja koja pomažu spriječiti ozljede zaposlenika i poboljšati radne uvjete.
Barijere
Visokotemperaturni tekstili upotrebljavaju se u obliku industrijskih zavjesa i drugih vrsta barijera za zaštitu osoblja od iskri i prskanja. Također štite radnike koji rade u blizini strojeva s velikim toplinskim učinkom, kao što su peći i motorna oprema.
Filčevi i deke od staklenih vlakana
Na tržištu su dostupne dvije vrste visokotemperaturnih filčeva i prostirki koje su nezapaljive, ne sadrže azbest i mogu se prilagoditi. Igličani materijali od E-stakla podnose temperature do 650 °C.
Često se upotrebljavaju u strojnoj opremi jer E-staklo smanjuje vibracije. Silikatni tekstili osiguravaju odgovarajuću toplinsku izolaciju opreme, a istodobno podnose maksimalnu trajnu radnu temperaturu do 980 °C. Zahvaljujući mogućnosti upotrebe pri visokim temperaturama, dobar su izbor i za ispušne sustave motora.
Kompozitni materijali od silikatnih i staklenih vlakana spajaju cjenovnu pristupačnost staklenih vlakana sa svojstvima silikatnih vlakana. Primjenjuju se za toplinsku izolaciju i podloge za smanjenje naprezanja na procesnoj opremi i ispušnim sustavima motora.
Budući da je riječ o izdržljivom materijalu, može se upotrebljavati u primjenama koje zahtijevaju jednokratne ili višekratne tekstile. Proizvodima po mjeri mogu se dodati trake radi jednostavne ugradnje i uklanjanja.
Obrađene tkanine
Tkanine se također mogu obrađivati za visokotemperaturnu primjenu. Tkanine od staklenih vlakana sa silikonskim premazom dobar su izbor za izolacijske obloge. Osim toplinske otpornosti, pružaju otpornost na habanje i vodonepropusno brtvljenje. Tkanine od staklenih vlakana s PTFE premazom upotrebljavaju se kada je potrebna kemijska otpornost. PTFE je plastični fluoropolimer koji je kemijski inertan prema većini kiselina i lužina.
Toplinski obrađeni materijali uključuju i silikatne tkanine, folije od staklenih vlakana i pletene prostirke od nehrđajućeg čelika. Silikatne tkanine izrađene od vrlo čistih silikatnih pređa koje ne stvaraju prašinu mogu zadržati korisnu vlačnu čvrstoću pri 980 °C i imati talište od 1650 °C.
Aluminizirani materijali od staklenih vlakana pružaju učinkovitu parnu branu protiv vlage i drugih tvari. Sastoje se od srebrnih folija i filmova laminiranih na materijale od staklenih vlakana. Pleteni rukavci od nehrđajućeg čelika sastoje se od sitnih, ali čvrstih žica od nehrđajućeg čelika.
Grafitne brtve
Za razliku od drugih vrsta brtvenih proizvoda, mehanička svojstva visokotemperaturno obrađenog grafita poboljšavaju se s porastom temperature. Grafit se u sendvič-strukturi može kombinirati s drugim brtvenim materijalima, primjerice folijama, u višeslojnim komponentama kako bi se izradile toplinske brtve i izolacijska rješenja po mjeri. Grafit je također fleksibilan i vrlo otporan, što su pogodna svojstva za zahtjevne primjene bez punila ili veziva koja mogu ograničiti učinkovitost brtvljenja.
Toplinske deke
Ventilacijske obloge sastoje se od ploča od staklenih vlakana presvučenih silikonom, otpornih tkanina te kevlarskog, aramidnog ili staklenog užeta.
Mnogi proizvodi imaju drukere, dok se na drugima upotrebljava čičak kao potpuno nemetalno rješenje koje ne korodira. Integrirani pričvrsni elementi koje isporučujemo lako se postavljaju i sigurno ostaju na mjestu, ali se istodobno mogu jednostavno ukloniti kada je potrebno održavanje motora.
Primjene s parom
Energetika
Elektrane u velikoj mjeri upotrebljavaju visokotemperaturne tekstile. Većina kondenzacijskih postrojenja upotrebljava izolacijske prostirke za cijevi, armature i opremu.
Parna postrojenja upotrebljavaju suvremene vatrootporne prostirke izrađene po mjeri u području turbine kako bi se spriječilo stvaranje kondenzata. Generatori, ispušni sustavi i sustavi pogonjeni prirodnim plinom također upotrebljavaju te tekstile zbog njihovih izolacijskih svojstava.
Prehrambeni sektor
Visokotemperaturne tkanine upotrebljavaju se u prehrambenoj industriji za izolaciju peći i druge opreme, primjerice dimnjaka.
PTFE tkanine upotrebljavaju se za izradu transportnih traka namijenjenih proizvodnji prerađene hrane. Posebno impregnirani visokotemperaturni tekstili od PTFE-a ili teflona također se često upotrebljavaju u prerađivačkoj industriji kao zaštita proizvoda od prskanja kemikalija.
Industrija celuloze i papira
Industrija celuloze i papira u svojim procesima upotrebljava toplinski otporne tekstile. Zbog zaštite od toplinskog zračenja i otpornosti na agresivne kemikalije, tkanine od staklenih vlakana impregnirane PTFE-om često se upotrebljavaju kao obloge.
Velike kotlovnice tijekom proizvodnje papira stvaraju znatne količine pare za proces sušenja, a ona ima i druge prednosti u tom procesu. Uklonjive deke upotrebljavaju se kako para tijekom procesa ne bi nikoga ugrozila.
Visokotemperaturni izolacijski tekstili
Vlaknasta izolacija omogućila je odvajanje većine najčvršćih i najsloženijih uređaja koje je čovjek izradio.
Cilj je u nadolazećim godinama dodatno poboljšati visokotemperaturna vlakna kako bi podnosila visoke temperature, bila kemijski otporna i sigurna, bez obzira na to radi li se o svilenim vlaknima, pređama od staklenih vlakana, atlasnom vezu, keramičkim tkaninama i sličnim materijalima.
Što još možemo dodati?
Visokotemperaturni tekstili, kao što su tkanine od staklenih vlakana, keramičke tkanine ojačane žicom, tkanine s premazom i laminirani proizvodi, danas su vrlo traženi. Ti proizvodi pružaju visoku otpornost na toplinu, temperaturne promjene i kvarove električne opreme.
Visokotemperaturno obrađene tkanine upotrebljavaju se za izradu fleksibilnih izolacijskih obloga, obloga cjevovoda, pokrovnih ploča generatora, obloga armatura i prirubnica, zavarivačkih zavjesa te obloga ispušnih cijevi motora.
Visokotemperaturne tkanine prikladne su za temperature od 150 °C do 1260 °C. Mnoge su izrađene od vatrootpornih pređa, a mogu im se dodati različiti aditivi i premazi.
Mnoge industrije svakodnevno upotrebljavaju te tkanine kako bi zaštitile strojeve i osoblje od ozljeda povezanih s toplinom. Zrakoplovna i svemirska industrija, obrana, zdravstvo, mobilna tehnika te industrija nehrđajućeg čelika i prehrambena industrija svakodnevno ih upotrebljavaju za zaštitu od iznenadnih kvarova električne opreme i toplinskog preopterećenja.
Te se tkanine mogu upotrebljavati i u industrijama koje svakodnevno koriste velike količine topline za proizvodnju različitih proizvoda. Obrađene vatrootporne tkanine mogu zadržati toplinu izvan zaštićenog prostora i zaštititi predmete u njemu. Prikladne su za upotrebu u vrućim okruženjima.
