قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من الهلام الهوائي هو مادة وظيفية تُصنع بدمج جزيئات/ألياف الهلام الهوائي مع الألياف التقليدية (مثل البوليستر، والفيسكوز، والأراميد، وغيرها) من خلال عملية سبونليس. تكمن ميزته الأساسية في دمج خفة وزن الهلام الهوائي وموصليته الحرارية المنخفضة للغاية مع نعومة قماش سبونليس غير المنسوج ونفاذيته للهواء وسهولة معالجته. فهو لا يحل فقط مشاكل الهلام الهوائي التقليدي (الكتل، المسحوق) الهشة وصعوبة تشكيله، بل يُعوّض أيضًا عيوب الأقمشة غير المنسوجة العادية من حيث العزل الحراري وأداء الحفاظ على الحرارة. لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في الحالات التي تتطلب عزلًا حراريًا فعالًا وترابطًا مرنًا.
مجال الملابس الدافئة والمعدات الخارجية
بفضل خصائص "الموصلية الحرارية المنخفضة والمرونة" التي يتميز بها قماش الإيروجيل غير المنسوج، فهو خيار مثالي لمواد العزل الحراري عالية الجودة، ومناسب بشكل خاص للملابس والمعدات التي تتطلب "احتفاظًا خفيفًا بالدفء، ونفاذية هواء، وعدم نفاذية". نماذج الاستخدام الرئيسية هي كما يلي.
1. طبقة داخلية حرارية عالية الجودة
➤جاكيتات خارجية/معاطف واقية من الرياح: تعتمد الجاكيتات التقليدية على رقة الريش للحفاظ على الدفء. فهي ثقيلة الوزن، ويقل احتفاظها بالدفء بشكل حاد عند تعرضها للرطوبة. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي (عادةً بكثافة سطحية تتراوح بين 30 و80 غ/م²) كطبقة بينية، أو ممزوجًا بالريش أو بمفرده. موصليته الحرارية منخفضة، حيث تتراوح بين 0.020 و0.030 واط/م²، أي ما يعادل نصف إلى ثلثي موصلية الريش. ويمكنه تقليل وزن الملابس بنسبة 30% إلى 50% بنفس تأثير العزل الحراري. كما أنه يحافظ على عزل حراري ثابت عند تعرضه للرطوبة، مما يجعله مناسبًا للبيئات الخارجية القاسية مثل المرتفعات العالية والأمطار والثلوج.
الملابس الداخلية/المنزلية: للملابس الداخلية الحرارية الشتوية، يُمكن صنع طبقة رقيقة (20-30 غ/م²) من قماش سبونليس غير المنسوج المُعزز بالهلام الهوائي. عند التصاقه بالجلد، لا يُسبب أي إحساس بوجود جسم غريب، وفي الوقت نفسه، يمنع فقدان حرارة الجسم، مما يُوفر "دفءً خفيفًا دون ضخامة". علاوة على ذلك، تُساعد التهوية التي توفرها عملية سبونليس على تجنب مشكلة احتباس العرق في الملابس الداخلية الحرارية التقليدية.
ملابس الأطفال: يتمتع الأطفال بنشاط بدني كبير، لذا فهم بحاجة ماسة إلى نعومة وسلامة ملابسهم. يتميز قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي بأنه غير مهيج ومرن، ويمكن استخدامه كبطانة داخلية لسترات الأطفال المبطنة بالريش والملابس القطنية. فهو لا يضمن فقط الحفاظ على الدفء، بل يمنع أيضًا حساسية الجلد التي قد تسببها مواد العزل التقليدية (مثل القطن المصنوع من الألياف الكيميائية).
2. مكونات العزل للمعدات الخارجية
➤بطانة داخلية لحقيبة النوم/طبقة عازلة من مادة الحذاء: يجب أن توازن أكياس النوم الخارجية بين الدفء وسهولة الحمل. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج المُستخدم في صناعة بطانات داخلية لحقيبة النوم. بعد طيها، يكون حجمها ربع حجم أكياس النوم القطنية التقليدية فقط، مما يجعلها مناسبة للتخييم ورحلات المشي لمسافات طويلة. في أحذية المشي لمسافات طويلة الخارجية، يمكن استخدامها كبطانة داخلية للسان والكعب لمنع حرارة القدمين من التبديد عبر هيكل الحذاء.
وفي الوقت نفسه، فإن قدرتها على التنفس يمكن أن تمنع القدمين من التعرق والرطوبة.
بطانة حرارية للقفازات/القبعات: يجب أن تتناسب القفازات والقبعات الشتوية الخارجية مع منحنيات اليدين/الرأس. يمكن قص قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي مباشرةً بالشكل المناسب واستخدامه كمادة بطانة، مما يضمن دفء أطراف الأصابع وأطراف الأذن والأجزاء الأخرى المعرضة للبرد، كما أنه لا يؤثر على مرونة حركة اليد (لا يتناسب الهلام الهوائي التقليدي مع الأجزاء المنحنية).
مجال العزل الصناعي وعزل الأنابيب
في الظروف الصناعية، يجب مراعاة "الكفاءة العالية وتوفير الطاقة + السلامة والمتانة" عند عزل المعدات وخطوط الأنابيب عالية الحرارة والحفاظ عليها. بالمقارنة مع مواد العزل التقليدية (مثل الصوف الصخري والصوف الزجاجي)، فإن قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي أخف وزنًا، وخالٍ من الغبار، وأسهل في التركيب. تشمل تطبيقاته الرئيسية:
1.طبقة عزل مرنة لخطوط الأنابيب/المعدات ذات درجات الحرارة العالية
➤أنابيب المواد الكيميائية/الطاقة: عادةً ما تستخدم أوعية التفاعلات الكيميائية وأنابيب البخار في محطات الطاقة (درجة حرارة تتراوح بين 150 و400 درجة مئوية) أغلفة أنابيب من الصوف الصخري للعزل، مما يجعلها ثقيلة التركيب وعرضة لتلوث الغبار. يمكن تصنيع قماش سبونليس غير المنسوج من مادة الهلام الهوائي على شكل لفات أو أكمام، ثم لفه أو تغليفه مباشرةً حول سطح الأنابيب. بفضل مرونته، يتكيف مع الأجزاء المعقدة مثل انحناءات الأنابيب ومفاصلها، دون تساقط الغبار. علاوة على ذلك، يتميز بكفاءة عزل حراري عالية، مما يقلل من فقدان الحرارة في الأنابيب بنسبة 15% إلى 25%، ويخفض تكاليف استهلاك الطاقة في المؤسسات.
➤العزل الموضعي للمعدات الميكانيكية: بالنسبة للمكونات الموضعية عالية الحرارة للمعدات، مثل المحركات والغلايات (مثل أنابيب العادم وأنابيب التدفئة)، يجب تثبيت مواد العزل على الأسطح غير المنتظمة. يمكن قص وخياطة قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي ليناسب المكونات، مما يتجنب الفجوات التي لا تستطيع مواد العزل الصلبة التقليدية (مثل ألواح الألياف الخزفية) تغطيتها، ويحمي في الوقت نفسه العمال من الحروق عند لمس المكونات عالية الحرارة.
2. تبطين الأفران الصناعية
➤أفران/معدات تجفيف صناعية صغيرة: غالبًا ما تكون البطانة الداخلية للأفران التقليدية مصنوعة من الطوب الحراري السميك أو بطانيات الألياف الخزفية، وهي ثقيلة الوزن وذات موصلية حرارية عالية. يمكن خلط قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي مع ألياف مقاومة للحرارة العالية (مثل الأراميد والألياف الزجاجية) لصنع بطانات خفيفة الوزن، بسُمك يتراوح بين ثلث ونصف سمك المواد التقليدية فقط. هذا لا يقلل فقط من تبديد الحرارة في الأفران ويحسن كفاءة التسخين، بل يُخفف أيضًا الوزن الإجمالي للأفران ويطيل عمر المعدات.
الإلكترونيات ومجالات الطاقة الجديدة
تخضع المنتجات الإلكترونية ومنتجات الطاقة الجديدة لمتطلبات صارمة فيما يتعلق بـ "حماية العزل الحراري + مقاومة اللهب الآمنة". يمكن لأقمشة إيرجيل سبونليس غير المنسوجة تلبية متطلباتها المزدوجة المتمثلة في "عزل حراري مرن + مقاومة لهب عازلة" عن طريق تعديل نسبة الألياف (مثل إضافة ألياف مقاومة للهب). وتشمل تطبيقاتها المحددة ما يلي:
1.الحماية من الانفلات الحراري لبطاريات الليثيوم
➤وسادة عزل حراري لحزمة بطارية الطاقة: عند شحن بطارية الطاقة في مركبة طاقة جديدة أو تفريغها أو تعرضها لارتفاع حراري، قد ترتفع درجة حرارة خلايا البطارية فجأةً فوق 500 درجة مئوية، مما قد يُحفز تفاعلًا متسلسلًا بين الخلايا المجاورة. يمكن تصنيع وسادات عزل حراري بأشكال مخصصة من قماش سبونليس غير المنسوج المُستخدم في صناعة الهلام الهوائي، والتي يمكن وضعها بين خلايا البطارية أو بينها وبين الغلاف الخارجي للحزمة. بفضل العزل الحراري الفعال، يُؤخر هذا القماش انتقال الحرارة، مما يُقلل من وقت انقطاع التيار الكهربائي ووقت تبريد نظام إدارة البطارية (BMS)، ويُقلل من خطر الحريق والانفجار. في الوقت نفسه، تتكيف خصائصه المرنة مع الفجوات الدقيقة في ترتيب خلايا البطارية، مما يُجنب مشكلة الانفصال الناتج عن اهتزاز مواد العزل الصلبة التقليدية (مثل ألواح السيراميك).
طبقة العزل لوحدات بطاريات تخزين الطاقة: تحتاج وحدات بطاريات محطات توليد الطاقة واسعة النطاق لتخزين الطاقة إلى العمل لفترات طويلة. يعمل قماش إيروجيل سبونليس غير المنسوج كحاجز عازل بين الوحدات، مما يمنع الحرارة الناتجة عن وحدة واحدة من التأثير على الوحدات المحيطة بها عند تعطلها. علاوة على ذلك، فإن مقاومته للهب (يمكن تحقيق مستوى UL94 V-0 عن طريق ضبط الألياف) تُعزز سلامة نظام تخزين الطاقة.
2. حماية تبديد الحرارة/العزل للمكونات الإلكترونية
➤الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية (الهواتف المحمولة، الحواسيب): عند تشغيل معالجات الهواتف المحمولة ووحدات المعالجة المركزية، قد تصل درجة الحرارة المحلية إلى 60-80 درجة مئوية. مواد تبديد الحرارة التقليدية (مثل صفائح الجرافيت) موصلة للحرارة فقط، ولا تمنع انتقالها إلى هيكل الجهاز. يمكن تحويل قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة الهلام الهوائي إلى صفائح عازلة للحرارة رقيقة (10-20 جم/م²)، تُربط بين الشريحة والهيكل لمنع انتقال الحرارة إليه ومنع ارتفاع درجة حرارة المستخدم عند لمسه. كما أن نفاذية الهواء تُساعد الشريحة على تبديد الحرارة ومنع تراكمها.
➤معدات إضاءة LED: تُصدر حبيبات LED حرارة عند تشغيلها لفترات طويلة، مما يؤثر على عمرها الافتراضي. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج من مادة الهلام الهوائي كطبقة عازلة داخلية لمصابيح LED، مما يمنع انتقال حرارة حبيبات المصباح إلى غلافها. هذا لا يحمي مادة الغلاف فحسب (مثل الغلاف البلاستيكي لتجنب شيخوخة درجات الحرارة العالية)، بل يقلل أيضًا من خطر تعرض المستخدمين للحروق عند لمس المصابيح.
المجال الطبي والرعاية الصحية
يتطلب الوضع الطبي متطلبات عالية جدًا فيما يتعلق بسلامة المواد (عدم التسبب في تهيج الجلد، والتعقيم)، ووظائفها (العزل الحراري، والتهوية)". قماش إيروجيل سبونليس غير المنسوج، بخصائصه "المرونة، وانخفاض الحساسية، والعزل الحراري القابل للتحكم"، يلعب دورًا هامًا في الحماية الطبية ورعاية إعادة التأهيل.
1.العزل الحراري والمعدات الوقائية الطبية
بطانية حرارية لمرضى الجراحة: أثناء الجراحة، يكون سطح جسم المريض مكشوفًا، مما قد يؤثر بسهولة على نتائج الجراحة والتعافي بعد الجراحة بسبب انخفاض حرارة الجسم. يمكن تحويل قماش سبونليس غير المنسوج إلى بطانيات حرارية طبية للاستخدام مرة واحدة لتغطية المناطق غير الجراحية للمرضى. تتميز بعزل حراري عالي الكفاءة يقلل من فقدان الحرارة من سطح الجسم، بينما تمنع قابليتها للتهوية تعرق المرضى. علاوة على ذلك، يمكن تعقيم المادة بأكسيد الإيثيلين، مما يفي بمعايير التعقيم الطبي ويمنع انتقال العدوى.
قفازات طبية واقية منخفضة الحرارة: في حالات مثل العلاج بالتبريد (مثل العلاج بالتبريد بالنيتروجين السائل لإزالة النمش) ونقل الأدوية عبر سلسلة التبريد، يحتاج العاملون إلى ملامسة أجسام منخفضة الحرارة (من -20 إلى -196 درجة مئوية). القفازات التقليدية لا تحتفظ بالحرارة بشكل كافٍ، كما أنها ثقيلة الوزن. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج من مادة الهلام الهوائي كطبقة داخلية للقفازات، مما يضمن مرونة في استخدام اليدين، ويمنع توصيل الحرارة المنخفضة، ويمنع تجمد اليدين.
2. مواد مساعدة للعزل الحراري لرعاية إعادة التأهيل
ضمادات إعادة التأهيل للحروق/الحرق: يتضرر حاجز الجلد لدى مرضى الحروق، لذا من الضروري تجنب التغيرات المفاجئة في درجة حرارة الجرح أو التحفيز الخارجي. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج كطبقة عازلة خارجية لضمادات إعادة التأهيل، مما يحافظ على درجة حرارة ثابتة في منطقة الجرح (مما يُساعد على إصلاح الأنسجة)، ويعزل أيضًا مصدر التحفيز للهواء البارد أو الحرارة من الخارج إلى الجرح. في الوقت نفسه، تتناسب نعومته مع انحناءات الجسم (مثل جروح المفاصل)، كما أن قابليته للتهوية تُقلل من خطر العدوى الناتجة عن احتقان الجروح.
➤حاملات الكمادات الساخنة/الباردة: الكمادات الساخنة التقليدية عرضة للتسبب بالحروق بسبب الحرارة المركزة، بينما قد تسبب الكمادات الباردة انزعاجًا بسبب التوصيل السريع لدرجات الحرارة المنخفضة. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج المصنوع من مادة إيرجيل كطبقة عازلة وسيطة للكمادات الساخنة/الباردة. من خلال التحكم في سرعة التوصيل الحراري/البارد، يُمكّن من إطلاق الحرارة ببطء، مما يُطيل مدة الراحة، ويلتصق بالجلد دون تهيج.
مجال البناء وتجهيز المنازل
في سيناريوهات توفير الطاقة في المباني وعزل المنازل، يُمكن لخصائص "مرونة وسهولة البناء + عزل حراري عالي الكفاءة" لأقمشة سبونليس غير المنسوجة من إيروجيل حل مشاكل البناء المعقد وسهولة تشقق مواد عزل المباني التقليدية (مثل ألواح البوليسترين المبثوق وملاط العزل). تشمل التطبيقات الرئيسية:
1. طبقة العزل الموفرة للطاقة في المبنى
➤بطانة عزل الجدران الداخلية/الخارجية: يعتمد عزل الجدران الخارجية التقليدي في الغالب على ألواح صلبة، تحتاج إلى قص ولصق أثناء البناء، وهي عرضة لتشكل الجسور الحرارية عند المفاصل. يمكن لفّ قماش إيروجيل سبونليس غير المنسوج ولصقه مباشرةً على قاعدة الجدران الداخلية أو الخارجية. تُمكّنه مرونته من تغطية فجوات الجدران وزواياها وأجزاء أخرى، مما يمنع تشكل الجسور الحرارية بفعالية. علاوة على ذلك، يتميز بخفة وزنه (حوالي 100 غرام/م²) ولا يزيد من الحمل على الجدار، مما يجعله مناسبًا لتجديدات المنازل القديمة أو المباني الخفيفة.
➤شرائط عزل وإغلاق الأبواب والنوافذ: تُعد فجوات الأبواب والنوافذ أحد المصادر الرئيسية لاستهلاك الطاقة في المباني. يمكن دمج قماش سبونليس غير المنسوج المُستخدم في صناعة الشرائط مع المطاط والإسفنج، والتي يُمكن دمجها في فجوات الأبواب والنوافذ. هذا لا يضمن فقط الإغلاق ومنع تسرب الهواء، بل يُقلل أيضًا من انتقال الحرارة عبر الفجوات بفضل خاصية عزل الإسفنج، مما يُعزز استقرار درجة الحرارة الداخلية.
2. منتجات العزل المنزلي
➤البطانة الداخلية العازلة للثلاجات/المجمدات: تُصنع طبقة العزل في الثلاجات التقليدية في الغالب من رغوة البولي يوريثان، وهي سميكة وذات موصلية حرارية عالية نسبيًا. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج المُستخدم في صناعة الهلام الهوائي كطبقة عزل إضافية للبطانة الداخلية للثلاجة. يُثبت القماش بين الطبقة الرغوية والبطانة الداخلية، مما يُعزز تأثير العزل بنفس السُمك، أو يُقلل من سُمك الطبقة الرغوية، ويزيد من حجم الثلاجة الداخلي بنفس تأثير العزل.
➤أغطية عزل الأنابيب/خزانات المياه المنزلية: يجب عزل خزانات المياه الشمسية وسخانات المياه المنزلية لتقليل فقدان الحرارة. يمكن استخدام قماش سبونليس غير المنسوج المُستخدم في صناعة أغطية عزل قابلة للفصل، تُوضع على سطح الأنابيب أو خزانات المياه. تتميز هذه الأغطية بسهولة التركيب والفك، كما أنها تتميز بأداء عزل حراري أفضل من أغطية العزل القطنية التقليدية. كما أنها مقاومة للتلف أو التشوه مع الاستخدام طويل الأمد.
التطبيق الأساسي لـقماش غير منسوج مصنوع من مادة ايروجيل سبونليسهو "تحقيق عزل حراري فعال في شكل مرن". يكمن جوهره في تجاوز قيود تشكيل الهلام الهوائي من خلال عملية سبونليس، مع منح الأقمشة غير المنسوجة التقليدية وظائف عالية الجودة. مع تزايد الطلب على مواد "خفيفة الوزن، فعالة، ومرنة" في صناعات مثل الطاقة الجديدة، والتصنيع عالي الجودة، والمعدات الخارجية، ستتوسع تطبيقاتها لتشمل مجالات أكثر تخصصًا (مثل عزل أجهزة تخزين الطاقة المرنة، وحماية المكونات الإلكترونية الدقيقة، والعزل خفيف الوزن لقطاع الطيران، وغيرها)، وإمكانات تطويرها المستقبلية كبيرة.
وقت النشر: ١٧ سبتمبر ٢٠٢٥