قماش سبونليس غير منسوج من ألياف مؤكسجة مسبقًا
قطاع السوق:
خصائص الألياف المؤكسجة مسبقًا:
· مقاومة قصوى للهب: عادةً ما يكون مؤشر الأكسجين الحدّي (LOI) أكبر من 40 (نسبة الأكسجين في الهواء حوالي 21%)، متجاوزًا بكثير مؤشر الألياف المقاومة للهب التقليدية (مثل البوليستر المقاوم للهب الذي يتراوح مؤشره بين 28 و32). لا يذوب هذا القماش أو يتساقط عند تعرضه للهب، وينطفئ تلقائيًا بعد إزالة مصدر الحريق، ولا يُطلق سوى القليل من الدخان والغازات السامة أثناء الاحتراق.
ثبات درجات الحرارة العالية: يمكن أن تصل درجة حرارة الاستخدام طويل الأمد إلى 200-250 درجة مئوية، ويمكن أن تتراوح درجات الحرارة قصيرة الأمد بين 300 و400 درجة مئوية (يعتمد ذلك بشكل خاص على المواد الخام ودرجة الأكسدة المسبقة). كما يحافظ على سلامة هيكله وخصائصه الميكانيكية في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
· مقاومة المواد الكيميائية: تتمتع بمقاومة معينة للأحماض والقلويات والمذيبات العضوية، ولا تتآكل بسهولة بسبب المواد الكيميائية، وهي مناسبة للاستخدام في البيئات القاسية.
· خصائص ميكانيكية معينة: تتمتع بقوة شد ومتانة معينة، ويمكن تحويلها إلى مواد ذات بنية مستقرة من خلال تقنيات معالجة الأقمشة غير المنسوجة (مثل اللكم بالإبرة، والغزل والنسيج).
II. تقنية معالجة الأقمشة غير المنسوجة المُؤكسجة مسبقًا
يجب معالجة الألياف المُؤكسجة مسبقًا لتحويلها إلى مواد صفائحية متصلة باستخدام تقنيات معالجة الأقمشة غير المنسوجة. تشمل العمليات الشائعة ما يلي:
طريقة التثقيب بالإبر: عن طريق ثقب شبكة الألياف بإبر آلة التثقيب بالإبر بشكل متكرر، تتشابك الألياف وتقوى بعضها البعض، مكونةً نسيجًا غير منسوج بسماكة ومتانة معينتين. هذه الطريقة مناسبة لإنتاج أقمشة غير ليفية عالية القوة والكثافة، مُؤكسجة مسبقًا، ويمكن استخدامها في الحالات التي تتطلب دعمًا هيكليًا (مثل الألواح المقاومة للحريق ومواد الترشيح عالية الحرارة).
طريقة الغزل المغزول: باستخدام نفثات ماء عالية الضغط لضرب شبكة الألياف، تتشابك الألياف وتترابط. يتميز النسيج المغزول المُؤكسج مسبقًا بملمس أنعم وتهوية أفضل، وهو مناسب للاستخدام في الطبقة الداخلية للملابس الواقية، والحشوات المرنة المقاومة للحريق، وغيرها.
· الترابط الحراري / الترابط الكيميائي: من خلال استخدام الألياف ذات نقطة الانصهار المنخفضة (مثل البوليستر المقاوم للهب) أو المواد اللاصقة للمساعدة في التعزيز، يمكن تقليل صلابة النسيج الخالي من الألياف المؤكسدة مسبقًا، ويمكن تحسين أداء المعالجة (ولكن لاحظ أن مقاومة درجة الحرارة للمادة اللاصقة يجب أن تتوافق مع بيئة استخدام النسيج المؤكسج مسبقًا).
في الإنتاج الفعلي، غالبًا ما يتم خلط الألياف المؤكسدة مسبقًا مع ألياف أخرى (مثل الأراميد، والفيسكوز المقاوم للهب، والألياف الزجاجية) لتحقيق التوازن بين التكلفة والشعور والأداء (على سبيل المثال، يكون القماش غير المنسوج المؤكسد مسبقًا صلبًا، ولكن إضافة 10-30% من الفيسكوز المقاوم للهب يمكن أن يحسن نعومته).
ثالثًا. سيناريوهات تطبيق محددة للأقمشة غير المنسوجة المصنوعة من الألياف المؤكسدة مسبقًا
بفضل خصائصها المقاومة للهب ودرجات الحرارة العالية، تلعب الأقمشة غير المنسوجة المصنوعة من الألياف المؤكسدة مسبقًا دورًا رئيسيًا في مجالات متعددة:
1. مكافحة الحرائق والحماية الشخصية
· بطانة داخلية / طبقة خارجية لرجال الإطفاء: نسيج غير منسوج مؤكسد مسبقًا مقاوم للهب ومقاوم لدرجات الحرارة العالية وجيد التهوية، ويمكن استخدامه كطبقة أساسية لبدلات مكافحة الحرائق لمنع انتقال اللهب ودرجات الحرارة العالية، وحماية جلد رجال الإطفاء؛ عند دمجه مع الأراميد، يمكنه أيضًا تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التمزق.
· معدات الحماية المعدنية/اللحام: تستخدم في بطانات أقنعة اللحام والقفازات المقاومة للحرارة ومآزر العمال المعدنيين وما إلى ذلك، لمقاومة الشرر المتطاير والإشعاع عالي الحرارة (مع مقاومة قصيرة المدى لدرجة الحرارة تزيد عن 300 درجة مئوية).
· إمدادات الهروب في حالات الطوارئ: مثل بطانيات الحرائق، ومواد ترشيح أقنعة الهروب، والتي يمكنها لف الجسم أو ترشيح الدخان أثناء الحريق (يعتبر انخفاض الدخان وعدم السمية أمرًا مهمًا بشكل خاص).
2. الحماية والعزل الصناعي من درجات الحرارة العالية
· مواد العزل الصناعية: تستخدم كبطانة داخلية لأنابيب درجات الحرارة العالية، ووسادات عزل الغلايات، وما إلى ذلك، لتقليل فقدان الحرارة أو انتقالها (مقاومة طويلة الأمد لبيئات تصل إلى 200 درجة مئوية وما فوق).
· مواد البناء المقاومة للحريق: كطبقة الحشو للستائر المقاومة للحريق والجدران النارية في المباني الشاهقة، أو مواد طلاء الكابلات، لتأخير انتشار الحريق (تلبي متطلبات مقاومة الحريق من الدرجة B1 وما فوق GB 8624).
· حماية المعدات ذات درجة الحرارة العالية: مثل ستائر الفرن، وأغطية العزل الحراري للأفران والمواقد، لمنع تعرض الأفراد للحروق بسبب سطح المعدات ذي درجة الحرارة العالية.
3. حقول الترشيح عالية الحرارة
ترشيح غازات الدخان الصناعية: غالبًا ما تصل درجة حرارة غازات الدخان المنبعثة من محارق النفايات ومصانع الصلب وأفران التفاعل الكيميائي إلى 200-300 درجة مئوية، وتحتوي على غازات حمضية. يتميز القماش غير المنسوج المؤكسد مسبقًا بمقاومته لدرجات الحرارة العالية والتآكل، ويمكن استخدامه كمادة أساسية لأكياس أو أسطوانات الترشيح، مما يُمكّنه من الترشيح بكفاءة.
4. سيناريوهات خاصة أخرى
المواد المساعدة في صناعة الطيران والفضاء: تستخدم كطبقات عازلة مقاومة للحريق داخل كبائن المركبات الفضائية وحشوات عزل حراري حول محركات الصواريخ (والتي تحتاج إلى تعزيزها براتنجات مقاومة لدرجات الحرارة العالية).
المواد العازلة الكهربائية: تستخدم كحشوات عازلة في المحركات والمحولات ذات درجات الحرارة العالية، ويمكنها استبدال مواد الأسبستوس التقليدية (غير المسرطنة وأكثر ملاءمة للبيئة).
رابعًا: مزايا واتجاهات تطوير أقمشة الألياف غير المنسوجة المؤكسدة مسبقًا
المزايا: مقارنةً بالمواد التقليدية المقاومة للهب (مثل الأسبستوس والألياف الزجاجية)، فإن الأقمشة غير المنسوجة المصنوعة من الألياف المؤكسدة مسبقًا غير مسرطنة وتتميز بمرونة أفضل. وبالمقارنة مع الألياف باهظة الثمن مثل الأراميد، فإن تكلفتها أقل (حوالي ثلث إلى نصف تكلفة الأراميد)، وهي مناسبة للاستخدام بكميات كبيرة في ظروف مقاومة اللهب المتوسطة والعالية.
الاتجاه: تعزيز تماسك وكفاءة الترشيح للأقمشة غير المنسوجة من خلال تحسين الألياف (مثل خيوط الدينير الدقيقة المؤكسدة مسبقًا، القطر < 10 ميكرومتر)؛ تطوير تقنيات معالجة صديقة للبيئة مع انخفاض الفورمالديهايد وعدم وجود مواد لاصقة؛ عند دمجه مع المواد النانوية (مثل الجرافين)، فإنه يعزز مقاومة درجات الحرارة العالية والخصائص المضادة للبكتيريا.
في الختام، يعتمد استخدام الألياف المؤكسدة مسبقًا في الأقمشة غير المنسوجة على خصائصها المركبة المتمثلة في "مقاومة اللهب ودرجات الحرارة العالية" لمعالجة عيوب أداء المواد التقليدية في بيئات درجات الحرارة العالية واللهب المكشوف. وفي المستقبل، ومع تطوير معايير السلامة الصناعية والحماية من الحرائق، سيتوسع نطاق تطبيقاتها بشكل أكبر.
