Önceden oksijenlenmiş filament dokusuz kumaşın uygulanması

Ön Oksitlenmiş Poliakrilonitril Elyaf Dokumasız Kumaş (PAN ön oksitlenmiş elyaf dokusuz kumaş olarak kısaltılır), poliakrilonitrilden (PAN) eğirme ve ön oksidasyon işlemiyle üretilen fonksiyonel bir dokusuz kumaştır. Temel özellikleri arasında mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı, alev geciktiriciliği, korozyon direnci ve belirli bir mekanik mukavemet bulunur. Ayrıca, yüksek sıcaklıklarda erimez veya damlamaz, sadece yavaşça karbonize olur. Bu nedenle, güvenlik ve hava koşullarına dayanıklılık açısından son derece yüksek gereksinimlerin olduğu senaryolarda yaygın olarak kullanılır. Aşağıda, uygulama senaryolarını, temel işlevleri ve ürün formlarını kapsayan, birden fazla temel uygulama alanından ayrıntılı bir açıklama sunulmaktadır:

1Yangın koruma ve acil kurtarma alanı

Yangın koruması, oksijenli filamentli dokunmamış kumaşların en temel uygulama senaryolarından biridir. Alev geciktirici ve yüksek sıcaklığa dayanıklı özellikleri, personel güvenliğini doğrudan sağlayabilir. Başlıca uygulama alanları şunlardır:

Yangın koruyucu giysinin iç katmanı/ısı yalıtım katmanı

İtfaiye kıyafetlerinin hem "alev geciktirici" hem de "ısı yalıtımı" olmak üzere iki gereksinimi karşılaması gerekir: Dış katman genellikle aramid gibi yüksek mukavemetli alev geciktirici kumaşlar kullanırken, orta ısı yalıtım katmanında önceden oksitlenmiş filament dokusuz kumaş yoğun olarak kullanılır. 200-300°C gibi yüksek sıcaklıklarda yapısal stabilitesini koruyabilir, alevlerin yaydığı ve ilettiği ısıyı etkili bir şekilde engelleyebilir ve itfaiyecilerin cildinin haşlanmasını önleyebilir. Açık alevlere maruz kalsa bile erimez veya damlamaz (sıradan kimyasal liflerin aksine), bu da ikincil yaralanma riskini azaltır.

Not:Ön oksitlenmiş filamentli dokunmamış kumaşın yüzey yoğunluğu (genellikle 30-100 g/㎡), koruma seviyesine göre ayarlanabilir. Daha yüksek yüzey yoğunluğuna sahip ürünler daha iyi ısı yalıtım etkisine sahiptir.

Acil durum kaçış malzemeleri

➤Yangın kaçış battaniyesi: Evler, alışveriş merkezleri, metrolar ve diğer yerler için acil durum yangın söndürme ekipmanı. Önceden oksijenlendirilmiş filamentli dokumasız kumaş ve cam elyafından üretilmiştir. Yangına maruz kaldığında, insan vücudunu kaplayan veya yanıcı malzemeleri saran, oksijeni izole ederek yangını söndüren bir "alev geciktirici bariyer" oluşturur.

➤Yangına dayanıklı maske/solunum sağlayan yüz maskesi: Yangında duman, büyük miktarda zehirli gaz içerir. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş, yüz maskesinin duman filtresi katmanının temel malzemesi olarak kullanılabilir. Yüksek sıcaklığa dayanıklı yapısı, filtre malzemesinin yüksek sıcaklıklarda bozulmasını önler. Aktif karbon katmanıyla birlikte kullanıldığında, bazı zehirli parçacıkları filtreleyebilir.

2Endüstriyel yüksek sıcaklığa dayanıklı koruma alanı

Endüstriyel ortamlarda, yüksek sıcaklıklar, korozyon ve mekanik sürtünme gibi zorlu ortamlarla sıklıkla karşılaşılır. Önceden oksijenlendirilmiş filamentli dokusuz kumaşın hava koşullarına dayanıklılığı, geleneksel malzemelerin (pamuk ve sıradan kimyasal lifler gibi) kolay hasar görme ve kısa kullanım ömrü sorunlarını çözebilir.

➤Yüksek sıcaklıklı boru hatları ve ekipmanları için yalıtım ve ısı koruması

Kimya, metalurji ve enerji endüstrilerindeki yüksek sıcaklık boru hatları (buhar boru hatları ve fırın bacaları gibi), hem "alev geciktirici" hem de "ısı yalıtıcı" dış yalıtım malzemeleri gerektirir. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş, rulo veya kılıf haline getirilerek doğrudan boruların yüzeyine sarılabilir. Düşük ısı iletkenliği (yaklaşık 0,03-0,05 W/(m · K)), ısı kaybını azaltabilir ve yalıtım katmanının yüksek sıcaklıklarda yanmasını önleyebilir (geleneksel taş yünü yalıtım katmanları nem emilimine eğilimlidir ve çok fazla toz üretirken, önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş daha hafif ve tozsuzdur).

Endüstriyel filtre malzemeleri (yüksek sıcaklık baca gazı filtrasyonu)

Atık yakma tesisleri ve çelik fabrikalarından çıkan baca gazı sıcaklığı 150-250°C'ye ulaşabilir ve asidik gazlar (HCl, SO₂ gibi) içerir. Sıradan filtre bezleri (polyester, polipropilen gibi) yumuşamaya ve korozyona eğilimlidir. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş, güçlü asit ve alkali direncine sahiptir ve yüksek sıcaklıktaki baca gazını doğrudan filtrelemek için filtre torbaları haline getirilebilir. Aynı zamanda, belirli bir toz tutma verimliliğine sahiptir ve korozyon direncini artırmak için genellikle PTFE (politetrafloroetilen) kaplama ile birleştirilir.

➤Mekanik koruyucu conta

Motor ve kazan gibi yüksek sıcaklık ekipmanlarının dış kabukları ile iç bileşenleri arasında, titreşimleri ve yüksek sıcaklıkları izole etmek için conta malzemelerine ihtiyaç vardır. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaştan damgalı contalar yapılabilir. Yüksek sıcaklık dayanımı (uzun süreli çalışma sıcaklığı ≤280℃), contaların ekipman çalışması sırasında eskimesini ve deforme olmasını önlerken aynı zamanda mekanik sürtünmeyi de tamponlar.

3Elektronik ve Yeni Enerji Alanları

Elektronik ve yeni enerji ürünleri, malzemelerin "alev geciktirici" ve "yalıtım" özellikleri açısından sıkı gerekliliklere tabidir. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaşlar, bazı geleneksel alev geciktirici malzemelerin (alev geciktirici pamuk ve cam elyaf kumaş gibi) yerini alabilir.

➤Lityum piller için alev geciktirici ayırıcı/ısı yalıtım pedi

Lityum piller (özellikle güç pilleri), aşırı şarj edildiklerinde veya kısa devre yaptıklarında, sıcaklık aniden 300°C'nin üzerine çıktığında "termal kaçak"a eğilimlidir. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş, pozitif ve negatif elektrotlar arasına yerleştirilerek lityum piller için bir "güvenlik ayırıcısı" olarak kullanılabilir: Normal çalışma sırasında pozitif ve negatif elektrotlar arasında kısa devreleri önlemek için belirli yalıtım özelliklerine sahiptir. Termal kaçak meydana geldiğinde erimez, yapısal bütünlüğünü koruyabilir, ısı yayılımını geciktirebilir ve yangın ve patlama riskini azaltabilir. Ayrıca, pil takımının kasasının iç kısmında, pil hücreleri ile kasa arasında ısı transferini önlemek için yalıtım pedi olarak önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş kullanılmıştır.

➤Elektronik bileşen paketlemesi için yalıtım malzemeleri

Devre kartları ve transformatörler gibi elektronik bileşenlerin ambalajlarının yalıtımlı ve alev geciktirici olması gerekir. Önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaş, ince (10-20 g/m²) yalıtım tabakaları haline getirilerek bileşenlerin yüzeyine yapıştırılabilir. Yüksek sıcaklık dayanımı, elektronik ekipmanın çalışması sırasında oluşan yerel ısınmaya (örneğin, bir transformatörün çalışma sıcaklığı ≤180℃) uyum sağlar ve aynı zamanda bileşenlerin kısa devre yapmasını ve yangın çıkmasını önlemek için UL94 V-0 alev geciktirici standardını karşılar.

4Diğer özel alanlar

Yukarıda belirtilen temel senaryolara ek olarak, önceden oksijenlenmiş filament dokusuz kumaşlar bazı özel ve niş alanlarda da rol oynamaktadır:

➤Havacılık ve Uzay: Yüksek sıcaklığa dayanıklı kompozit malzeme alt tabakaları

Uçakların motor bölmeleri ve uzay araçlarının termal koruma sistemleri için hafif ve yüksek sıcaklığa dayanıklı kompozit malzemelere ihtiyaç vardır. Önceden oksitlenmiş filament dokusuz kumaş, reçinelerle (fenolik reçine gibi) birleştirilerek kompozit malzemeler oluşturmak üzere "ön kalıp" olarak kullanılabilir. Karbonizasyon işleminden sonra, uzay araçlarının yüksek sıcaklığa dayanıklı bileşenlerinde (burun konileri ve kanat ön kenarları gibi) 500°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıktaki gaz akışlarının aşınmasına dayanacak şekilde kullanılan karbon fiber kompozit malzemelere dönüştürülebilir.

➤Çevre koruma: Yüksek sıcaklıkta katı atık arıtma filtre malzemeleri

Tıbbi atık ve tehlikeli atıkların yakılmasından sonra oluşan yüksek sıcaklıktaki (yaklaşık 200-300°C sıcaklıktaki) kalıntıların arıtılmasında, kalıntıları gazdan ayırmak için filtre malzemelerine ihtiyaç vardır. Önceden oksijenlendirilmiş filamentli dokunmamış kumaş, güçlü korozyon direncine sahiptir ve yüksek sıcaklıktaki kalıntıları filtrelemek için filtre torbaları haline getirilerek filtre malzemesinin aşınmasını ve bozulmasını önler. Aynı zamanda, alev geciktirici özelliği sayesinde kalıntıdaki yanıcı maddelerin filtre malzemesini tutuşturmasını önler.

➤Koruyucu ekipman: Özel operasyon kıyafetleri için aksesuarlar

İtfaiyeci kıyafetlerinin yanı sıra, metalurji, kaynakçılık ve kimya sanayi gibi özel operasyonlarda kullanılan iş elbiselerinde de manşet ve yaka gibi kolay yıpranan kısımlarda astar olarak önceden oksijenlenmiş filamentli dokunmamış kumaşlar kullanılır. Bu sayede, lokal alev geciktiricilik ve aşınma direnci artırılır ve operasyon sırasında kıvılcımların kıyafetleri tutuşturması önlenir.

Sonuç olarak, uygulama özüönceden oksijenlenmiş filament dokusuz kumaş"Alev geciktirici + yüksek sıcaklık dayanımı" temel özelliklerine dayanarak, geleneksel malzemelerin aşırı ortamlardaki güvenlik tehlikelerini veya performans eksikliklerini gidermeyi amaçlamaktadır. Yeni enerji ve yüksek kaliteli üretim gibi sektörlerde güvenlik standartlarının iyileştirilmesiyle birlikte, uygulama senaryoları daha da gelişmiş ve yüksek katma değerli alanlara (mikroelektronik bileşenlerin korunması ve esnek enerji depolama cihazlarının yalıtımı vb.) genişleyecektir.