Vải không dệt Spunlace làm từ sợi đã được oxy hóa trước
Phân khúc thị trường:
Đặc điểm của sợi tiền oxy hóa:
· Khả năng chống cháy tối ưu: Chỉ số oxy giới hạn (LOI) thường > 40 (tỷ lệ oxy trong không khí khoảng 21%), vượt xa các loại sợi chống cháy thông thường (như polyester chống cháy với LOI khoảng 28-32). Sợi không bị tan chảy hoặc nhỏ giọt khi tiếp xúc với lửa, tự dập tắt sau khi loại bỏ nguồn lửa, đồng thời thải ra ít khói và không có khí độc trong quá trình đốt cháy.
· Độ ổn định nhiệt độ cao: Nhiệt độ sử dụng lâu dài có thể đạt 200-250℃, và nhiệt độ sử dụng ngắn hạn có thể đạt 300-400℃ (cụ thể tùy thuộc vào nguyên liệu thô và mức độ oxy hóa trước). Sản phẩm vẫn duy trì được tính toàn vẹn về cấu trúc và các tính chất cơ học trong môi trường nhiệt độ cao.
· Khả năng chống hóa chất: Có khả năng chống lại axit, kiềm và dung môi hữu cơ, không dễ bị ăn mòn bởi các chất hóa học, thích hợp sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.
· Một số tính chất cơ học: Có độ bền kéo và độ dẻo dai nhất định và có thể được chế tạo thành vật liệu có cấu trúc ổn định thông qua các kỹ thuật xử lý vải không dệt (như đột kim, spunlace).
II. Công nghệ xử lý vải không dệt tiền oxy hóa
Sợi được oxy hóa trước cần được xử lý thành vật liệu dạng tấm liên tục thông qua các kỹ thuật xử lý vải không dệt. Các quy trình phổ biến bao gồm:
· Phương pháp đục lỗ kim: Bằng cách liên tục đục lỗ lưới sợi bằng kim của máy đục lỗ kim, các sợi liên kết và tăng cường độ bền cho nhau, tạo thành vải không dệt có độ dày và độ bền nhất định. Phương pháp này phù hợp để sản xuất vải không dệt có độ bền cao, mật độ cao, được oxy hóa trước, có thể được sử dụng trong các trường hợp cần hỗ trợ kết cấu (như tấm chống cháy, vật liệu lọc nhiệt độ cao).
· Phương pháp Spunlace: Sử dụng tia nước áp lực cao tác động vào lưới sợi, các sợi đan xen và liên kết với nhau. Vải spunlace đã được oxy hóa trước có cảm giác mềm mại hơn và thoáng khí hơn, thích hợp để sử dụng làm lớp lót bên trong của quần áo bảo hộ, đệm chống cháy linh hoạt, v.v.
· Liên kết nhiệt/Liên kết hóa học: Bằng cách sử dụng sợi có điểm nóng chảy thấp (như polyester chống cháy) hoặc chất kết dính để hỗ trợ gia cố, độ cứng của vải không sợi nguyên chất đã được oxy hóa trước có thể giảm và hiệu suất xử lý có thể được cải thiện (nhưng lưu ý rằng khả năng chịu nhiệt của chất kết dính cần phải phù hợp với môi trường sử dụng của vải đã được oxy hóa trước).
Trong sản xuất thực tế, sợi được oxy hóa trước thường được trộn với các loại sợi khác (như aramid, viscose chống cháy, sợi thủy tinh) để cân bằng chi phí, cảm giác và hiệu suất (ví dụ, vải không dệt được oxy hóa trước nguyên chất rất cứng, nhưng thêm 10-30% viscose chống cháy có thể cải thiện độ mềm mại của vải).
III. Các tình huống ứng dụng cụ thể của vải không dệt sợi tiền oxy hóa
Nhờ đặc tính chống cháy và chịu nhiệt độ cao, vải không dệt sợi oxy hóa trước đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực:
1. Phòng cháy chữa cháy và bảo vệ cá nhân
· Lớp lót bên trong/lớp ngoài của lính cứu hỏa: Vải không dệt được oxy hóa trước có khả năng chống cháy, chịu nhiệt độ cao và thoáng khí, có thể được sử dụng làm lớp lõi của bộ đồ chữa cháy để ngăn chặn sự truyền lửa và nhiệt độ cao, bảo vệ làn da của lính cứu hỏa; khi kết hợp với aramid, nó cũng có thể cải thiện khả năng chống mài mòn và chống rách.
· Thiết bị bảo hộ hàn/luyện kim: Dùng làm lớp lót mặt nạ hàn, găng tay chịu nhiệt, tạp dề cho công nhân luyện kim,... để chống tia lửa bắn ra và bức xạ nhiệt độ cao (có khả năng chịu nhiệt độ ngắn hạn trên 300°C).
· Vật dụng thoát hiểm khẩn cấp: Chẳng hạn như chăn chữa cháy, mặt nạ thoát hiểm, vật liệu lọc có thể quấn quanh cơ thể hoặc lọc khói trong trường hợp hỏa hoạn (ít khói và không độc hại là đặc biệt quan trọng).
2. Bảo vệ và cách nhiệt công nghiệp ở nhiệt độ cao
· Vật liệu cách nhiệt công nghiệp: Được sử dụng làm lớp lót bên trong của đường ống chịu nhiệt độ cao, tấm cách nhiệt nồi hơi, v.v., để giảm thất thoát hoặc truyền nhiệt (chịu được nhiệt độ lâu dài ở môi trường 200°C trở lên).
· Vật liệu xây dựng chống cháy: Làm lớp đệm cho rèm chống cháy, tường lửa trong các tòa nhà cao tầng, hoặc vật liệu bọc cáp, có tác dụng làm chậm sự lan truyền của lửa (đạt yêu cầu chống cháy cấp độ B1 trở lên theo tiêu chuẩn GB 8624).
· Bảo vệ thiết bị nhiệt độ cao: Chẳng hạn như rèm lò, tấm cách nhiệt cho lò nung và lò nướng, để tránh cho nhân viên bị bỏng do bề mặt nhiệt độ cao của thiết bị.
3. Trường lọc nhiệt độ cao
· Lọc khí khói công nghiệp: Nhiệt độ khí khói từ lò đốt rác thải, nhà máy thép, lò phản ứng hóa học thường đạt 200-300°C, chứa khí axit. Vải không dệt tiền oxy hóa có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, có thể được sử dụng làm vật liệu nền cho túi lọc hoặc bình lọc, lọc hiệu quả.
4. Các tình huống đặc biệt khác
Vật liệu phụ trợ hàng không vũ trụ: được sử dụng làm lớp cách nhiệt chống cháy bên trong khoang tàu vũ trụ và gioăng cách nhiệt xung quanh động cơ tên lửa (cần được gia cố bằng nhựa chịu nhiệt độ cao).
Vật liệu cách điện: Được sử dụng làm gioăng cách điện trong động cơ và máy biến áp nhiệt độ cao, chúng có thể thay thế vật liệu amiăng truyền thống (không gây ung thư và thân thiện hơn với môi trường).
Iv. Ưu điểm và xu hướng phát triển của vải không dệt sợi tiền oxy hóa
Ưu điểm: So với các vật liệu chống cháy truyền thống (như amiăng và sợi thủy tinh), vải không dệt sợi tiền oxy hóa không gây ung thư và có độ đàn hồi tốt hơn. So với các loại sợi đắt tiền như aramid, vải không dệt sợi tiền oxy hóa có giá thành thấp hơn (khoảng 1/3 đến 1/2 aramid) và phù hợp để ứng dụng hàng loạt trong các trường hợp chống cháy trung bình và cao cấp.
Xu hướng: Nâng cao độ chặt chẽ và hiệu quả lọc của vải không dệt thông qua quá trình tinh chế sợi (như sợi denier mịn đã được oxy hóa trước, đường kính < 10μm); Phát triển các kỹ thuật xử lý thân thiện với môi trường với hàm lượng formaldehyde thấp và không có chất kết dính; Kết hợp với vật liệu nano (như graphene) để tăng cường thêm khả năng chịu nhiệt độ cao và kháng khuẩn.
Tóm lại, việc ứng dụng sợi tiền oxy hóa trong vải không dệt phụ thuộc vào đặc tính tổng hợp "chống cháy và chịu nhiệt độ cao" của chúng để khắc phục những hạn chế về hiệu suất của vật liệu truyền thống trong môi trường nhiệt độ cao và ngọn lửa trần. Trong tương lai, với việc nâng cao các tiêu chuẩn an toàn và phòng cháy chữa cháy công nghiệp, phạm vi ứng dụng của chúng sẽ được mở rộng hơn nữa.
