Применение и представление продукции из нового углеродного волокна с огнезащитными свойствами

Предокислённые волокна, полное название — предокислённые полиакрилонитрильные волокна, представляют собой специальный волокнистый материал, получаемый путём предварительной окислительной обработки исходных полиакрилонитрильных (PAN) нитей в воздухе при температуре 200–300℃. Эти волокна обладают высокой термостойкостью и трудновоспламеняемостью; они стабильны в течение длительного времени при температуре 300℃ и мгновенно выдерживают температуру до 1000℃.

Вышеупомянутый огонь. Этот подготовительный процесс составляет ключевую предварительную стадию производства углеродного волокна. С точки зрения молекулярной структуры, сущность процесса предварительной оксидации заключается в том, что линейные макромолекулы ПАН под воздействием тепла и кислорода подвергаются ряду сложных химических реакций, таких как циклизация, дегидрирование и окисление.

В результате совместной реакции постепенно формируется более стабильная трапециевидная структура. Этот переход в структуре придаёт предокислённым шёлковым нитям уникальные свойства, отличающие их от исходных шёлковых нитей и углеродных волокон и превращающие их в высокотехнологичный волокнистый материал с особыми эксплуатационными характеристиками. Химически стабильны, устойчивы к кислотам, щелочам и многим органическим веществам.

Коррозия агента.

Контроль технологических параметров при подготовке предокислённых нитей осуществляется с чрезвычайной точностью; такие факторы, как скорость нагрева, равномерность температурного поля, контроль натяжения и время выдержки, оказывают решающее влияние на свойства конечного продукта. Надлежащие технологические условия способствуют упорядоченному переходу молекулярной структуры и предотвращают образование волокон.

Избыточное сжатие или возникновение дефектов позволяет получить высокопроизводительные предварительно окисленные нити. Этот точно контролируемый производственный процесс обеспечивает предварительно окисленным нитям, сохраняя при этом отличные прядильные характеристики исходных нитей PAN, значительное улучшение термостойкости и механических свойств. Обладает хорошей поддаёмостью...

Обрабатываемость позволяет изготавливать различные формы, такие как короткие волокна, пряжу, ткани и войлок.

Что касается свойств материалов, предокислённые волокна демонстрируют множество превосходных характеристик. Их предельный кислородный индекс (LOI) обычно достигает 35–45%, что относит их к категории трудногорючих материалов: при воздействии огня они не плавятся, не размягчаются и не сжимаются, не образуют капель расплава — лишь происходит карбонизация, что позволяет избежать вторичного повреждения. В то же время, предокислённые...

Шёлк также обладает хорошей термостойкостью и способен длительное время сохранять стабильные характеристики в условиях температур от 200 до 300℃; кратковременно он выдерживает ещё более высокие температуры. Что касается электрических свойств, предварительно окисленный шёлк начинает проявлять определённую проводимость — его объёмное удельное сопротивление находится между аналогичным показателем исходного шёлка PAN и углеродных волокон. Эти особенности...

Сексуальность в совокупности составляет основу применения предоксидированного шёлка в качестве самостоятельного материала.

Форматы предокислённых углеродных нитей включают волокна и пряжу, в том числе короткие волокна и непрерывные нити; ткани, включая ткани тканые, трикотажные и углеродные ткани; нетканые материалы, такие как иглопробивной войлок, предокислённый войлок и войлок из углеродных волокон; уплотнительные материалы и заготовки, такие как сальниковые набивки (уплотнительные прокладки) и иглопробивные заготовки.

Изготовление тел и тому подобное.

Продолжительные нити из предокислённых углеродных волокон сохраняют хорошие механические свойства: их прочность на растяжение достигает 300–500 МПа, модуль упругости составляет примерно 10–15 ГПа. При этом они обладают гибкостью и способностью к прядению, что позволяет использовать их непосредственно для ткачества или в качестве армирующего материала. Коротконарезанные волокна представлены различными по длине.

Продукция данного типа, обычно имеющая толщину от 3 до 12 мм, подходит для нетканых технологий или используется в качестве наполнителя в композитных материалах.

Пряжа изготавливается с помощью традиционных технологий прядения, таких как скручивание, что повышает кластерность волокон и улучшает их технологичность, облегчая последующие этапы ткачества.

В машинно-тканых тканях саржевая структура обладает высокой стабильностью и подходит для внутренних слоев огнезащитной одежды и уплотняющих материалов; ткани с диагональным переплетением имеют мягкий на ощупь материал и часто используются в качестве внешнего слоя защитной одежды; ткани с атласным переплетением имеют гладкую поверхность и подходят для применения в условиях высокотемпературной фильтрации.

Трикотажная ткань обладает хорошей растяжимостью и эластичностью, что делает её подходящей для применений, требующих высокой деформируемости, таких как защитные перчатки, головные уборы и другие средства защиты с повышенными эргономическими требованиями.

Фетр изготавливается путём расчёсывания коротких волокон в сетку и последующей иглопробивной фиксации; он обладает трёхмерной сетчатой структурой и является высококачественным теплоизоляционным материалом, способным выдерживать температуры до 300℃ и выше.

Предварительно окислённая шёлковая бумага изготавливается методом мокрого производства бумаги; её толщина обычно составляет от 0,1 до 1,0 мм. Она обладает хорошими электроизоляционными свойствами и термостойкостью и является идеальным изоляционным материалом для высококлассного электрооборудования.

В области предварительно окисленных углеродных композитов представлены следующие материалы:

Композитный материал на основе предварительно окислённых углеродных нитей сочетает в себе термостойкость предварительно окислённых углеродных нитей и удобство формования смолы; он изготавливается методами прессования, протяжки и других технологий с получением различных термостойких конструкционных деталей, применяемых в таких отраслях, как транспорт, электроника и электротехника. Обычно такие композитные материалы способны выдерживать температуры в диапазоне от 150 до 200℃.

При длительном использовании в соответствующих условиях он характеризуется низким дымообразованием и малой токсичностью при горении, обладая превосходной экологической безопасностью.

Композитная резиновая ткань с предварительно окислённой пряжей в основном применяется для изготовления высокопроизводительных уплотнительных изделий, таких как прокладки для двигателей, противовыбросовые устройства на нефтяных месторождениях и другие высокотемпературные уплотнения. Прочное взаимодействие между предварительно окислённой пряжей и резиновой матрицей обеспечивает надёжность уплотнения композитного материала в условиях высоких температур и давлений.

Металлический композит из предоксидированных волокон, полученный по специальной технологии путём композитного соединения предоксидированных волокон с металлами с низкой температурой плавления, представляет собой функциональный материал, сочетающий высокую теплопроводность металлов и термостойкость предоксидированных волокон, и демонстрирует перспективы применения в области управления теплом.

Синтетическая нетканая ткань с предварительно окисленной шёлковой подложкой и двухсторонней клеевой основой, полученная путём высокотемпературного ламинирования с использованием двустороннего клея, обеспечивает одну из сторон нетканой ткани преимуществом удобства приклеивания.

Композитная ткань из предварительно окислённых волокон и алюминиевой фольги — нетканое полотно, где алюминиевая фольга обладает способностью отражать тепловое излучение. Композитный алюминиевый войлок может использоваться в таких областях, как пожарные маски и огнезащитные шторы.

Композитная силиконовая ткань на основе предокисленной пряжи: в качестве базовой ткани используется машинно-тканая ткань из предокисленной пряжи, с односторонним или двусторонним слоем силикона. Такая композитная ткань сочетает высокотемпературную размерную стабильность базовой ткани с эластичностью и герметичностью силиконового слоя; она может быть обработана до сложных форм. Применяется для гибких компенсаторов высокотемпературных трубопроводов и огнезащитных перегородок специального оборудования.

Термозащитный чехол, сверхмягкая теплоизоляционная прокладка.

Композитный аэрогель-войлок из предварительно окислённых волокон обладает низкой теплопроводностью, лёгкостью, гибкостью и высокой механической прочностью; он является идеальным теплоизоляционным и огнезащитным материалом для внутренних батарейных блоков автомобилей на новых источниках энергии и способен эффективно замедлять распространение тепла.

Композитная арамидная ткань с предварительно окислённой пряжей — включение арамидных волокон в смесь позволяет компенсировать хрупкость предварительно окислённой пряжи, повышая прочность и износостойкость ткани; возможна окраска ткани в различные цвета. Применяется для изготовления высококлассной пожарной одежды, спецодежды для специальных операций, защитного снаряжения для военнослужащих и полицейских, высокотемпературных промышленных фартуков и других изделий, где важны прочность и долговечность.

Ищем высокопрочную защитную одежду.

Композитная ткань из предокислённых волокон и полиимидной основы, сохраняя высокую огнестойкость, обеспечивает ткани превосходную стабильность при высоких и низких температурах. Применяется в обивке кабин воздушных и космических аппаратов, специальных огнезащитных костюмах, защитном снаряжении для экстремальных условий (таких как глубокий космос, полярные регионы), а также в высотемпературных фильтрах — там, где требуются устойчивость к температурным перепадам и огнестойкость.

Область экстремальных требований.

Применение нового углеродного волокнистого огнезащитного материала

1. Сфера строительства и строительных работ

① Теплоизоляция и огнестойкость наружных стен

В системах теплоизоляции наружных стен зданий предварительно окислённый шёлковый огнезащитный хлопок может использоваться в качестве огнезащитного материала для теплоизоляционного слоя. Его заполняют между теплоизоляционным материалом и декоративным слоем наружной стены; в случае пожара он эффективно препятствует распространению огня, защищает теплоизоляционный материал от горения и повышает устойчивость наружных стен здания.

Пожаробезопасность.

② Огнезащитная оболочка для стальных конструкций

Для стальных конструкционных элементов в строительстве, таких как стальные балки и стальные колонны, можно использовать огнезащитную вату из предокисленной пряжи для обертывания. При высоких температурах прочность стальных конструкций быстро снижается; огнезащитная вата из предокисленной пряжи обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, что позволяет замедлить повышение температуры стальных конструкций в случае пожара и продлить их срок службы.

Огнестойкость конструкции позволяет выиграть дополнительное время для эвакуации людей и проведения пожарно-спасательных работ. В промышленных цехах и крупных коммерческих зданиях такой подход часто применяется для огнезащитной обработки стальных конструкций.

Защита.

③ Противопожарная перегородка

Внутри здания можно использовать огнестойкую вату из предварительно окисленных нитей для создания огнезащитных перегородок. Установив их в зонах, требующих огнезащитной разделительной конструкции — таких как лестничные клетки, лифтовые шахты, кабельные каналы и другие подобные пространства — можно эффективно предотвратить распространение огня и дыма, изолировать очаг возгорания и тем самым обеспечить безопасность здания.

Безопасность жизни и имущества находящихся внутри здания людей.

④ Пожарная защита трубопроводов

Различные трубопроводы в здании, такие как вентиляционные и кабельные каналы, при прохождении через противопожарные стены или противопожарные отсеки могут быть защищены от огня путём заполнения пространства вокруг труб предварительно окислённым волокнистым огнезащитным материалом, что предотвращает распространение пожара по трубопроводам.

2. Область индивидуальной защиты

В области огнезащитной защиты изделия из предокислённых волокон играют незаменимую роль. Огнезащитная одежда — это наиболее традиционная область применения предокислённых волокон, включающая пожарные костюмы, промышленную защитную одежду и военную защитную экипировку. При контакте с пламенем ткани из предокислённых волокон образуют плотный углеродистый слой, который эффективно...

Предотвращает теплопроводность, предоставляя пользователю драгоценное время для эвакуации. Современные высокопроизводительные огнестойкие костюмы обычно изготавливаются по многослойной композитной технологии с использованием предварительно окисленного шёлка и других волокон, таких как огнезащитный вискозный шёлк и арамид, что позволяет сочетать высокую защитную эффективность с удобством при ношении.

Продукты экстренного спасения, такие как огнезащитные одеяла и спасательные верёвки, являются ещё одним важным применением предоксидированного волокна. Огнезащитные одеяла из предоксидированного волокна обладают высоким предельным кислородным индексом и не способствуют горению; они являются необходимым элементом безопасности для домов, заводов и общественных мест. Высокие эксплуатационные характеристики изделий из предоксидированного волокна в этих областях применения обусловлены главным образом их:

Свойства самозатухания и размерная стабильность при высоких температурах.

3. Область огнезащитной и теплоизоляционной защиты

Фильтровальные мешки из предокислённого шёлкового иглопробивного войлока способны непрерывно работать в условиях температуры выше 200℃, а кратковременно выдерживают температуру до 260℃; кроме того, они обладают хорошей устойчивостью к химической коррозии и применяются в системах очистки дымовых газов на предприятиях, занимающихся сжиганием угля, сжиганием отходов, производством цемента и других отраслях. По сравнению с традиционными полиэфирными фильтрующими материалами,

Фильтрующий материал из предварительно окислённых волокон обладает более длительным сроком службы в условиях высоких температур, стабильной эффективностью фильтрации, гладкой поверхностью и отличными очистными характеристиками.

В области огнезащитных строительных материалов нетканые материалы и войлочные изделия из предварительно окисленных нитей применяются для огнезащитной обшивки стальных конструкций, уплотнений для противопожарных дверей и окон и других целей. В случае пожара они эффективно замедляют нагревание конструкций, обеспечивая тем самым ключевое время для эвакуации людей и проведения пожарно-спасательных работ.

В области промышленной теплоизоляции маты и одеяла из предварительно окислённых волокон применяются для теплоизоляции различных промышленных печей, высокотемпературных трубопроводов и оборудования. Теплоизоляционные свойства материалов из предварительно окислённых волокон особенно выделяются в среднетемпературном и низкотемпературном диапазонах (200–600℃): они обладают низким коэффициентом теплопроводности и малой теплоёмкостью, что позволяет эффективно снижать затраты на энергопотребление.

Энергопотребление в отрасли. В аэрокосмической отрасли предокислённые углеродные композиты используются в системах тепловой защиты для защиты конструкций от воздействия аэродинамического тепла. Эти применения в полной мере используют комплексные преимущества предокислённых углеродных нитей — их легкость, термостойкость и низкую теплопроводность.

4. Область уплотнений и трения

① Армированные кислородом резиновые уплотнения, применяемые в автомобильных двигателях, трансмиссиях и системах выхлопа, сохраняют эластичность и герметичность даже в условиях постоянного воздействия высоких температур.

② В нефтехимической отрасли предварительно окисленные шелковые плетёные уплотнения используются для герметизации насосов и клапанов, выдерживая одновременно воздействие агрессивных сред и высоких температур. Они также применяются в высокотемпературных транспортёрных лентах и обладают огнезащитными свойствами при использовании в подземных шахтах угольных месторождений.

③ В области фрикционных материалов предокисленные нити используются в качестве армирующих волокон для производства высокопроизводительных тормозных колодок. Коэффициент трения стабильно находится в диапазоне 0,35–0,45, а износостойкость превышает показатели металлических материалов более чем на 40%. Это особенно актуально для тяжелых транспортных средств и условий высоких температур. Фрикционные материалы на основе предокисленных нитей обладают высокими фрикционными свойствами.

Преимущества включают стабильность коэффициента, низкий уровень износа, отсутствие теплового деградации и низкий уровень шума.

④ Что касается безопасности и защиты автомобилей на новых источниках энергии, в качестве теплоизоляционного слоя батарейного блока используется аэрогель из предварительно окисленных волокон, который эффективно препятствует распространению теплового разгона ячеек аккумулятора и выдерживает мгновенный нагрев до 1000℃.

⑤ В области железнодорожного транспорта и аэрокосмической промышленности предварительно окислённые волокнистые нетканые материалы обладают высокой термостойкостью и огнестойкостью, низким дымообразованием и лёгким весом; они используются в качестве огнезащитных слоёв для сидений автомобилей и высокоскоростных поездов, а также в качестве теплоизоляционных материалов для двигателей самолётов.

Почтовый ящик:
gdkaidun@163.com

Телефон/WeChat:
131-3828-6677

Адрес:
Комната 401, корпус 21, улица Кецин 1, улица Юньхай, район Саньшуй, город Фошань, провинция Гуандун