Нетканый материал на основе аэрогеля (спанлейс) – это функциональный материал, изготовленный путем соединения частиц/волокон аэрогеля с традиционными волокнами (такими как полиэстер, вискоза, арамид и др.) методом спанлейс. Его основное преимущество заключается в сочетании «сверхлегкого веса и сверхнизкой теплопроводности» аэрогеля с «мягкостью, воздухопроницаемостью и простотой обработки» нетканого материала, полученного методом спанлейс. Он не только решает проблемы, связанные с хрупкостью и сложностью формования традиционных аэрогелей (блоков, порошков), но и компенсирует недостатки обычных нетканых материалов с точки зрения теплоизоляции и сохранения тепла. Поэтому он широко применяется там, где требуется «эффективная теплоизоляция + гибкое соединение».
Сфера теплой одежды и снаряжения для активного отдыха
Характеристики «низкая теплопроводность + гибкость» нетканого материала спанлейс на основе аэрогеля делают его идеальным выбором для создания высококачественных теплоизоляционных материалов, особенно подходящих для одежды и снаряжения с высокими требованиями к «лёгкости, удержанию тепла, воздухопроницаемости и износостойкости». Основные области применения:
1. Высококачественный термобелье
➤ Пуховики/ветровки для активного отдыха: Традиционные пуховики полагаются на пушистость пуха для сохранения тепла. Они тяжелые, и их теплоизоляция резко падает при воздействии влаги. Аэрогелевый нетканый материал спанлейс (обычно с поверхностной плотностью 30-80 г/м2) может использоваться в качестве промежуточного материала, смешиваться с пухом или использоваться отдельно. Его теплопроводность составляет всего 0,020-0,030 Вт/(м · K), что составляет всего от 1/2 до 2/3 от теплопроводности пуха. Он может уменьшить вес одежды на 30% - 50% при том же эффекте теплоизоляции. И он по-прежнему сохраняет стабильную теплоизоляцию при воздействии влаги, что делает его пригодным для экстремальных условий на открытом воздухе, таких как большие высоты, дождь и снег.
➤Нижнее белье/домашняя одежда: для зимнего термобелья нетканый материал спанлейс с аэрогелем может быть изготовлен в виде тонкого (20-30 г/м²) связующего слоя. При соприкосновении с кожей он не вызывает ощущения инородного тела и одновременно блокирует потерю тепла, обеспечивая «лёгкое тепло без объёма». Более того, воздухопроницаемость, обеспечиваемая спанлейсом, позволяет избежать проблемы с потоотделением, характерной для традиционного термобелья.
➤Детская одежда: Дети ведут активный образ жизни, поэтому предъявляют высокие требования к мягкости и безопасности одежды. Нетканый материал «аэрогель-спанлейс» не вызывает раздражения и эластичен, его можно использовать в качестве подкладки детских пуховиков и одежды с ватным наполнителем. Он не только обеспечивает сохранение тепла, но и предотвращает кожную аллергию, которая может быть вызвана традиционными утеплителями (например, хлопком из химических волокон).
2.Изоляционные компоненты для наружного оборудования
➤ Внутренний вкладыш спального мешка/слой утеплителя из материала обуви: спальные мешки для активного отдыха должны обеспечивать баланс между теплом и портативностью. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может быть использован для изготовления внутреннего вкладыша спального мешка. В сложенном виде его объём составляет всего 1/4 объёма традиционного хлопкового спального мешка, что делает его подходящим для пешего туризма и кемпинга. В походной обуви его можно использовать в качестве внутреннего слоя язычка и пятки, чтобы предотвратить рассеивание тепла от ног через корпус ботинка.
В то же время его воздухопроницаемость препятствует потоотделению и намоканию ног.
Тепловая подкладка перчаток/шапок: Зимние перчатки и шапки должны соответствовать изгибам рук/головы. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля можно выкроить по форме и использовать в качестве подкладки. Он не только обеспечит тепло кончиков пальцев, ушных раковин и других частей тела, подверженных холоду, но и не будет стеснять движений рук (традиционный блочный аэрогель не подходит для изогнутых частей тела).
Область промышленной изоляции и изоляции трубопроводов
В промышленных условиях изоляция и теплоизоляция высокотемпературного оборудования и трубопроводов должны учитывать «высокую эффективность и энергосбережение, а также безопасность и долговечность». По сравнению с традиционными изоляционными материалами (такими как минеральная вата и стекловата), нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля легче, не образует пыли и проще в установке. Его основные области применения:
1.Гибкий изоляционный слой для высокотемпературных трубопроводов/оборудования
➤ Химические/энергетические трубопроводы: В химических реакторах и паропроводах электростанций (температура 150–400 °C) для изоляции традиционно используются трубные оболочки из минеральной ваты, которые сложны в монтаже и подвержены пылевому загрязнению. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля можно изготавливать в рулонах или рукавах и непосредственно наматывать или обматывать вокруг поверхности труб. Его гибкость позволяет адаптировать его к сложным деталям, таким как изгибы и соединения труб, без пылеобразования. Кроме того, он обладает высокой теплоизоляционной эффективностью, что позволяет снизить теплопотери в трубах на 15–25% и снизить энергозатраты предприятий.
➤Локальная изоляция механического оборудования: Для локальных высокотемпературных компонентов оборудования, таких как двигатели и котлы (например, выхлопные трубы и нагревательные трубки), изоляционные материалы необходимо наклеивать на неровные поверхности. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля можно резать и сшивать по размеру компонентов, избегая зазоров, которые не могут быть закрыты традиционными жёсткими изоляционными материалами (например, керамоволокнистыми плитами), и одновременно предотвращая ожоги операторов при прикосновении к высокотемпературным компонентам.
2.Футеровка промышленных печей/духовок
➤Небольшие промышленные печи/сушильное оборудование: Внутренняя футеровка традиционных печей, как правило, выполнена из толстого огнеупорного кирпича или керамического волокна, которые обладают высокой плотностью и высокой теплопроводностью. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может быть смешан с термостойкими волокнами (например, арамидными и стекловолоконными) для получения лёгкой футеровки, толщина которой составляет всего от 1/3 до 1/2 толщины традиционных материалов. Это не только снижает теплоотдачу в печах и повышает эффективность нагрева, но и снижает общий вес печей и продлевает срок службы оборудования.
Электроника и новые энергетические поля
К электронным изделиям и изделиям новой энергетики предъявляются строгие требования к «теплоизоляции + огнестойкости». Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может соответствовать этим требованиям: «гибкая теплоизоляция + огнестойкость изоляции» за счёт регулирования соотношения волокон (например, добавления огнестойких волокон). Конкретные области применения:
1.Защита литиевых аккумуляторов от теплового разгона
➤ Теплоизоляционная прокладка для аккумуляторной батареи: Когда аккумуляторная батарея нового энергетического транспортного средства заряжается, разряжается или испытывает тепловой разгон, температура ячеек батареи может внезапно подняться выше 500 ℃, что может легко спровоцировать цепную реакцию между соседними ячейками. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может быть изготовлен из теплоизоляционных прокладок специальной формы, которые можно размещать между ячейками батареи или между ячейками батареи и внешней оболочкой батареи. Благодаря эффективной теплоизоляции он задерживает передачу тепла, покупая время отключения питания и охлаждения для системы управления батареей (BMS) и снижая риск возгорания и взрыва. В то же время его гибкие характеристики могут адаптироваться к крошечным зазорам в расположении ячеек батареи, избегая проблемы отсоединения, вызванной вибрацией традиционных жестких изоляционных материалов (таких как керамические листы).
➤Изоляционный слой модулей аккумуляторных батарей: Аккумуляторные модули крупных электростанций должны работать в течение длительного времени. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может служить изоляционным барьером между модулями, предотвращая воздействие тепла, выделяемого одним модулем, на соседние модули в случае выхода из строя. Более того, его огнестойкость (уровень UL94 V-0 достигается за счет точной регулировки волокон) может дополнительно повысить безопасность системы накопления энергии.
2. Теплоотвод/защита изоляции электронных компонентов
➤ Потребительская электроника (мобильные телефоны, компьютеры): При работе процессоров мобильных телефонов и компьютеров температура может достигать 60–80 °C. Традиционные материалы для теплоотвода (например, графитовые листы) способны только проводить тепло и не способны предотвратить его передачу корпусу. Из нетканого материала на основе аэрогеля спанлейс можно изготавливать тонкие (10–20 г/м²) теплоизоляционные листы, которые крепятся между чипом и корпусом, блокируя передачу тепла к корпусу и предотвращая нагревание пользователя при прикосновении. Воздухопроницаемость материала способствует теплоотводу чипа и предотвращает его накопление.
➤Светодиодное осветительное оборудование: при длительной работе светодиодные лампы нагреваются, что влияет на срок их службы. В качестве внутреннего изоляционного слоя светодиодных ламп можно использовать нетканый материал на основе аэрогеля (спанлейс), который предотвращает передачу тепла от ламповых ламп к корпусу. Это не только защищает материал корпуса (например, пластиковый корпус от старения при высоких температурах), но и снижает риск ожогов при прикосновении к лампам.
Медицина и здравоохранение
Медицинская сфера предъявляет чрезвычайно высокие требования к «безопасности (нераздражающие свойства, стерильность) и функциональности (теплоизоляция, воздухопроницаемость)» к материалам. Аэрогелевый нетканый материал спанлейс, обладающий характеристиками «гибкость + низкая аллергенность + контролируемая теплоизоляция», играет важную роль в медицинской защите и реабилитационной помощи.
1.Медицинское теплоизоляционное и защитное оборудование
➤Хирургическое термоодеяло: Во время операции поверхность тела пациента подвергается воздействию внешней среды, что может повлиять на исход операции и послеоперационное восстановление вследствие гипотермии. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может быть использован для изготовления одноразовых медицинских термоодеял для покрытия нехирургических зон тела пациента. Его высокоэффективные теплоизоляционные свойства позволяют снизить теплопотери с поверхности тела, а воздухопроницаемость предотвращает потоотделение. Кроме того, материал можно стерилизовать оксидом этилена, что соответствует стандартам медицинской стерильности и предотвращает перекрестное инфицирование.
➤Низкотемпературные медицинские защитные перчатки: В таких ситуациях, как криотерапия (например, криотерапия жидким азотом для удаления веснушек) и транспортировка лекарств в холодовой цепи, операторам необходимо контактировать с объектами при низкой температуре (от -20 ℃ до -196 ℃). Традиционные перчатки недостаточно сохраняют тепло и имеют большой вес. В качестве внутреннего слоя перчаток можно использовать нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля, который обеспечивает гибкость рук, блокирует передачу низких температур и предотвращает обморожение.
2. Вспомогательные материалы для реабилитационного ухода и теплоизоляции
➤Реабилитационные повязки при ожогах/ошпариваниях: кожный барьер у пациентов с ожогами поврежден, поэтому необходимо избегать резких перепадов температуры раны или внешнего воздействия. Аэрогелевый нетканый материал спанлейс может быть использован в качестве внешнего изоляционного слоя реабилитационных повязок, которые не только поддерживают постоянную температуру в области раны (способствуя восстановлению тканей), но и изолируют рану от воздействия холодного воздуха или источников тепла снаружи. Мягкость материала позволяет ему плотно прилегать к изогнутым частям тела (например, к ранам суставов), а воздухопроницаемость снижает риск инфицирования, вызванного заложенностью раны.
➤ Пластыри для согревающих/холодных компрессов: Традиционные согревающие компрессы склонны вызывать ожоги из-за концентрированного тепла, в то время как холодные компрессы могут вызывать дискомфорт из-за быстрого распространения низких температур. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля может служить промежуточным буферным слоем для согревающих/холодных компрессов. Контролируя скорость распространения тепла/холода, он обеспечивает медленное выделение тепла, продлевает время комфортного ощущения и надежно прилегает к коже, не раздражая ее.
Сфера строительства и обустройства дома
В задачах энергосбережения и утепления домов характеристики нетканого материала спанлейс на основе аэрогеля, сочетающие в себе гибкость и простоту конструкции и высокую теплоизоляцию, могут решить проблемы, связанные со сложностью конструкции и склонностью к растрескиванию традиционных строительных изоляционных материалов (таких как экструдированные пенополистирольные плиты и изоляционные растворы). Основные области применения:
1. Строительство энергосберегающего изоляционного слоя
➤Внутренняя/наружная изоляция стен: Традиционная наружная изоляция стен обычно использует жёсткие панели, которые необходимо резать и склеивать во время строительства, и которые склонны к образованию мостиков холода на стыках. Аэрогелевый нетканый материал спанлейс можно сворачивать в рулоны и непосредственно наклеивать на основание внутренних или наружных стен. Его гибкость позволяет закрывать щели, углы и другие участки стен, эффективно блокируя мостики холода. Кроме того, он лёгкий (около 100 г/м²) и не увеличивает нагрузку на стену, что делает его подходящим для ремонта старых домов или лёгких зданий.
➤ Уплотнительные и изоляционные полосы для дверей и окон: Дверные и оконные щели являются одним из основных источников потребления энергии в зданиях. Нетканый материал спанлейс на основе аэрогеля можно комбинировать с резиной и губкой для изготовления уплотнительных и изоляционных полос, которые можно заделывать в дверные и оконные щели. Это не только обеспечивает герметизацию и предотвращает утечку воздуха, но и снижает теплопередачу через щели благодаря изолирующим свойствам аэрогеля, тем самым повышая стабильность температуры в помещении.
2. Изделия для утепления дома
➤Внутренняя теплоизоляция холодильников/морозильников: Теплоизоляционный слой традиционных холодильников в основном изготавливается из пенополиуретана, который отличается большой толщиной и относительно высокой теплопроводностью. Аэрогелевый нетканый материал спанлейс может использоваться в качестве вспомогательного теплоизоляционного слоя для внутренней теплоизоляции холодильника. Он крепится между вспененным слоем и внутренней теплоизоляцией, что позволяет усилить теплоизоляцию при той же толщине или уменьшить толщину вспененного слоя и увеличить внутренний объём холодильника при сохранении того же теплоизоляционного эффекта.
➤Теплоизоляционные покрытия для бытовых труб/водонагревателей: Солнечные водонагреватели и трубы горячего водоснабжения в доме необходимо утеплять для снижения теплопотерь. Из нетканого материала спанлейс на основе аэрогеля можно изготавливать съёмные теплоизоляционные покрытия, которые можно размещать на поверхности труб или водонагревателей. Они легко монтируются и демонтируются и обладают лучшими теплоизоляционными характеристиками, чем традиционные хлопчатобумажные ткани. Они не подвержены старению и деформации после длительного использования.
Основное применениеаэрогель спанлейс нетканый материал«достижение эффективной теплоизоляции в гибкой форме». Суть её заключается в преодолении ограничений формования аэрогеля с помощью технологии спанлейс, одновременно наделяя традиционные нетканые материалы высокотехнологичной функциональностью. С ростом спроса на «лёгкие, эффективные и гибкие» материалы в таких отраслях, как новая энергетика, высокотехнологичное производство и наружное оборудование, их применение будет расширяться и охватывать более специализированные области (например, изоляция для гибких накопителей энергии, защита микроэлектронных компонентов, лёгкая изоляция для аэрокосмической отрасли и т. д.), и их будущий потенциал развития весьма значителен.
Время публикации: 17 сентября 2025 г.