Нетканый материал из предварительно окисленного полиакрилонитрильного волокна (сокращенно ПАН-нетканый материал) – это функциональный нетканый материал, изготовленный из полиакрилонитрила (ПАН) методом прядения и предварительного окисления. Его основными характеристиками являются превосходная термостойкость, огнестойкость, коррозионная стойкость и определенная механическая прочность. Кроме того, он не плавится и не капает при высоких температурах, а лишь медленно обугливается. Поэтому он широко используется в условиях с чрезвычайно высокими требованиями к безопасности и атмосферостойкости. Ниже приводится подробное описание различных основных областей применения, включая варианты применения, основные функции и формы выпускаемой продукции:
1. Противопожарная защита и аварийно-спасательная служба
Противопожарная защита — одна из основных сфер применения нетканого материала на основе преоксигенизированных нитей. Его огнестойкость и устойчивость к высоким температурам могут напрямую гарантировать безопасность персонала. Основные области применения:
Внутренний слой/теплоизоляционный слой огнезащитной одежды
Пожарные костюмы должны отвечать двум требованиям: «огнестойкости» и «теплоизоляции»: внешний слой обычно изготавливается из высокопрочных огнестойких тканей, таких как арамид, а средний слой теплоизоляции — из нетканого материала на основе предварительно окисленных волокон. Он сохраняет структурную устойчивость при высоких температурах 200–300 °C, эффективно блокирует лучистое и кондуктивное тепло пламени и предотвращает ожоги кожи пожарных. Даже при воздействии открытого огня он не плавится и не капает (в отличие от обычных химических волокон), что снижает риск вторичных травм.
Примечание:Поверхностную плотность предварительно окисленного нетканого материала (обычно 30–100 г/м2) можно регулировать в зависимости от уровня защиты. Изделия с более высокой поверхностной плотностью обладают лучшими теплоизоляционными свойствами.
Принадлежности для аварийной эвакуации
➤Пожарное покрывало: аварийное пожаротушение для жилых домов, торговых центров, метро и других мест. Изготовлено из нетканого материала, предварительно пропитанного кислородом, и стекловолокна. При воздействии огня быстро образует «огнестойкий барьер», покрывая тело человека или окутывая горючие материалы, чтобы изолировать кислород и потушить пожар.
➤Огнестойкая маска/респиратор: При пожаре дым содержит большое количество токсичных газов. В качестве основы для противодымного фильтра маски может быть использован нетканый материал, предварительно насыщенный кислородом. Его термостойкая структура предотвращает разрушение фильтрующего материала при высоких температурах. В сочетании со слоем активированного угля он способен отфильтровывать некоторые токсичные частицы.
2. Промышленное защитное поле, устойчивое к высоким температурам
В промышленных условиях часто встречаются экстремальные условия, такие как высокие температуры, коррозия и механическое трение. Устойчивость к атмосферным воздействиям нетканого материала, пропитанного кислородом, может решить проблемы, связанные с лёгкостью повреждения и коротким сроком службы традиционных материалов (таких как хлопок и обычные химические волокна).
➤Изоляция и сохранение тепла для высокотемпературных трубопроводов и оборудования
Высокотемпературные трубопроводы в химической, металлургической и энергетической промышленности (например, паропроводы и газоходы печей) требуют использования наружной изоляции, которая одновременно является огнестойкой и теплоизолирующей. Нетканый материал на основе преоксигенизированных нитей может быть изготовлен в рулонах или рукавах и непосредственно обернут вокруг поверхности труб. Его низкая теплопроводность (около 0,03–0,05 Вт/(м·К)) позволяет снизить теплопотери и предотвратить возгорание изоляционного слоя при высоких температурах (традиционные слои изоляции из минеральной ваты склонны к впитыванию влаги и образованию большого количества пыли, в то время как нетканый материал на основе преоксигенизированных нитей легче и не образует пыли).
Промышленные фильтрующие материалы (высокотемпературная фильтрация дымовых газов)
Температура дымовых газов мусоросжигательных заводов и сталелитейных заводов может достигать 150–250 °C и содержит кислые газы (например, HCl, SO₂). Обычные фильтровальные ткани (например, полиэстер, полипропилен) подвержены размягчению и коррозии. Нетканый материал из предварительно насыщенных кислородом волокон обладает высокой кислото- и щелочестойкостью и может быть использован для изготовления фильтровальных рукавов для непосредственной фильтрации высокотемпературных дымовых газов. Кроме того, он обладает определённой эффективностью пылеулавливания и часто комбинируется с покрытием из ПТФЭ (политетрафторэтилена) для повышения коррозионной стойкости.
➤Механическая защитная прокладка
Между внешними оболочками и внутренними компонентами высокотемпературного оборудования, такого как двигатели и котлы, необходимы прокладочные материалы для изоляции от вибраций и высоких температур. Предварительно пропитанный кислородом нетканый материал может использоваться для изготовления штампованных прокладок. Его высокая термостойкость (длительная рабочая температура ≤280 ℃) предотвращает старение и деформацию прокладок во время эксплуатации оборудования, одновременно смягчая механическое трение.
3. Электроника и новые энергетические поля
К электронным изделиям и новым источникам энергии предъявляются строгие требования к «огнестойкости» и «изоляции» материалов. Предварительно пропитанный кислородом нетканый материал может заменить некоторые традиционные огнестойкие материалы (например, огнестойкий хлопок и стеклоткань).
➤Огнестойкий сепаратор/теплоизоляционная прокладка для литиевых аккумуляторов
Литиевые батареи (особенно силовые батареи) склонны к «тепловому разгону» при перезаряде или коротком замыкании, когда температура внезапно поднимается выше 300 ℃. Предварительно пропитанный кислородом нетканый материал может использоваться в качестве «безопасного сепаратора» для литиевых батарей, помещаемого между положительным и отрицательным электродами: он обладает определенными изоляционными свойствами при нормальной работе, предотвращая короткие замыкания между положительным и отрицательным электродами. При возникновении теплового разгона он не плавится, может сохранять структурную целостность, задерживать диффузию тепла и снижать риск возгорания и взрыва. Кроме того, внутренняя часть корпуса аккумуляторной батареи также использует предварительно пропитанный кислородом нетканый материал в качестве изолирующей прокладки для предотвращения передачи тепла между ячейками батареи и корпусом.
➤Изоляционные материалы для корпусирования электронных компонентов
Упаковка электронных компонентов, таких как печатные платы и трансформаторы, должна быть изолированной и огнестойкой. Предварительно пропитанный кислородом нетканый материал может быть изготовлен в виде тонких (10–20 г/м2) изоляционных листов и наклеен на поверхность компонентов. Его высокая термостойкость позволяет адаптироваться к локальному нагреву во время работы электронного оборудования (например, рабочая температура трансформатора ≤180 °C) и в то же время соответствовать стандарту огнестойкости UL94 V-0, предотвращая короткие замыкания и возгорание компонентов.
4. Другие специальные поля
Помимо вышеупомянутых основных сценариев, предварительно насыщенный кислородом нетканый материал также играет роль в некоторых специализированных и нишевых областях:
➤Авиационно-космическая промышленность: подложки из высокотемпературных композитных материалов
Для изготовления двигательных отсеков самолётов и систем тепловой защиты космических аппаратов требуются лёгкие и термостойкие композитные материалы. Предварительно окисленный нетканый материал из волокон может использоваться в качестве «заготовки» в сочетании со смолами (например, фенольной) для получения композитных материалов. После карбонизации он может быть использован для получения углеродных композитных материалов, которые используются в термостойких деталях космических аппаратов (например, носовых обтекателях и передних кромках крыльев), устойчивых к эрозии под воздействием высокотемпературных газовых потоков с температурой свыше 500 ℃.
➤Защита окружающей среды: Фильтрующие материалы для высокотемпературной очистки твердых отходов
При обработке высокотемпературных остатков (примерно 200–300 °C) после сжигания медицинских и опасных отходов необходимы фильтрующие материалы для отделения остатков от газа. Предварительно насыщенный кислородом нетканый материал обладает высокой коррозионной стойкостью и может быть использован в производстве фильтровальных рукавов для фильтрации высокотемпературных остатков, предотвращая коррозию и выход из строя фильтрующего материала. Кроме того, его огнестойкость предотвращает воспламенение фильтрующего материала от горючих веществ, содержащихся в остатках.
➤Защитное снаряжение: Аксессуары для костюмов специального назначения
Помимо пожарной одежды, в спецодежде для специальных операций, таких как металлургия, сварка и химическая промышленность, также используется предварительно пропитанный кислородом нетканый материал в качестве подкладки на легко изнашиваемых участках, таких как манжеты и горловина, для повышения местной огнестойкости и износостойкости, а также предотвращения возгорания одежды от искр во время работы.
В заключение, прикладная сутьпредварительно насыщенный кислородом нетканый материалОн основан на использовании его основных характеристик: «огнестойкости и стойкости к высоким температурам», для устранения угроз безопасности или недостатков, присущих традиционным материалам в экстремальных условиях. С повышением стандартов безопасности в таких отраслях, как новая энергетика и высокотехнологичное производство, сфера его применения будет расширяться, охватывая более сложные и высокоэффективные области (например, защиту микроэлектронных компонентов и изоляцию гибких накопителей энергии и т. д.).
Время публикации: 18 сентября 2025 г.