Vysokoteplotné tkaniny

Výber vysokoteplotnej tkaniny podľa typu vlákna, povrchovej úpravy a zaťaženia

Vysokoteplotné tkaniny predstavujú širokú kategóriu technických materiálov, nie jeden konkrétny materiál. Dve tkaniny zo skleneného vlákna môžu mať po použití veľmi odlišné vlastnosti, ak jedna zostane bez povrchovej úpravy a druhá je upravená silikónom, neoprénom, grafitom alebo vermikulitom. Povrchová úprava môže zlepšiť odolnosť proti oderu a poveternostným vplyvom, nepriepustnosť, odrazivosť alebo manipuláciu, zároveň však môže znížiť prípustnú prevádzkovú teplotu. Výrobky z kremičitého a biologicky rozpustného keramického vlákna rozširujú možnosti použitia v náročnejších tepelných podmienkach, stále však vyžadujú správne spracovanie, podopretie a upevnenie.

Sortiment zahŕňa pružné bariéry, krycie vrstvy izolačných plášťov, pecné závesy, tkaniny do dilatačných spojov, tepelné štíty, vysokoteplotné filtre a výstuž stavebných systémov. Dodávajú sa ako technické materiály, nie automaticky ako certifikované protipožiarne závesy, zváracie zásteny, osobné ochranné prostriedky, protipožiarne prikrývky alebo systémy požiarneho delenia. Pri každom regulovanom alebo bezpečnostne kritickom použití posúďte celú zostavu vrátane švov, nití, spojovacích prvkov, presahov, podpier a prestupov.

Odvetvia a možnosti použitia vysokoteplotných tkanín

Vysokoteplotné tkaniny VITCAS sa používajú v metalurgii, energetike, lodnom strojárstve, spracovaní ropy a plynu, požiarnej ochrane, priemyselnej výrobe, automobilovom a leteckom priemysle, sklárstve, keramickom priemysle a konštrukcii pecí. Každé odvetvie prináša inú kombináciu teploty, plameňa, rozstreku taveniny, oderu, poveternostných vplyvov, vibrácií, chemického pôsobenia a mechanického pohybu.

• Metalurgia a zlievarenstvo: závesy proti rozstreku roztaveného kovu, závesy pecných dverí, štíty proti sálavému teplu a filtrácia horúceho prachu. Pri výbere je potrebné zohľadniť zliatinu, teplotu taveniny, množstvo rozstreku, uhol nárazu, dĺžku pôsobenia, geometriu odtoku a oder. Vhodnosť pre jeden roztavený materiál nemožno automaticky predpokladať pri inom materiáli.
• Energetika: krycie vrstvy snímateľných izolačných plášťov turbín, kotlov, ventilov a prírub spolu s komponentmi potrubí a dilatačných spojov. Posúďte teplotu povrchu a plynu, tlak, pohyb, pôsobenie pary a oleja, vonkajšie prostredie, vibrácie a prístup na údržbu.
• Lodné strojárstvo a stavba lodí: izolačné kryty strojovní a výfukových systémov, krycie vrstvy plášťov potrubí a ventilov, pružné spoje a ochrana pri zváraní počas stavby alebo opráv. Pri obchodných plavidlách, vojenských lodiach, pobrežných zariadeniach a rekreačných plavidlách zohľadnite vlhkosť, olej, prostredie s obsahom solí, vibrácie a vlastnosti pri pôsobení plameňa a dymu.
• Spracovanie ropy, plynu a petrochemických produktov: snímateľné kryty horúcich technologických zariadení, vrstvy dilatačných spojov alebo mechov, závesy technologických potrubí a bariéry proti rozstreku alebo chemikáliám. Overte procesné médium, koncentráciu, teplotu, tlak, požiadavky na plynotesnosť, vonkajšie prostredie, riziko statickej elektriny a opatrenia proti vznieteniu.
• Požiarna ochrana a zásahové vybavenie: technické tkaniny používané ako súčasti protipožiarnych alebo protidymových závesov, prikrývok, krytov zariadení a štítov proti sálavému teplu. Samotná klasifikácia reakcie tkaniny na oheň neurčuje požiarnu odolnosť ani certifikáciu hotového systému.
• Všeobecná výroba a zváranie: zváracie zásteny a prikrývky, závesy priemyselných a vypaľovacích pecí, ochranné kryty strojov, snímateľné kryty a lokálne tepelné bariéry. Posúďte iskry, horúce častice, ultrafialové žiarenie, sálavé teplo, oder, orientáciu a spôsob montáže.
• Automobilový a letecký priemysel: tepelné štíty motorov, výfukových systémov a skúšobných komôr, tepelné alebo akustické bariéry a snímateľné kryty komponentov. Uprednostnite nízku hmotnosť, odolnosť proti vibráciám a kvapalinám, teplotným cyklom, ohňu a dymu, požiadavky na toxicitu a príslušnú špecifikáciu výrobcu OEM alebo programu.
• Sklárstvo, keramika a konštrukcia pecí: závesy dverí priemyselných a vypaľovacích pecí, dilatačné tesnenia, ochranné clony na horúcej strane a vysokoteplotná filtrácia prachu. Skontrolujte trvalú teplotu, sálavé teplo, priamy plameň, chemické zloženie a zaťaženie prachom, cykly ohýbania, oder a konštrukciu podpier.

Ide o príklady priemyselného použitia, nie o vyhlásenie, že každá tkanina je vhodná alebo schválená na všetky uvedené účely. Pri bezpečnostne kritických závesoch, bariérach, osobných ochranných prostriedkoch, lodných komponentoch alebo pružných spojoch špecifikujte a posúďte celý zhotovený systém vrátane povrchových úprav, švov, nití, upevňovacích prvkov a podpier podľa prevádzkových údajov, posúdenia rizík a príslušných noriem.

Porovnanie uvedených tkanín VITCAS

Trvalá teplota nie je to isté ako špičková teplota

Údaj o trvalej teplote opisuje dlhodobé pôsobenie za podmienok stanovených pre daný výrobok. Krátkodobá alebo dočasná hodnota povoľuje vyššiu špičkovú teplotu počas obmedzeného času, nesmie sa však používať ako bežný návrhový bod. Bezpečné trvanie, počet cyklov a prípustná zmena pevnosti, pružnosti, celistvosti povlaku alebo vzhľadu sa môžu líšiť. Ak stránka uvádza iba maximálnu teplotu, pred jej považovaním za trvalú prevádzkovú teplotu si vyžiadajte potvrdenie.

Teplota tkaniny sa môže líšiť aj od údaja nameraného v peci, potrubí alebo prúde plynu. Kontaktná teplota, prúdenie horúceho plynu, sálavé teplo, priamy zásah plameňom a rozstrek taveniny spôsobujú rôzne zaťaženia. Pred výberom tkaniny zaznamenajte očakávanú bežnú teplotu, reálnu špičkovú teplotu, dĺžku pôsobenia, frekvenciu cyklov a miesto merania.

Ako typ vlákna ovplyvňuje vlastnosti tkaniny

Čo prináša povrchová úprava

• Polyuretán: nízka priepustnosť vzduchu, odraz tepla a publikovaná klasifikácia reakcie na oheň B-s1, d0, pričom PU povrch má vlastný nižší teplotný limit.
• Silikón: obojstranná vodoodpudivosť, chemická odolnosť, pružnosť a ochrana proti oderu pri snímateľných plášťoch a pružných spojoch.
• Neoprén: odolnosť proti oleju, poveternostným vplyvom a korózii na vonkajšie použitie pri stredných teplotách.
• Akrylát: vyššia tuhosť, stabilita pri manipulácii, odolnosť proti oderu a hladší vonkajší povrch izolačných plášťov alebo výstužných sieťok.
• Hliníková fólia: reflexná vrstva s nízkou emisivitou a obmedzeným strapkaním; účinnosť klesá, ak je fólia znečistená, poškodená alebo nesprávne orientovaná.
• Kremičitan vápenatý: zlepšená odolnosť proti vysokým teplotám, oderu, chemikáliám a poveternostným vplyvom pri náročných pružných komponentoch.
• Grafit alebo vermikulit: rozšírený rozsah použitia pri vysokých teplotách a zvýšená odolnosť proti oderu, plameňu alebo rozstreku taveniny, ktorú je potrebné overiť pre konkrétne použitie.

Výber tkaniny na bežné použitie

Kontrolný zoznam na spracovanie a montáž

1. Definujte tepelné zaťaženie. Zaznamenajte trvalú a špičkovú teplotu, dĺžku pôsobenia, sálavé alebo kontaktné zaťaženie a vykurovacie cykly.
2. Určte požadované vlastnosti povrchu. Rozhodnite, či je nevyhnutná nepriepustnosť, vodoodpudivosť, chemická odolnosť, odolnosť proti oderu, odrazivosť alebo jednoduché čistenie.
3. Overte rozmery. Skontrolujte menovitú šírku, hrúbku, dĺžku, formát rolky a prídavky na lemy, presahy, zmrštenie, odpad pri rezaní a upevňovacie zóny.
4. Navrhnite celú zostavu. Vyberte šijaciu niť, drôt, očká, háky, spojovacie prvky a podpery s parametrami zodpovedajúcimi tkanine a procesu.
5. Chráňte rezané okraje. Použite vhodné lemovanie, utesnenie alebo mechanickú úpravu okrajov, ktorá obmedzí strapkanie bez pridania komponentu s nízkou teplotnou odolnosťou.
6. Umožnite pohyb. Závesy, mechy a krycie vrstvy izolačných plášťov, ktoré musia kompenzovať tepelnú rozťažnosť alebo vibrácie zariadenia, nadmerne nenapínajte.
7. Obmedzte uvoľňovanie vlákien a prachu. Pri rezaní, šití, montáži, odstraňovaní a likvidácii postupujte podľa aktuálnej karty bezpečnostných údajov. Ak to vyžaduje posúdenie rizík, použite vhodné odsávanie a osobné ochranné prostriedky.
8. Po uvedení do prevádzky vykonajte kontrolu. Skontrolujte poškodenie povlaku, krehnutie, otvory, poškodené švy, znečistenie, uvoľnené upevňovacie prvky a lokálne prehrievanie.

Tvrdenia o požiarnej ochrane, zváraní a osobných ochranných prostriedkoch

Nehorľavosť, klasifikácia reakcie na oheň alebo vysoká prevádzková teplota opisujú iba časť vlastností. Na protipožiarne závesy, protidymové bariéry, zváracie zásteny, núdzové prikrývky a ochranné odevy sa môžu vzťahovať normy a požiadavky na zhodu špecifické pre dané použitie. Usmernenie HSE uvádza, že zváracie závesy a zásteny majú spĺňať normu BS EN ISO 25980 alebo poskytovať rovnocennú úroveň ochrany. Túto zhodu nemožno odvodiť z teplotnej odolnosti tkaniny.

Rovnako ani zakúpenie tkaniny ponúkanej na tepelné štíty alebo ochranné odevy nevytvára certifikovaný osobný ochranný prostriedok. Konečný výrobok musí byť navrhnutý, vyrobený, posúdený a označený podľa požiadaviek platných pre identifikované nebezpečenstvá. Zamestnávatelia majú vyberať osobné ochranné prostriedky na základe posúdenia rizík a overiť ochranu proti skutočnej kombinácii tepla, plameňa, roztaveného materiálu, chemikálií a mechanického zaťaženia.

Často kladené otázky

Ktorá vysokoteplotná tkanina má najvyššiu trvalú teplotnú odolnosť?

V aktuálnom sortimente má najvyššiu publikovanú trvalú prevádzkovú teplotu 1 100 °C tkanina z kremičitého vlákna s vermikulitovým povlakom. Tkanina z kremičitého vlákna a tkanina z biologicky rozpustného keramického vlákna sú určené na trvalé použitie pri teplote do 1 000 °C, pričom druhá z nich povoľuje krátkodobé zaťaženie do 1 100 °C.

Aký je rozdiel medzi tkaninou zo skleneného, kremičitého a keramického vlákna?

Tkanina zo skleneného vlákna typu E spája pružnosť a mechanickú pevnosť pri stredných až vysokých teplotách, pričom materiál bez povrchovej úpravy je určený na trvalé použitie do 550 °C. Tkanina z kremičitého vlákna rozširuje trvalú prevádzkovú teplotu na 1 000 °C alebo na 1 100 °C s vermikulitovým povlakom. Tkanina z biologicky rozpustného keramického vlákna poskytuje pružnú vysokoteplotnú izoláciu, je určená na trvalé použitie do 1 000 °C a vystužená drôtom z nehrdzavejúcej ocele.

Zvyšuje povrchová úprava teplotnú odolnosť?

Závisí to od typu povlaku. Grafit, vermikulit a kremičitan vápenatý rozširujú využiteľný vysokoteplotný rozsah konkrétnych sklenených alebo kremičitých tkanín. Silikón a neoprén zlepšujú odolnosť proti vplyvom prostredia a mechanickému namáhaniu, ale neporušený povlak má nižší teplotný limit než sklenené jadro. Vždy vychádzajte z publikovaných údajov hotového výrobku, nie iba z teplotnej odolnosti základného vlákna.

Aký je rozdiel medzi trvalou a krátkodobou teplotou?

Trvalá hodnota platí pre dlhodobú prevádzku za stanovených podmienok. Krátkodobá hodnota predstavuje dočasnú špičku a nesmie sa používať ako bežná prevádzková teplota. Opakované prekračovanie môže poškodiť vlákna, povlaky, švy alebo upevňovacie prvky, aj keď je každá jednotlivá špička krátka.

Môže byť vysokoteplotná tkanina vystavená priamemu plameňu?

Iba vtedy, keď sú vybraný výrobok aj celá zostava výslovne vhodné pre daný spôsob, rýchlosť a dĺžku pôsobenia plameňa. Niektoré výrobky s vermikulitovým povlakom sa odporúčajú ako bariéry proti priamemu plameňu, to však nepotvrdzuje ich vhodnosť pre každý horák, otvor pece alebo núdzový systém.

Ktorá tkanina je vhodná na snímateľné izolačné plášte?

Sklenené tkaniny so silikónovým alebo akrylátovým povlakom a tkaniny s hliníkovou krycou vrstvou sa bežne používajú ako vonkajšie vrstvy izolačných plášťov. Na náročnejšie miesta môžu byť vhodné vysokoteplotné kremičité alebo vermikulitové tkaniny. Vonkajšiu tkaninu vyberajte spolu s vnútornou izoláciou, prešitím, uzávermi a usporiadaním horúcej strany. Samotná tkanina nie je kompletným izolačným plášťom.

Možno tieto tkaniny používať ako zváracie prikrývky alebo závesy?

Viaceré výrobky majú vhodné vlastnosti z hľadiska tepla, iskier alebo oderu vrátane tkanín bez povrchovej úpravy, tkanín vystužených drôtom a tkanín s obsahom grafitu, vermikulitu alebo keramického vlákna. Hotová prikrývka alebo zástena musí stále zodpovedať zváraciemu procesu a požadovanej norme. HSE uvádza pre zváracie závesy a zásteny normu BS EN ISO 25980.

Sú tieto tkaniny vhodné na vonkajšie použitie?

Neoprénové, silikónové, akrylátové povlaky a povlaky z kremičitanu vápenatého poskytujú rôzne stupne odolnosti proti poveternostným vplyvom alebo vlhkosti. Pri výbere na vonkajšie použitie treba zohľadniť aj ultrafialové žiarenie, zaťaženie vetrom, stojacu vodu, znečistenie, koróziu upevňovacích prvkov a skutočnú teplotu povrchu. Samotná tepelná odolnosť nerobí textíliu odolnou proti poveternostným vplyvom.

Možno vysokoteplotné tkaniny rezať a šiť?

Mnohé sa dodávajú na metre na ďalšie spracovanie, rezaním sa však môžu uvoľňovať dráždivé vlákna a nechránené okraje sa môžu strapkať. Používajte nástroje, nite, lemy a upevňovacie prvky vhodné pre daný materiál a teplotu. Dodržiavajte aktuálnu kartu bezpečnostných údajov a pred objednaním zohľadnite prídavky na spracovanie.

Možno tkaninu z tejto kategórie použiť na výrobu ochranných odevov?

Tkanina môže byť vhodná ako súčasť ochranného odevu, samotný nespracovaný materiál však nie je certifikovaným osobným ochranným prostriedkom. Konštrukcia odevu, švy, uzávery, rozsah krytia, pohodlie, životnosť a ochrana proti definovanému nebezpečenstvu sa musia posúdiť ako kompletný výrobok podľa príslušných požiadaviek.

Na čo sa používa výstužná sieťka zo skleneného vlákna?

Ide o stavebnú sieťku s akrylátovým povlakom a okami 5 × 5 mm, ktorá sa používa s kompatibilnými jemnými a podkladovými omietkami, lepidlom HB60 a doskami. Pomáha rozkladať napätie a obmedzovať vznik trhlín. Vzhľadom na otvorenú štruktúru nejde o tepelný záves, súvislý tepelný štít ani náhradu tkanej vysokoteplotnej tkaniny.

Odráža tkanina s hliníkovou fóliou sálavé teplo?

Fóliová vrstva vytvára reflexný povrch s nízkou emisivitou, účinnosť však závisí od udržiavania čistého povrchu a jeho správnej orientácie, zvyčajne smerom k vhodnej vzduchovej medzere. Poškodenie, oxidácia a usadený prach môžu znížiť odrazivosť a celý laminát musí zostať v rámci stanovených prevádzkových podmienok.

Sú chemicky odolné tkaniny odolné proti všetkým chemikáliám?

Nie. Všeobecné tvrdenia o olejoch, rozpúšťadlách, kyselinách alebo zásadách nezahŕňajú každú látku ani koncentráciu. Chemická kompatibilita sa môže výrazne meniť s teplotou, tlakom a dĺžkou pôsobenia. Pred špecifikáciou tkaniny si vyžiadajte potvrdenie vhodnosti pre konkrétne procesné médium.

Aké množstvo tkaniny treba objednať?

Vypočítajte konečnú plochu a potom pripočítajte materiál na švy, lemy, presahy, upevňovacie zóny, rozloženie strihov a odpad pri rezaní. Overte šírku a predajnú jednotku vybraného výrobku. Mnohé uvedené tkaniny majú šírku približne 1 000 mm a predávajú sa na bežné metre, pričom dĺžka celých roliek sa líši.