پارچه نسوز

پارچه نسوز

پارچه‌ها منسوجاتی هستند که از نخ تولید می‌گردند و پارچه‌های نسوز هم از این قاعده مستثنی نیستند. بنابراین، همان‌گونه که از نامشان پیداست، این نوع از پارچه‌ها از نخ‌های نسوز تولید شده و نقطه اشتراک تمام پارچه‌های نسوز در توانایی عایق‌بندی حرارتی آن‌ها است. این پارچه‌های مقاوم، محافظت خوبی در برابر گرما فراهم نموده و با توجه به کاربرد آن‌ها، در گستره وسیعی از ترکیبات، وارد بازار می‌شوند. با این حال، گاهی با اضافه نمودن مواد گوناگون به الیاف پارچه‌های نسوز، خواص دیگری به آن‌ها می‌افزایند که از این جمله می‌توان به افزایش مقاومت مکانیکی و یا افزایش مقاومت در برابر مواد شیمیایی با آغشته نمودن آن‌ها به لایه‌هایی از پلیمر اشاره کرد. چنین ویژگی‌های منحصر به‌فردی، این محصول را برای استفاده در صنعت هوافضا مناسب می‌سازد. برای مثال، از آن‌جا که اجزای هواپیما در دمای بسیار بالایی کار می‌کنند، برای داشتن یک سفر راحت، لازم است از ورود این هوای بسیار گرم به داخل کابین جلوگیری شود.

از سوی دیگر، این پارچه‌های نسوز می‌توانند برای اطمینان از ضد حریق بودن، و یا عایق‌بندی دود در کابین و اجزای موتور جت مورد استفاده قرار بگیرند.

صنعت روباتیک نیز تا حد زیادی مرهون پارچه‌های نسوز برای اهداف حفاظتی خود می‌باشد. زیرا روبات‌ها اغلب در شرایطی کار می‌کنند که برای انسان‌ها خطرناک است و یکی از این وضعیت‌های خطرناک، حضور در اماکنی با گرمای بسیار زیاد است. بنابراین استفاده از پارچه‌های نسوز برای حفاظت از بدنه روبات‌ها به‌منظور کاهش ریسک آسیب و صرفه‌جویی در هزینه‌های تعمیر و نگهداری، راه حلی منطقی برای رسیدن به این هدف به‌نظر می‌رسد.

از دیگر توانایی‌های پارچه‌های نسوز این است که به‌عنوان مثال، پارچه‌های سیلیسی به‌میزان گسترده‌ای در جوشکاری کاربرد دارند؛ چرا که مقاومت گرمایی ایده‌آلی را برای محافظت از پرسنل و تجهیزات فراهم می‌کنند.

همچنین، پارچه‌های نسوز، انتخابی مرسوم برای کوره‌های دارای دمای بسیار بالا می‌باشند؛ زیرا تحمل گرمایی بالا در این پارچه‌ها موجب می‌گردد تا بدون ریسک، از ذوب شدن قطعات داخل کوره جلوگیری شود. البته توانایی محافظت از کوره‌ها در مقابل خوردگی، یکی دیگر از دلایل به‌کارگیری پارچه‌های نسوز در این حوزه است.

از میان انبوه شاخصه‌های بارز پارچه‌های نسوز، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• قدرت بالا در برابر فشار
• خصوصیات حرارتی فوق‌العاده
• مقاومت در برابر سایش
• ثبات ابعادی بالا
• انتشار دود کم
• مقاومت دربرابر عوامل شیمیایی

حضور چنین ویژگی‌های منحصر به‌فردی، تنها در یک محصول، کاربردهای متفاوتی را برای پارچه‌های نسوز در پی داشته است که از آن میان، می‌توان حوزه‌های زیر را نام برد:

• پتوهای عایق
• عایق بندی درها و اجاق‌ها
• واشرها
• عایق بندی کوره‌ها
• کاور اگزوز موتور
• عایق‌بندی الکتریکی
• عایق‌بندی حرارتی

علاقه بشر برای کشف مواد جدید و گسترش دانش خود، بی‌پایان است. توجه به محیط زیست نیز، هم‌اکنون تبدیل به یکی از دغدغه‌های جهانی گردیده است. در گذشته، یکی از مواد اصلی برای تولید پارچه‌های نسوز، آزبست بوده است اما بنابر آگاهی جامعه جهانی درمورد خطرهای شناخته شده آزبست برای سلامت بشر و توجه بیش از پیش به این نکته، امروزه تلاش می‌شود تا حد ممکن از به‌کارگیری آزبست در تولید پارچه‌های نسوز خودداری شود. در نتیجه ماده اصلی به‌کار گرفته شده در اغلب پارچه‌های نسوز، فایبرگلاس است.

همچنین، اخیراً تیمی از دانشگاه سلطنتی لندن، طی آزمایشات خود دریافته‌اند که نقطه ذوب کاربید تانتالیوم و کاربید هافنیوم، چیزی در حدود 4000 درجه سلسیوس می‌باشد. این کشف می‌تواند افق‌های جدیدی را به روی تولید مواد با مقاومت حرارتی بالا بگشاید. کاربید تانتالیوم و کاربید هافنیوم، هر دو جزو سرامیک‌های نسوز بوده و بنابراین مقاومت بالایی در برابر گرما دارند اما با این حال، متاسفانه هنوز فناوری مناسبی برای اندازه‌گیری نقطه ذوب این دو سرامیک نسوز، برای اطمینان از نوع محیط به‌کارگیری آن‌ها وجود ندارد. دانشمندان، در این تحقیق، از ایجاد گرما توسط لیزر استفاده کرده‌اند تا به نقطه ذوب حدودی هر کدام از این مواد به‌طور جداگانه و ترکیب آن‌ها با هم دست پیدا کنند.

تنوع گسترده‌ای در میان انواع پارچه‌های نسوز وجود دارد که هر کدام، به‌خاطر دارا بودن مواد گوناگون و در نتیجه، ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، مناسب عملکردی متفاوت می‌باشد. می‌توان پارچه‌های نسوز زیر را به‌عنوان پرکاربردترین موارد در این حیطه نام برد:

• پارچه نسوز فایبرگلاس؛ در بیشتر مواقع، زمانی که از پارچه نسوز نام می‌برند، منظور پارچه نسوز فایبرگلاس است. این عایق حرارتی و ضد حریق قادر است در دمای بین منفی 150 تا مثبت 650 درجه سانتیگراد عملکرد مطلوبی از خود نشان دهد.
• پارچه نسوز آزبست؛ از آن‌جا که نخ‌های نسوز آزبستی، قدیمی‌ترین نوع به‌کار گرفته شده در صنعت بوده‌اند، پارچه‌های نسوز آزبست نیز از قدیمی‌ترین نمونه‌های موجود در بازار هستند. نفوذناپذیری آزبست که از انسجام بالای الیاف آن حاصل می‌شود، موجب گردیده همچنان در صنعت مورد استفاده قرار بگیرد.
• پارچه نسوز سرامیک؛ تا امروز، هیچ کدام از مواد نسوز، تحمل حرارتی مواد نسوز سرامیکی را ندارند. همین امر، پارچه‌های نسوز سرامیکی را تبدیل به اصلی‌ترین رقیب پارچه‌های آزبست نموده است. الیاف این پارچه از ترکیب چند ماده دیگر در کنار سرامیک تهیه شده و قادر به تحمل گرمایی بالغ بر 1260 درجه می‌باشد. بافت محکم و منسجم این پارچه، در کنار انعطاف‌پذیری بالای آن، مقاومت کششی و سایشی مطلوبی را برای آن فراهم می‌سازد.
• پارچه نسوز سیلیکون؛ در این نوع از پارچه‌های نسوز، یک یا دو سمت از پارچه نسوز فایبرگلاس با لاستیک سیلیکونی پوشیده می‌شود. مقاومت در برابر اشعه‌های گوناگون (مادون قرمز، ایکس و آلفا) این پارچه‌های نسوز را تبدیل به یکی از پرکاربردترین محصولات بازار کرده است.
• پارچه نسوز کربن؛ استفاده از الیاف کربن در این نوع از پارچه‌های نسوز، موجب بهبود ضریب الاستیسیته آن و در نتیجه تحمل فشار و حرارت بالا در این محصول می‌گردد. انعطاف‌پذیری این نوع از پارچه‌ها چنان مطلوب است که گاهی از آن، برای مقاوم‌سازی ستون‌های بتنی نیز استفاده می‌کنند. از دیگر ویژگی‌های مثبت پارچه نسوز کربن می‌توان به استحکام بسیار بالای آن، در مقایسه با وزن پایینش اشاره نمود.
• پارچه نسوز ابریشم؛ این نوع از پارچه‌های نسوز که در مقایسه با دیگر انواع آن، جدیدتر است، از الیاف فایبرگلاسی تهیه می‌شود که با تفلون پوشیده شده. این محصول، قادر به حفظ ویژگی‌های خود در بازه دمایی منفی 127 و مثبت 300 درجه می‌باشد.