Włóknina typu spunlace z aerożelu to materiał funkcjonalny, wytwarzany poprzez łączenie cząstek/włókien aerożelu z tradycyjnymi włóknami (takimi jak poliester, wiskoza, aramid itp.) w procesie spunlace. Jej główną zaletą jest połączenie „ultralekkiej wagi i ultraniskiego przewodnictwa cieplnego” aerożelu z „miękkością, oddychalnością i łatwością przetwarzania” włókniny typu spunlace. Nie tylko rozwiązuje ona problemy związane z kruchością i trudnością formowania tradycyjnego aerożelu (w blokach i proszku), ale także rekompensuje wady zwykłej włókniny w zakresie izolacji cieplnej i właściwości termoizolacyjnych. Dlatego jest szeroko stosowana w sytuacjach, w których istnieje zapotrzebowanie na „efektywną izolację cieplną + elastyczne łączenie”.
Branża odzieży ciepłej i sprzętu outdoorowego
Właściwości „niskiej przewodności cieplnej + elastyczności” włókniny aerożelowej typu spunlace sprawiają, że jest ona idealnym wyborem dla wysokiej jakości materiałów termoizolacyjnych, szczególnie odpowiednich do odzieży i sprzętu o wysokich wymaganiach dotyczących „lekkiego utrzymania ciepła, oddychalności i braku lepkości”. Główne formy zastosowań to:
1. Wysokiej jakości warstwa pośrednia odzieży termicznej
➤Puchowe kurtki/wiatrówki outdoorowe: Tradycyjne kurtki puchowe wykorzystują puszystość puchu, aby utrzymać ciepło. Są ciężkie, a ich retencja ciepła gwałtownie spada pod wpływem wilgoci. Aerożelowa włóknina typu spunlace (zwykle o gęstości powierzchniowej 30–80 g/m²) może być stosowana jako materiał międzywarstwowy, w połączeniu z puchem lub samodzielnie. Jej przewodność cieplna wynosi zaledwie 0,020–0,030 W/(m·K), czyli zaledwie 1/2–2/3 przewodności cieplnej puchu. Może zmniejszyć wagę odzieży o 30–50% przy zachowaniu tej samej izolacji termicznej. Jednocześnie zachowuje stabilną izolację cieplną pod wpływem wilgoci, dzięki czemu nadaje się do ekstremalnych warunków zewnętrznych, takich jak duże wysokości, deszcz i śnieg.
➤Bielizna/odzież domowa: W przypadku zimowej bielizny termicznej, włóknina aerożelowa typu spunlace może być wykonana z cienkiej (20-30 g/m²) warstwy wiążącej. Po przyklejeniu do skóry, włóknina nie powoduje uczucia ciała obcego, a jednocześnie blokuje utratę ciepła, zapewniając „lekkie ciepło bez nadmiernej objętości”. Ponadto, oddychalność zapewniana przez technologię spunlace pozwala uniknąć problemu zatrzymywania potu w tradycyjnej bieliźnie termicznej.
➤Odzież dziecięca: Dzieci są bardzo aktywne fizycznie, dlatego mają wysokie wymagania dotyczące miękkości i bezpieczeństwa odzieży. Włóknina aerożelowa typu spunlace jest niepodrażniająca i elastyczna, może być stosowana jako podszewka puchowych kurtek dziecięcych i bawełnianych ubrań. Zapewnia nie tylko utrzymanie ciepła, ale także zapobiega alergiom skórnym, które mogą być wywoływane przez tradycyjne materiały izolacyjne (takie jak bawełna z włókien chemicznych).
2. Elementy izolacyjne do sprzętu zewnętrznego
➤Wkładka wewnętrzna śpiwora/warstwa izolacyjna z materiału na buty: Śpiwory outdoorowe muszą łączyć w sobie ciepło i wygodę noszenia. Włóknina aerożelowa typu spunlace może być wykorzystana jako wkładka wewnętrzna do śpiwora. Po złożeniu jej objętość stanowi zaledwie 1/4 objętości tradycyjnych śpiworów bawełnianych, dzięki czemu nadaje się do wędrówek z plecakiem i na kemping. W butach trekkingowych może być stosowana jako wewnętrzna warstwa wyściółki języka i pięty, zapobiegając ucieczce ciepła ze stóp przez wnętrze buta.
Jednocześnie oddychalność materiału zapobiega poceniu się i zawilgoceniu stóp.
Podszewka termiczna rękawiczek/czapek: Zimowe rękawice i czapki outdoorowe muszą być dopasowane do kształtu dłoni/głowy. Aerożelową włókninę typu spunlace można bezpośrednio przyciąć do odpowiedniego kształtu i wykorzystać jako materiał podszewkowy, co nie tylko zapewnia ciepło opuszkom palców, końcówkom uszu i innym częściom ciała narażonym na zimno, ale także nie ogranicza swobody ruchów dłoni (tradycyjny aerożel blokowy nie dopasowuje się do zakrzywionych części).
Obszar izolacji przemysłowych i izolacji rurociągów
W zastosowaniach przemysłowych izolacja i izolacja cieplna urządzeń i rurociągów wysokotemperaturowych muszą uwzględniać „wysoką wydajność i oszczędność energii + bezpieczeństwo i trwałość”. W porównaniu z tradycyjnymi materiałami izolacyjnymi (takimi jak wełna mineralna i szklana), włóknina aerożelowa typu spunlace jest lżejsza, bezpyłowa i łatwiejsza w montażu. Jej główne zastosowania obejmują:
1.Elastyczna warstwa izolacyjna do rurociągów/urządzeń wysokotemperaturowych
➤Rurociągi chemiczne/energetyczne: W zbiornikach reakcji chemicznych i rurociągach parowych elektrowni (temperatura 150-400°C) tradycyjnie stosuje się izolację z wełny mineralnej, która jest uciążliwa w montażu i podatna na zanieczyszczenie pyłem. Włóknina aerożelowa typu spunlace może być formowana w rolki lub rękawy i bezpośrednio nawijana lub owijana wokół powierzchni rur. Jej elastyczność pozwala na dopasowanie do skomplikowanych elementów, takich jak łuki i połączenia rur, bez wzbijania pyłu. Ponadto charakteryzuje się wysoką skutecznością izolacji cieplnej, co może zmniejszyć straty ciepła w rurach o 15–25% i obniżyć koszty zużycia energii w przedsiębiorstwach.
➤Miejscowa izolacja urządzeń mechanicznych: W przypadku lokalnych elementów urządzeń narażonych na wysokie temperatury, takich jak silniki i kotły (np. rury wydechowe i rury grzewcze), materiały izolacyjne muszą być przyklejone do nierównych powierzchni. Włókninę aerożelową typu spunlace można przycinać i zszywać, dopasowując ją do elementów, co pozwala uniknąć szczelin, których nie są w stanie pokryć tradycyjne sztywne materiały izolacyjne (takie jak płyty z włókien ceramicznych), a jednocześnie zapobiega oparzeniom operatorów podczas dotykania elementów narażonych na wysokie temperatury.
2. Wykładanie pieców przemysłowych
➤Małe piece przemysłowe/urządzenia suszące: Wewnętrzne wyściółki tradycyjnych pieców składają się głównie z grubych cegieł ogniotrwałych lub mat z włókien ceramicznych, które są ciężkie i charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną. Włóknina typu spunlace z aerożelu może być łączona z włóknami odpornymi na wysokie temperatury (takimi jak włókno aramidowe i szklane), tworząc lekkie wyściółki o grubości stanowiącej zaledwie 1/3 do 1/2 grubości tradycyjnych materiałów. To nie tylko zmniejsza rozpraszanie ciepła w piecach i poprawia wydajność grzewczą, ale także obniża całkowitą masę pieców i wydłuża żywotność urządzeń.
Elektronika i nowe pola energetyczne
Produkty elektroniczne i nowe produkty energetyczne podlegają surowym wymaganiom dotyczącym „ochrony cieplnej + bezpieczeństwa i ognioodporności”. Włóknina typu spunlace z aerożelu może spełnić te podwójne wymagania: „elastyczna izolacja cieplna + ognioodporność izolacji” poprzez dostosowanie proporcji włókien (np. poprzez dodanie włókien trudnopalnych). Konkretne zastosowania obejmują:
1.Zabezpieczenie przed niekontrolowanym wzrostem temperatury w bateriach litowych
➤Podkładka termoizolacyjna do akumulatora: Podczas ładowania, rozładowywania lub niekontrolowanego wzrostu temperatury akumulatora nowego pojazdu energetycznego, temperatura ogniw może nagle wzrosnąć powyżej 500°C, co może łatwo wywołać reakcję łańcuchową między sąsiednimi ogniwami. Aerożelową włókninę typu spunlace można formować w podkładki termoizolacyjne o niestandardowym kształcie, które można umieścić między ogniwami akumulatora lub między ogniwami akumulatora a zewnętrzną powłoką akumulatora. Dzięki skutecznej izolacji termicznej, podkładka opóźnia transfer ciepła, oszczędzając czas potrzebny na wyłączenie i schłodzenie systemu zarządzania akumulatorem (BMS), a także zmniejszając ryzyko pożaru i wybuchu. Jednocześnie jej elastyczne właściwości pozwalają na dopasowanie się do niewielkich szczelin w układzie ogniw akumulatora, eliminując problem odłączania się spowodowanego wibracjami tradycyjnych, sztywnych materiałów izolacyjnych (takich jak płyty ceramiczne).
➤Warstwa izolacyjna modułów akumulatorów energii: Moduły akumulatorów w dużych elektrowniach muszą działać przez długi czas. Włóknina aerożelowa typu spunlace może służyć jako bariera izolacyjna między modułami, zapobiegając oddziaływaniu ciepła generowanego przez pojedynczy moduł na sąsiednie moduły w przypadku awarii. Co więcej, jej trudnopalność (poziom UL94 V-0 można osiągnąć poprzez odpowiednią regulację włókien) dodatkowo zwiększa bezpieczeństwo systemu magazynowania energii.
2. Ochrona rozpraszania ciepła/izolacji podzespołów elektronicznych
➤Elektronika użytkowa (telefony komórkowe, komputery): Podczas pracy procesorów telefonów komórkowych i procesorów komputerowych temperatura lokalna może sięgać 60–80°C. Tradycyjne materiały rozpraszające ciepło (takie jak arkusze grafitowe) mogą jedynie przewodzić ciepło i nie zapobiegają jego przenoszeniu do obudowy. Z włókniny aerożelowej typu spunlace można wykonać cienkie (10–20 g/m²) arkusze termoizolacyjne, które są mocowane między chipem a obudową, aby blokować przenoszenie ciepła do obudowy i zapobiegać przegrzaniu się użytkownika podczas dotykania. Jednocześnie jej oddychalność może wspomagać rozpraszanie ciepła przez chip i zapobiegać jego gromadzeniu się.
➤Oświetlenie LED: Długotrwała praca diod LED powoduje generowanie ciepła, co wpływa na ich żywotność. Wewnętrzną warstwę izolacyjną lamp LED można wykonać z włókniny typu spunlace z aerożelu, zapobiegając przenoszeniu ciepła z diod do obudowy lampy. Chroni to nie tylko materiał obudowy (np. plastikowe obudowy przed starzeniem się pod wpływem wysokiej temperatury), ale także zmniejsza ryzyko oparzeń użytkowników dotykających lamp.
Dziedzina medycyny i opieki zdrowotnej
W zastosowaniach medycznych obowiązują niezwykle wysokie wymagania dotyczące „bezpieczeństwa (niepodrażniającego, sterylnego) i funkcjonalności (izolacji cieplnej, oddychalności)” materiałów. Włóknina typu spunlace z aerożelu, charakteryzująca się „elastycznością + niską alergennością + kontrolowaną izolacją cieplną”, odgrywa znaczącą rolę w ochronie medycznej i rehabilitacji.
1.Medyczny sprzęt termoizolacyjny i ochronny
➤Koce termiczne dla pacjentów chirurgicznych: Podczas operacji powierzchnia ciała pacjenta jest odsłonięta, co może łatwo wpłynąć na wynik operacji i rekonwalescencję pooperacyjną z powodu hipotermii. Włóknina aerożelowa typu spunlace może być wykorzystana jako jednorazowe medyczne koce termiczne do okrycia nieoperacyjnych obszarów ciała pacjentów. Jej wysoce skuteczna izolacja cieplna pozwala ograniczyć utratę ciepła z powierzchni ciała, a oddychalność zapobiega poceniu się pacjentów. Ponadto materiał można sterylizować tlenkiem etylenu, co spełnia standardy sterylności medycznej i zapobiega zakażeniom krzyżowym.
➤Rękawice ochronne do stosowania w niskich temperaturach: W sytuacjach takich jak krioterapia (np. krioterapia ciekłym azotem do usuwania piegów) oraz transport leków w warunkach chłodniczych, operatorzy muszą mieć kontakt z przedmiotami o niskiej temperaturze (od -20°C do -196°C). Tradycyjne rękawice nie zapewniają wystarczającego utrzymania ciepła i są ciężkie. Jako warstwę wewnętrzną rękawic można zastosować włókninę aerożelową typu spunlace, która zapewnia elastyczność dłoni, jednocześnie blokując przewodzenie niskich temperatur i zapobiegając odmrożeniom dłoni.
2. Materiały pomocnicze do izolacji cieplnej w placówkach rehabilitacyjnych
➤Opatrunki rehabilitacyjne na oparzenia: Bariera skórna pacjentów z oparzeniami jest uszkodzona i konieczne jest unikanie nagłych zmian temperatury rany lub bodźców zewnętrznych. Włóknina typu spunlace z aerożelu może być wykorzystana jako zewnętrzna warstwa izolacyjna opatrunków rehabilitacyjnych, która nie tylko utrzymuje stałą temperaturę w okolicy rany (sprzyjającą gojeniu się tkanek), ale także izoluje ranę od bodźców z zimnego powietrza lub źródeł ciepła. Jednocześnie jej miękkość pozwala na dopasowanie się do zakrzywionych części ciała (takich jak rany stawowe), a jej oddychalność zmniejsza ryzyko infekcji spowodowanej przez zaleganie ran.
➤Nośniki plastrów z ciepłymi/zimnymi kompresami: Tradycyjne plastry z ciepłymi kompresami mogą powodować oparzenia z powodu skoncentrowanego ciepła, podczas gdy plastry z zimnymi kompresami mogą powodować dyskomfort z powodu szybkiego przewodzenia niskich temperatur. Włóknina aerożelowa typu spunlace może służyć jako warstwa buforowa dla plastrów z ciepłymi/zimnymi kompresami. Kontrolując prędkość przewodzenia ciepła/zimna, umożliwia powolne uwalnianie ciepła, wydłuża czas odczuwania komfortu i przylega do skóry, nie powodując podrażnień.
Branża budowlana i wyposażenia wnętrz
W scenariuszach oszczędzania energii w budynkach i izolacji domów, właściwości „elastycznej i łatwej konstrukcji + wysoce wydajnej izolacji cieplnej” włókniny aerożelowej typu spunlace mogą rozwiązać problemy związane ze złożonością konstrukcji i łatwością pękania tradycyjnych materiałów izolacyjnych (takich jak płyty z polistyrenu ekstrudowanego i zaprawa izolacyjna). Główne zastosowania obejmują:
1. Budowa energooszczędnej warstwy izolacyjnej
➤Okładzina izolacyjna ścian wewnętrznych/zewnętrznych: Tradycyjna izolacja ścian zewnętrznych wykorzystuje głównie sztywne panele, które wymagają docinania i klejenia podczas budowy, a które są podatne na powstawanie mostków termicznych w połączeniach. Włókninę aerożelową typu spunlace można formować w rolki i przyklejać bezpośrednio do podłoża ścian wewnętrznych lub zewnętrznych. Jej elastyczność pozwala na pokrycie szczelin w ścianach, narożników i innych elementów, skutecznie blokując mostki termiczne. Co więcej, jest lekka (około 100 g/m²) i nie zwiększa obciążenia ściany, dzięki czemu nadaje się do renowacji starych domów lub lekkich budynków.
➤Uszczelnienia i taśmy izolacyjne do drzwi i okien: Szczeliny między drzwiami i oknami stanowią jedno z głównych źródeł zużycia energii w budynkach. Włóknina aerożelowa typu spunlace może być łączona z gumą i gąbką, tworząc taśmy uszczelniające i izolacyjne, które można osadzać w szczelinach drzwi i okien. Zapewnia to nie tylko uszczelnienie i zapobiega przeciekom powietrza, ale także ogranicza przenikanie ciepła przez szczeliny dzięki właściwościom izolacyjnym aerożelu, zwiększając tym samym stabilność temperatury wewnątrz pomieszczeń.
2. Produkty do izolacji domu
➤Wewnętrzna wyściółka izolacyjna lodówek/zamrażarek: Warstwa izolacyjna tradycyjnych lodówek jest wykonana głównie z grubej pianki poliuretanowej o stosunkowo wysokiej przewodności cieplnej. Aerożelowa włóknina typu spunlace może być stosowana jako dodatkowa warstwa izolacyjna wewnętrznej wyściółki lodówki. Jest ona mocowana pomiędzy warstwą pianki a wyściółką wewnętrzną, co może zwiększyć efekt izolacji przy tej samej grubości lub zmniejszyć grubość warstwy pianki i zwiększyć objętość wewnętrzną lodówki przy tej samej grubości izolacji.
➤Osłony izolacyjne do rur/zbiorników wody w gospodarstwie domowym: Zbiorniki solarne i rury ciepłej wody w domu wymagają izolacji, aby ograniczyć straty ciepła. Z włókniny aerożelowej spunlace można wykonać zdejmowane osłony izolacyjne, które można umieścić na powierzchni rur lub zbiorników wody. Są łatwe w montażu i demontażu oraz charakteryzują się lepszą izolacją cieplną niż tradycyjne osłony z tkaniny bawełnianej. Nie ulegają starzeniu ani odkształceniom po długotrwałym użytkowaniu.
Główne zastosowaniewłóknina aerożelowa typu spunlace„Osiągnięcie efektywnej izolacji cieplnej w elastycznej formie”. Jej istotą jest przełamanie ograniczeń formowania aerożelu w procesie spunlace, przy jednoczesnym nadaniu tradycyjnej włókninie wysokiej funkcjonalności. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na „lekkie, wydajne i elastyczne” materiały w branżach takich jak energetyka, produkcja wysokiej klasy i sprzęt do zastosowań zewnętrznych, ich zastosowania rozszerzą się na bardziej wyspecjalizowane dziedziny (takie jak izolacja elastycznych urządzeń magazynujących energię, ochrona podzespołów mikroelektronicznych, lekka izolacja dla przemysłu lotniczego i kosmicznego itp.), a ich potencjał rozwoju w przyszłości jest znaczący.
Czas publikacji: 17.09.2025