Aerogeelist kedratud lausriie on funktsionaalne materjal, mis on valmistatud aerogeeli osakeste/kiudude ja traditsiooniliste kiudude (näiteks polüester, viskoos, aramiid jne) segamisel kedratud lausriide meetodil. Selle peamine eelis seisneb aerogeeli ülikerge kaalu ja ülimadala soojusjuhtivuse ning kedratud lausriide pehmuse, hingavuse ja hõlpsa töödeldavuse ühendamises. See mitte ainult ei lahenda traditsioonilise aerogeeli (plokk, pulber) hapruse ja vormimisraskuse probleeme, vaid korvab ka tavalise lausriide puudused soojusisolatsiooni ja soojapidavuse osas. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt olukordades, kus on vaja „tõhusat soojusisolatsiooni + paindlikku liimimist“.
Soojade riiete ja välivarustuse väli
Aerogeelist kedratud lausriide omadused „madal soojusjuhtivus + paindlikkus“ muudavad selle ideaalseks valikuks tipptasemel soojusisolatsioonimaterjalide jaoks, eriti sobivaks rõivaste ja varustuse jaoks, millel on kõrged nõuded „kergele soojapidavusele, hingavusele ja elastsusele“. Peamised rakendusvormid on järgmised.
1.Kvaliteetne termoriiete vahekiht
➤Õues kasutatavad sulejoped/tuulejoped: Traditsioonilised sulejoped tuginevad soojas püsimiseks udusulgede kohevusele. Need on rasked ja nende soojapidavus langeb niiskusega kokkupuutel järsult. Aerogeelist kedratud lausriidest kangast (tavaliselt pinnatihedusega 30–80 g/㎡) saab kasutada vahekihimaterjalina, segatuna udusulgedega või üksi. Selle soojusjuhtivus on vaid 0,020–0,030 W/(m · K), mis on vaid 1/2 kuni 2/3 udusulgede omast. See võib sama soojusisolatsiooniefekti juures vähendada riiete kaalu 30–50%. Ja see säilitab niiskusega kokkupuutel stabiilse soojusisolatsiooni, mistõttu sobib see äärmuslikesse välistingimustesse, nagu kõrgmäestik, vihm ja lumi.
➤Aluspesu/koduriietus: Talvise termopesu jaoks saab aerogeelist kedratud lausriidest valmistada õhukese (20–30 g/㎡) nakkekihi. Nahale kleepudes ei teki võõrkehatunnet ja samal ajal blokeerib see kehasoojuse kadu, saavutades „kerge soojuse ilma mahukuseta“. Lisaks aitab kedratud protsessist tulenev hingavus vältida traditsioonilise termopesu higipeetuse probleemi.
➤Lasteriided: Lastel on kõrge füüsiline aktiivsus, seega on neil kõrged nõudmised riiete pehmuse ja ohutuse osas. Aerogeelist kedratud lausriie ei ärrita nahka ja on paindlik ning seda saab kasutada laste sulejopede ja puuvillaste riiete sisevoodrina. See mitte ainult ei taga soojuse säilimist, vaid hoiab ära ka nahaallergiad, mida võivad põhjustada traditsioonilised isolatsioonimaterjalid (näiteks keemiline kiudpuuvill).
2. Välistingimustes kasutatavate seadmete isolatsioonikomponendid
➤Magamiskoti sisevooder/jalatsimaterjali isolatsioonikiht: Õues kasutatavad magamiskotid peavad tasakaalustama soojust ja kaasaskantavust. Aerogeelist spunlace-kootud kangast saab valmistada magamiskoti sisevoodriks. Pärast kokkuvoltimist on selle maht vaid 1/4 traditsiooniliste puuvillaste magamiskottide mahust, mistõttu sobib see seljakotireisideks ja telkimiseks. Õues kasutatavates matkajalatsites saab seda kasutada keele ja kanna sisemise voodrikihina, et vältida jalgade soojuse hajumist läbi jalatsi kere.
Samal ajal aitab hingavus vältida jalgade higistamist ja niiskuse teket.
Kindad/mütsid, millel on termovooder: Talvised õuekindad ja -mütsid peavad sobima käte/pea kumerustega. Aerogeelist kootud lausriidest saab otse vastava kuju lõigata ja kasutada voodrimaterjalina, mis mitte ainult ei taga sõrmeotste, kõrvaotste ja muude külmakartlike osade soojust, vaid ei mõjuta ka käte liikumise paindlikkust (traditsiooniline plokk-aerogeel ei sobi kumeratele osadele).
Tööstusisolatsiooni ja torujuhtmete isolatsiooni valdkond
Tööstuslikes olukordades tuleb kõrgtemperatuuriliste seadmete ja torustike isolatsiooni ja soojuse säilitamise puhul arvestada „kõrge efektiivsuse ja energiasäästu + ohutuse ja vastupidavuse“ põhimõtetega. Võrreldes traditsiooniliste isolatsioonimaterjalidega (näiteks kivivill ja klaasvill) on aerogeelist kedratud lausriie kergem, tolmuvaba ja hõlpsamini paigaldatav. Selle peamised rakendused on järgmised:
1.Paindlik isolatsioonikiht kõrge temperatuuriga torujuhtmetele/seadmetele
➤Keemia-/elektrijuhtmed: Keemilise reaktsiooni anumates ja elektrijaamade aurujuhtmetes (temperatuur 150–400 ℃) kasutatakse isolatsiooniks traditsiooniliselt kivivillast torukestasid, mille paigaldamine on tülikas ja mis on altid tolmureostusele. Aerogeelist kedratud lausriidest saab valmistada rullides või hülssidena ning otse torude pinnale kerida või mähkida. Selle paindlikkus võimaldab seda kohaneda keerukate osadega, nagu torude painded ja ühendused, ilma tolmu eraldumata. Lisaks on sellel kõrge soojusisolatsiooni efektiivsus, mis võib vähendada torude soojuskadu 15–25% ja ettevõtete energiatarbimise kulusid.
➤Mehaaniliste seadmete lokaalne isolatsioon: Mootorite ja katelde sarnaste lokaalsete kõrge temperatuuriga komponentide (nt väljalasketorud ja küttetorud) puhul tuleb ebatasastele pindadele kinnitada isolatsioonimaterjalid. Aerogeelist spunlace-kootud kangast saab lõigata ja õmmelda vastavalt komponentidele, vältides lünki, mida traditsioonilised jäigad isolatsioonimaterjalid (nt keraamilised kiudplaadid) ei suuda katta, ning samal ajal takistades operaatoritel kõrge temperatuuriga komponentide puudutamisel põletusi saada.
2. Tööstusahjude vooderdamine
➤Väikesed tööstuslikud ahjud/kuivatusseadmed: Traditsiooniliste ahjude sisevooder on enamasti paksud tulekindlad tellised või keraamilised kiudkatted, mis on rasked ja millel on kõrge soojusjuhtivus. Aerogeelist spunlace'i lausriidest saab valmistada kergeid vooderdisi, mille paksus on vaid 1/3 kuni 1/2 traditsiooniliste materjalide paksusest. See mitte ainult ei vähenda soojuse hajumist ahjudes ja parandab kütte efektiivsust, vaid vähendab ka ahjude kogukaalu ja pikendab seadmete kasutusiga.
Elektroonika ja uued energiaväljad
Elektroonilistel ja uutel energiatoodetel on ranged nõuded „soojusisolatsioonikaitse + ohutuse leegiaeglustuse“ osas. Aerogeelist kedratud lausriie suudab täita nende kahekordse „paindliku soojusisolatsiooni + isolatsiooni leegiaeglustuse“ nõuded kiudude suhte reguleerimise abil (näiteks leegiaeglustavate kiudude lisamisega). Konkreetsed rakendused on järgmised:
1.Liitiumakude termiline ülekoormuse kaitse
➤Soojusisolatsioonipadi akupaketile: Kui uue energiasõiduki aku laeb, tühjeneb või kogeb termilist läbimurret, võib akuelementide temperatuur järsult tõusta üle 500 ℃, mis võib kergesti käivitada ahelreaktsiooni külgnevate elementide vahel. Aerogeelist kootud lausriidest saab valmistada kohandatud kujuga soojusisolatsioonipadju, mida saab paigutada akuelementide vahele või akuelementide ja paki väliskesta vahele. Tänu tõhusale soojusisolatsioonile aeglustub soojusülekanne, lühendatakse aku haldussüsteemi (BMS) väljalülitus- ja jahutusaega ning vähendatakse tule- ja plahvatusohtu. Samal ajal saavad selle painduvad omadused kohaneda akuelementide paigutuse väikeste tühikutega, vältides traditsiooniliste jäikade isolatsioonimaterjalide (näiteks keraamiliste lehtede) vibratsioonist tingitud eraldumise probleemi.
➤Energiat salvestavate akumoodulite isolatsioonikiht: Suuremahuliste energiasalvestusjaamade akumoodulid peavad pikka aega töötama. Aerogeelist kedratud lausriie võib toimida moodulitevahelise isolatsioonibarjäärina, et vältida ühe mooduli tekitatud soojuse mõju ümbritsevatele moodulitele rikke korral. Lisaks võib selle leegiaeglustus (kiudude reguleerimise abil saab saavutada UL94 V-0 taseme) veelgi suurendada energiasalvestussüsteemi ohutust.
2. Elektrooniliste komponentide soojuse hajumise/isolatsiooni kaitse
➤Tarbeelektroonika (mobiiltelefonid, arvutid): mobiiltelefonide protsessorite ja arvutite protsessorite töötamise ajal võib kohalik temperatuur ulatuda 60–80 ℃-ni. Traditsioonilised soojust hajutavad materjalid (näiteks grafiitlehed) juhivad ainult soojust ega takista soojuse ülekandumist korpusele. Aerogeelist kedratud lausriidest saab valmistada õhukesi (10–20 g/㎡) soojusisolatsioonilehti, mis kinnitatakse kiibi ja korpuse vahele, et blokeerida soojusülekannet korpusele ja vältida kasutajate kuumenemist selle puudutamisel. Samal ajal aitab kiibi hingavus soojust hajutada ja vältida soojuse kogunemist.
➤LED-valgustusseadmed: LED-helmed tekitavad pikaajalisel töötamisel soojust, mis mõjutab nende kasutusiga. Aerogeelist spunlace-lausriiet saab kasutada LED-lampide sisemise isolatsioonikihina, mis takistab helmeste soojuse ülekandumist lambi korpusesse. See mitte ainult ei kaitse korpuse materjali (näiteks plastkesta, et vältida kõrge temperatuuriga vananemist), vaid vähendab ka kasutajate põletusohtu lampide puudutamisel.
Meditsiini- ja tervishoiuvaldkond
Meditsiinilises keskkonnas on materjalide ohutusele (mitteärritav, steriilne) ja funktsionaalsusele (soojusisolatsioon, hingavus) esitatud äärmiselt kõrged nõuded. Aerogeelist kedratud lausriie oma omadustega „paindlikkus + madal allergeensus + kontrollitav soojusisolatsioon“ mängib olulist rolli meditsiinilises kaitses ja taastusravis.
1.Meditsiiniline soojusisolatsioon ja kaitsevahendid
➤Kirurgilise patsiendi termotekk: Operatsiooni ajal on patsiendi kehapind paljastatud, mis võib hüpotermia tõttu kergesti mõjutada kirurgilist tulemust ja operatsioonijärgset taastumist. Aerogeelist spunlace'i lausriidest saab valmistada ühekordselt kasutatavaid meditsiinilisi termotekke, et katta patsientide mittekirurgilisi piirkondi. Selle ülitõhus soojusisolatsiooniomadus võib vähendada soojuskadu kehapinnalt, samas kui hingavus hoiab ära patsientide higistamise. Lisaks saab materjali steriliseerida etüleenoksiidiga, mis vastab meditsiinilise steriilsuse standarditele ja väldib ristinfektsiooni.
➤Madala temperatuuriga meditsiinilised kaitsekindad: Sellistes olukordades nagu krüoteraapia (näiteks vedela lämmastiku krüoteraapia tedretähnide eemaldamiseks) ja külmaahela ravimite transportimine peavad operaatorid puutuma kokku madala temperatuuriga esemetega (-20 ℃ kuni -196 ℃). Traditsioonilistel kinnastel on ebapiisav soojuspidavus ja need on rasked. Kinnaste sisemise kihina saab kasutada aerogeelist kedratud lausriiet, mis tagab käte paindliku töö, blokeerides samal ajal madalate temperatuuride juhtivust ja ennetades käte külmumist.
2. Taastusravi soojusisolatsiooni abimaterjalid
➤Põletus-/kuumpõletushaavade taastusravi sidemed: Põletushaigete nahabarjäär on kahjustatud ning on vaja vältida haava temperatuuri järske muutusi või välist stimulatsiooni. Aerogeelist spunlace'i lausriidest saab valmistada taastusravi sidemete välimist isolatsioonikihti, mis mitte ainult ei säilita haava piirkonnas konstantset temperatuurikeskkonda (mis soodustab kudede taastumist), vaid isoleerib ka külma õhu või soojusallikate stimulatsiooni väljastpoolt haavale. Samal ajal sobib selle pehmus keha kõveratele osadele (näiteks liigesehaavadele) ja hingavus vähendab haavade ummistusest tingitud nakkusohtu.
➤Kuumade/külmade kompresside plaastrite kandjad: Traditsioonilised kuumad kompressid võivad kontsentreeritud kuumuse tõttu põletusi tekitada, samas kui külmad kompressid võivad madalate temperatuuride kiire juhtivuse tõttu ebamugavust tekitada. Aerogeelist spunlace-kootud kangas võib toimida kuumade/külmade kompresside vahepealse puhverkihina. Soojuse/külma juhtivuse kiiruse kontrollimisega võimaldab see temperatuuri aeglaselt vabastada, pikendab mugavat kogemust ja kleepub nahale ärritust tekitamata.
Ehituse ja kodumööbli valdkond
Hoonete energiasäästu ja kodude soojustamise stsenaariumides võivad aerogeelist kootud lausriide omadused „paindlik ja lihtne konstruktsioon + ülitõhus soojusisolatsioon“ lahendada traditsiooniliste hooneisolatsioonimaterjalide (näiteks ekstrudeeritud polüstüreenplaatide ja isolatsioonimördi) keeruka konstruktsiooni ja kerge pragunemise probleemid. Peamised rakendused on järgmised:
1. Energiasäästliku isolatsioonikihi ehitamine
➤Sise-/välisseinte soojustusvooder: Traditsiooniline välisseinte soojustus kasutab enamasti jäiku paneele, mis tuleb ehituse ajal lõigata ja kleepida ning mis on vuukides altid külmasilladele. Aerogeelist kedratud lausriidest saab rullida ja otse sise- või välisseinte alusele liimida. Selle paindlikkus võimaldab sellel katta seinavahesid, nurki ja muid osi, blokeerides tõhusalt külmasillad. Lisaks on see kerge (umbes 100 g/㎡) ega suurenda seina koormust, mistõttu sobib see vanade majade renoveerimiseks või kergeteks hooneteks.
➤Ukse- ja aknatihendid ja isolatsiooniribad: Ukse- ja aknavahed on hoonete üks peamisi energiatarbimise allikaid. Aerogeelist kootud lausriidest saab kummi ja käsnaga kombineerida tihendus- ja isolatsiooniribade valmistamiseks, mida saab paigaldada uste ja akende vahedesse. See mitte ainult ei taga tihendust ja õhulekke vältimist, vaid vähendab ka soojusülekannet vahede kaudu tänu aerogeeli isoleerivatele omadustele, parandades seeläbi sisetemperatuuri stabiilsust.
2. Koduisolatsioonitooted
➤Külmikute/sügavkülmikute soojustusvooder: Traditsiooniliste külmikute isolatsioonikiht on enamasti valmistatud polüuretaanvahust, mis on paks ja millel on suhteliselt kõrge soojusjuhtivus. Aerogeelist spunlace'i lausriiet saab kasutada külmiku sisevoodri abiisolatsioonikihina. See kinnitatakse vahustatud kihi ja sisevoodri vahele, mis võib sama paksuse juures suurendada isolatsiooniefekti või vähendada vahustatud kihi paksust ja suurendada külmiku sisemist mahtu sama isolatsiooniefekti juures.
➤Kodumajapidamises kasutatavate torude/veepaakide isolatsioonikatted: Kodus olevad päikeseenergial töötavad veepaagid ja soojaveetorud tuleb soojuskadude vähendamiseks isoleerida. Aerogeelist kootud lausriidest saab valmistada eemaldatavaid isolatsioonikatteid, mis asetatakse torude või veepaakide pinnale. Neid on lihtne paigaldada ja lahti võtta ning neil on parem soojusisolatsioonivõime kui traditsioonilistel puuvillakangast isolatsioonikatetel. Need ei vanane ega deformeeru pikaajalisel kasutamisel.
Põhirakendusaerogeelist kedratud lausriieon „tõhusa soojusisolatsiooni saavutamine paindlikul kujul“. Selle põhiolemus seisneb aerogeeli vormimispiirangute ületamises kedratud protsessi abil, andes samal ajal traditsioonilisele lausriidele tipptasemel funktsionaalsuse. Kuna uute energiaallikate, tipptasemel tootmise ja väliseadmete tööstuses on üha suurem nõudlus „kergete, tõhusate ja paindlike“ materjalide järele, laienevad nende rakendused spetsialiseeritumatesse valdkondadesse (näiteks paindlike energiasalvestusseadmete isolatsioon, mikroelektroonikakomponentide kaitse ja kerge isolatsioon lennunduses jne) ning nende edasine arengupotentsiaal on märkimisväärne.
Postituse aeg: 17. september 2025