La produzione di tessuti per alte temperature si è evoluta in modo significativo negli ultimi 40-50 anni. Oggi il mercato offre un’ampia scelta di soluzioni realizzate con fibre artificiali, molto sicure rispetto alle materie prime tradizionali utilizzate in passato. Tra le opzioni moderne rientrano fibra di vetro, fibra ceramica, granito, argilla, basalto, ferro, acciaio inox o loro combinazioni specifiche. Questi materiali hanno grammature, pesi, densità e proprietà diverse e, in base ai requisiti specifici e ai trattamenti superficiali, vengono trasformati in lana, corde, tessuti, guaine, tubi e feltri.
I tessuti possono essere rivestiti con PTFE, vermiculite, grafite, foglio di alluminio, acrilico, silicone e neoprene.
In passato, tuttavia, la principale materia prima per la produzione di tessuti per alte temperature in tutto il mondo era l’amianto, utilizzato per la protezione antincendio, le coperte per saldatura e le applicazioni di isolamento termico. L’amianto presenta numerose proprietà vantaggiose e particolari e, poiché è presente in natura, è diventato un materiale quasi universale. I rischi per la salute, però, lo hanno reso oggi quasi completamente superato.
Nuove tecnologie vengono continuamente sviluppate e perfezionate, consentendo la realizzazione di un’intera gamma di prodotti isolanti moderni. Questi prodotti isolanti sono in grado di resistere agli sbalzi di temperatura.
Molti tessuti resistenti al calore possono essere facilmente trasformati in guarnizioni su misura e isolamenti speciali. Tra i campi di impiego rientrano i sistemi di scarico dei motori e gli impianti di processo industriali.
In base alla specifica richiesta, i tessuti per alte temperature possono essere modificati per offrire un’eccellente resistenza ad abrasione, agenti chimici, sporco, vento, rumore e vibrazioni.
Grazie alle moderne tecniche di taglio a getto d’acqua e cucitura, un produttore specializzato può trasformare feltri, coperte e tessuti in guarnizioni, giunti di dilatazione e soluzioni isolanti. Questi tessuti possono essere cuciti con fili in filati di vetro o Kevlar. Un team di produzione professionale può inoltre realizzare diversi tipi di materiali laminati per l’isolamento termoacustico.
Questi tessuti, come il tessuto in fibra di vetro, il tessuto di silice, i tessuti con rivestimento acrilico e i tessuti laminati, hanno numerose applicazioni utili sia in ambito commerciale sia residenziale. Vediamole più da vicino.
Informazioni di base sui tessuti per alte temperature
Negli ultimi decenni i tessuti per alte temperature hanno conosciuto importanti innovazioni. Da quando sono stati evidenziati i rischi per la salute legati all’amianto, il settore dell’isolamento termico ha dovuto cercare alternative capaci di soddisfare la crescente domanda di tessuti resistenti al calore.
Attualmente i tessuti resistenti al calore sono prodotti principalmente con fibre sintetiche, con prestazioni superiori a quelle attese in passato. Questi tessuti sono disponibili in varie dimensioni; le forme più comuni includono tuttavia pannelli, corde e tubi.
Vengono realizzati con metodi diversi e sono disponibili in numerose configurazioni per spessore e larghezza. Vediamo come vengono utilizzati.
Uso commerciale
I sistemi isolanti in fibre per alte temperature sono diventati indispensabili nella maggior parte dei settori in tutto il mondo. Di seguito sono riportati alcuni esempi di utilizzo commerciale.
Applicazioni militari e di difesa
Isolamenti industriali
Applicazioni idrauliche
DPI (dispositivi di protezione individuale):
Industria ed edilizia
Servizi di emergenza sanitaria e settore antincendio
Industria automobilistica
Industria aerospaziale
Industria della lavorazione dei metalli
Industria dell’abbigliamento
Isolamento nelle applicazioni militari
Le coperte isolanti flessibili, rimovibili e ad alta efficienza vengono utilizzate fin dalla Seconda guerra mondiale. Servivano principalmente per l’isolamento termico di tubazioni calde, parti di motori e componenti di scarico su navi militari e imbarcazioni della guardia costiera.
Negli anni Settanta, l’Organizzazione dei Paesi esportatori di petrolio (OPEC) raggiunse un accordo sull’esportazione di petrolio verso gli Stati Uniti continentali. In seguito, il settore industriale statunitense iniziò a pianificare l’impiego di isolamenti rimovibili e riutilizzabili.
All’epoca, la maggior parte degli stabilimenti commerciali prestava poca attenzione alle tubazioni e ai macchinari interni, a meno che il controllo del processo o la qualità del prodotto non fossero immediatamente a rischio. Oggi, per un macchinario non isolato che richiede manutenzione impegnativa e lavora a 150 °C, il ritorno dell’investimento può essere di circa un anno.
A temperature superiori a 260 °C, oppure con l’applicazione di un isolamento leggero rimovibile o riutilizzabile, questo periodo si riduce a sedici-diciotto settimane. I tessuti e i metodi produttivi moderni consentono di riutilizzare più volte con facilità le coperte leggere rimovibili. Nei processi con temperature fino a 760 °C possono essere riutilizzate diverse volte senza vibrazioni che normalmente danneggerebbero altri tipi di isolamento.
Isolamento termico
Il mercato attuale offre eccellenti soluzioni in tessuti per alte temperature, in grado di gestire facilmente diversi livelli di alcalinità nei processi ad alta temperatura senza vibrare o scuotersi.
Sono disponibili anche versioni migliorate di tessuti per alte temperature per la produzione di coperte destinate al completo isolamento acustico. Le fasce tessili flessibili monouso o riutilizzabili sono solo alcune delle applicazioni delle fibre per alte temperature.
Isolamento di conduttori caldi e tubi flessibili idraulici
Le guaine intrecciate per alte temperature sono realizzate in silice amorfa di qualità, carbonio o una combinazione di diversi altri elementi simili.
Questi materiali intrecciati o trecciati possono offrire facilmente eccellenti proprietà isolanti per conduttori ad alta temperatura e ad alta tensione, oltre che per tubi riempiti d’aria.
Conduttori, tubazioni e tubi isolati sono solitamente collocati all’interno delle macchine e sono essenziali per il corretto funzionamento del sistema. Quando l’attrezzatura deve essere protetta dal fuoco o isolata da temperature elevate, si utilizzano tessuti con ottime proprietà isolanti.
Protezione individuale e altri utilizzi
Industria ed edilizia
I tessuti intrecciati per alte temperature sono utilizzati nell’industria e nell’edilizia. Questi tessuti vengono impiegati sotto forma di tende altamente resistenti al calore e coperte per saldatura, che proteggono operatori e macchine da scintille o altre fonti di calore che potrebbero causare incendi.
Durante fermi impianto, riparazioni o revisioni, le fabbriche possono contrassegnare alcune aree come pericolose. Questi tessuti vengono quindi utilizzati come barriere termiche per proteggere lavoratori, altre persone coinvolte e attrezzature.
In caso di incendio da grassi, la maggior parte delle cucine professionali utilizza moderne coperte ignifughe per soffocare le fiamme, poiché l’aggiunta di acqua non farebbe che accelerare l’incendio.
In caso di incendio, molti cinema e altri ambienti utilizzano tessuti per alte temperature come misura di protezione. I recenti sviluppi nel campo delle tende ignifughe hanno portato all’impiego di materiale rivestito in PU, che lascia passare la luce e al tempo stesso offre protezione dal fumo.
Servizi di emergenza sanitaria e settore antincendio
In ambienti caldi e condizioni difficili, soccorritori e vigili del fuoco indossano indumenti realizzati con lana altamente resistente al calore. Nel settore pubblico stanno oggi prendendo piede fibre artificiali specializzate e miscele con fibre di vetro.
Si cercano costantemente soluzioni innovative per contribuire a proteggere i vigili del fuoco dagli incendi boschivi che si verificano in tutto il mondo.
Tessuti come cotone, fibra di vetro, silice, carbonio e feltro vengono utilizzati singolarmente per produrre calzature, grembiuli e altri indumenti personali di protezione termica per il personale.
Industria automobilistica
Nella maggior parte dei veicoli, i costruttori automobilistici utilizzano tessuti isolanti e resistenti al calore nelle parti del carburante e nei sistemi di scarico.
Nei motori più potenti, turbocompressori e componenti dello scarico possono raggiungere 760 °C. Per questo motivo, la separazione del motore e dei sistemi di scarico nei veicoli industriali, come autotreni, trattori professionali e macchine da cantiere (gru, ecc.), è sempre più importante.
Le moderne auto da competizione utilizzano tessuti con eccellenti proprietà isolanti come soluzione confortevole e robusta per mantenere il pilota comodo, sicuro e protetto durante la guida in pista.
Industria aerospaziale
L’industria aerospaziale utilizza tessuti resistenti a temperature molto elevate. Gli aeromobili impiegano coperte isolanti per garantire la sicurezza e la protezione di tutto ciò che si trova nel vano di carico. Per la produzione di materiali compositi destinati ad aeromobili e velivoli da trasporto viene utilizzato tessuto in fibra di carbonio ad alta resistenza.
Molti aeromobili pressurizzati utilizzano aria calda spillata dal motore per climatizzazione, ventilazione e controllo di altre funzioni. I tessuti resistenti al calore offrono un elevato livello di isolamento e sicurezza nell’isolamento dei sistemi di spillamento aria degli aeromobili, inclusi condotti di spillamento e disconnessione, tubi flessibili, linee, parti del motore e scarichi.
Industria della lavorazione dei metalli
I produttori del settore metallurgico utilizzano tessuti isolanti per alte temperature in un’ampia gamma di processi utili.
I tessuti per alte temperature vengono trasformati in materassini isolanti che proteggono i lavoratori di acciaierie e fonderie dal calore eccessivo generato durante la lavorazione dei metalli fusi e in prossimità di apparecchiature sensibili al calore. Questi tessuti sono spesso utilizzati anche nei trattamenti termici e nella ricottura, dove aiutano a mantenere un raffreddamento stabile e controllato.
Industria dell’abbigliamento
I tessuti per alte temperature sono impiegati nella produzione quando i lavoratori devono indossare capi con proprietà di protezione termica. Che vengano utilizzati per calzature, grembiuli o uniformi complete, questi tessuti riducono notevolmente l’infiammabilità e offrono un’eccellente protezione dalle alte temperature. Un impiego comune di questi materiali intrecciati è nel motorsport, dove i piloti e persino i meccanici ai box devono indossare tute di protezione termica.
Tubazioni calde
Le tubazioni calde sono parte integrante della produzione, che si tratti di edilizia, lavorazioni chimiche o persino trasporto marittimo. I tessuti per alte temperature vengono utilizzati per coprire tubazioni che potrebbero trasmettere calore ai macchinari vicini, danneggiarli o influire su alcune operazioni in corso. Con l’attenzione alla sicurezza sul lavoro, tuttavia, sono state introdotte coperture resistenti al calore e soluzioni simili, che aiutano a prevenire infortuni ai dipendenti e a migliorare le condizioni di lavoro.
Barriere
I tessuti per alte temperature vengono utilizzati per proteggere il personale da scintille e spruzzi sotto forma di tende industriali e altri tipi di barriere. Proteggono inoltre gli operatori che lavorano vicino a macchine con elevata emissione di calore, come forni e apparecchiature a motore.
Feltri e coperte in fibra di vetro
Sul mercato sono disponibili due tipi di feltri e materassini per alte temperature, non combustibili, privi di amianto e adattabili. I materiali agugliati in vetro E resistono a temperature fino a 650 °C.
Sono spesso utilizzati nei macchinari perché il vetro E riduce le vibrazioni. I tessuti di silice aiutano a garantire un adeguato isolamento termico delle apparecchiature e, allo stesso tempo, resistono a una temperatura massima di esercizio continuo fino a 980 °C. Grazie al loro utilizzo ad alte temperature, sono anche una buona scelta per i sistemi di scarico dei motori.
I materiali compositi in fibre di silice e vetro uniscono la convenienza della fibra di vetro alle proprietà delle fibre di silice. Gli impieghi comprendono l’isolamento termico e i supporti per il rilascio delle tensioni in apparecchiature di processo e sistemi di scarico dei motori.
Essendo un materiale durevole, può essere utile nelle applicazioni in cui sono richiesti tessuti monouso o riutilizzabili. È possibile aggiungere cinghie per rendere i prodotti su misura facili da installare e rimuovere.
Tessuti trattati
I tessuti possono anche essere trattati per l’uso ad alte temperature. I tessuti in fibra di vetro con rivestimento siliconico sono una buona scelta per i rivestimenti isolanti. Oltre alla resistenza termica, offrono anche resistenza all’abrasione e tenuta impermeabile. I tessuti in fibra di vetro rivestiti in PTFE vengono utilizzati quando è richiesta resistenza chimica. Il PTFE è un fluoropolimero plastico chimicamente inerte alla maggior parte degli acidi e degli alcali.
Tra i materiali trattati termicamente rientrano anche i tessuti di silice, i fogli in fibra di vetro e i materassini intrecciati in acciaio inox. I tessuti di silice realizzati con filati di silice ad alta purezza e a bassa emissione di polvere possono avere un’utile resistenza alla trazione a 980 °C e un punto di fusione di 1650 °C.
I materiali alluminizzati in fibra di vetro forniscono un’efficace barriera al vapore contro umidità e altre sostanze. Sono costituiti da fogli e film argentati laminati su materiali in fibra di vetro. Le guaine intrecciate in acciaio inox sono composte da piccoli ma robusti fili di acciaio inox.
Guarnizioni in grafite
A differenza di altri tipi di prodotti di tenuta, le proprietà meccaniche della grafite trattata per alte temperature migliorano con l’aumentare della temperatura. La grafite può essere combinata in una struttura sandwich con altri materiali di tenuta, ad esempio fogli, in componenti multistrato, creando guarnizioni termiche e soluzioni isolanti su misura. La grafite è inoltre flessibile e molto resistente, caratteristiche adatte alle applicazioni più impegnative senza riempitivi o leganti che potrebbero limitare le prestazioni di tenuta.
Coperte termiche
Le coperture per ventilazione sono costituite da pannelli in fibra di vetro rivestiti in silicone, tessuti resistenti e corda in Kevlar/aramide o fibra di vetro.
Molti prodotti utilizzano bottoni automatici, mentre altri impiegano il velcro come soluzione completamente non metallica e resistente alla corrosione. Gli elementi di fissaggio integrati che forniamo sono facili da applicare e restano saldamente in posizione, ma possono essere rimossi comodamente quando è necessaria la manutenzione del motore.
Applicazioni con vapore
Settore energetico
Le centrali elettriche utilizzano ampiamente tessuti per alte temperature. La maggior parte degli impianti di condensazione impiega materassini isolanti per tubi, valvole e apparecchiature.
Gli impianti a vapore utilizzano moderni materassini resistenti al calore realizzati su misura nell’area della turbina, per evitare la formazione di condensa. Anche generatori, sistemi di scarico e sistemi alimentati a gas naturale utilizzano questi tessuti per le loro proprietà isolanti.
Settore alimentare
I tessuti per alte temperature sono utilizzati nell’industria alimentare per isolare forni e altre apparecchiature, come i camini.
I tessuti in PTFE vengono utilizzati per produrre nastri trasportatori destinati alla produzione di alimenti trasformati. I tessuti per alte temperature appositamente impregnati in PTFE o Teflon sono inoltre ampiamente utilizzati nell’industria di trasformazione come protezione dagli spruzzi chimici a tutela dei prodotti.
Industria della cellulosa e della carta
L’industria della cellulosa e della carta utilizza tessuti resistenti al calore nei propri processi. Grazie alla protezione dal calore radiante e alla resistenza agli agenti chimici aggressivi, i tessuti in fibra di vetro impregnati di PTFE sono spesso utilizzati come coperture.
Le grandi caldaie generano, nella produzione della carta, notevoli quantità di vapore per il processo di essiccazione e apportano anche altri vantaggi durante il processo. Le coperte rimovibili vengono utilizzate in questo ambito per evitare che il vapore rappresenti un pericolo per le persone.
Tessuti isolanti per alte temperature
L’isolamento in fibra ha contribuito a separare molte delle apparecchiature più robuste e complesse realizzate dall’uomo.
L’obiettivo per i prossimi anni è migliorare ulteriormente le fibre per alte temperature affinché resistano alle alte temperature, siano chimicamente resistenti e sicure, che si tratti di fibra di seta, filati in fibra di vetro, armatura satinata, tessuti ceramici e così via.
Che cosa aggiungere?
I tessuti per alte temperature, come i tessuti in fibra di vetro, i tessuti ceramici rinforzati con filo metallico, i tessuti rivestiti e i prodotti laminati, sono oggi molto richiesti. Questi prodotti offrono un’elevata resistenza al calore, agli sbalzi di temperatura e ai guasti delle apparecchiature elettriche.
I tessuti trattati per alte temperature vengono utilizzati nella produzione di coperture isolanti flessibili, rivestimenti per tubazioni, pannelli di copertura per generatori, coperture per valvole e flange, tende per saldatura e coperture per tubi di scarico dei motori.
I tessuti per alte temperature sono adatti a un intervallo da 150 °C a 1260 °C. Molti sono realizzati con filati resistenti al calore e possono essere integrati con vari additivi e rivestimenti.
Molti settori utilizzano questi tessuti nelle attività quotidiane di routine per proteggere macchine e personale dagli infortuni legati al calore. L’industria aerospaziale, la difesa, la sanità, le macchine mobili, l’industria dell’acciaio inox e il settore alimentare impiegano ogni giorno questi tessuti per proteggersi da improvvisi guasti delle apparecchiature elettriche e sovraccarichi termici.
Questi tessuti possono essere utilizzati anche nei settori che impiegano quotidianamente quantità elevate di calore per produrre diversi prodotti. I tessuti trattati resistenti al calore sono in grado di mantenere il calore fuori dall’area protetta e proteggere gli oggetti al suo interno. Sono adatti all’impiego in ambienti caldi.
