Tessuti ad Alta Temperatura

Scelta dei tessuti per alte temperature in base a fibra, rivestimento e condizioni d'impiego

I tessuti per alte temperature costituiscono un'ampia categoria di materiali tecnici, non un singolo materiale. Due tessuti in fibra di vetro possono comportarsi in modo molto diverso se uno viene lasciato allo stato greggio e l'altro riceve un trattamento al silicone, neoprene, grafite o vermiculite. La finitura può migliorare la resistenza all'abrasione e agli agenti atmosferici, l'impermeabilità, la riflettività o la lavorabilità, introducendo al contempo un limite di temperatura inferiore. I prodotti in fibra di silice e fibra ceramica biosolubile estendono la gamma alle applicazioni termiche più gravose, ma richiedono comunque una fabbricazione, un sostegno e un contenimento adeguati.

I prodotti comprendono barriere flessibili, rivestimenti esterni per materassini isolanti, cortine per forni, tessuti per compensatori di dilatazione, schermi termici, filtri per alte temperature e reti di rinforzo per l'edilizia. Sono forniti come materiali tecnici e non sono automaticamente certificati come cortine antincendio, schermi per saldatura, DPI, coperte antifiamma o sistemi di compartimentazione. Per qualsiasi impiego regolamentato o critico per la sicurezza, valutare l'insieme completo, inclusi cuciture, filo, elementi di fissaggio, sovrapposizioni, supporti e attraversamenti.

Settori e applicazioni dei tessuti per alte temperature

I tessuti VITCAS per alte temperature sono impiegati nella metallurgia, nella produzione di energia, nell'ingegneria navale, nella lavorazione di petrolio e gas, nella protezione antincendio, nell'industria manifatturiera, nei settori automobilistico e aerospaziale, nella produzione del vetro, nella ceramica e nell'impiantistica per forni. Ogni settore presenta combinazioni diverse di temperatura, fiamma, spruzzi di materiale fuso, abrasione, agenti atmosferici, vibrazioni, esposizione chimica e movimenti meccanici.

• Metallurgia e fonderie: cortine contro gli spruzzi di metallo fuso, cortine per porte di forni, schermi contro il calore radiante e filtrazione di polveri calde. La scelta deve tenere conto della lega, della temperatura del metallo fuso, della massa degli spruzzi, dell'angolo d'impatto, della durata dell'esposizione, della geometria di deflusso e dell'abrasione. L'idoneità per un materiale fuso non deve essere data per scontata per un altro.
• Produzione di energia: rivestimenti esterni per materassini isolanti removibili destinati a turbine, caldaie, valvole e flange, oltre a componenti per condotte e compensatori di dilatazione. Valutare le temperature delle superfici e dei gas, la pressione, il movimento, il vapore, l'olio, l'esposizione all'esterno, le vibrazioni e l'accessibilità per la manutenzione.
• Ingegneria navale e cantieristica: coperture isolanti per sale macchine e sistemi di scarico, rivestimenti per materassini di tubazioni e valvole, raccordi flessibili e protezioni per saldatura durante la costruzione o la riparazione. Considerare umidità, olio, ambienti salini, vibrazioni e comportamento al fuoco e al fumo su navi commerciali, unità militari, impianti offshore e imbarcazioni da diporto.
• Lavorazione di petrolio, gas e prodotti petrolchimici: coperture removibili per apparecchiature di processo calde, strati per compensatori di dilatazione o soffietti, cortine per condotte di processo e barriere contro spruzzi o sostanze chimiche. Verificare il fluido di processo, la concentrazione, la temperatura, la pressione, i requisiti di tenuta ai gas, l'esposizione all'esterno, il rischio elettrostatico e i sistemi di prevenzione dell'innesco.
• Protezione antincendio e attrezzature di emergenza: tessuti tecnici impiegati come componenti di cortine tagliafuoco o tagliafumo, coperte, coperture per apparecchiature e schermi contro il calore radiante. La prestazione di reazione al fuoco del tessuto non determina da sola la resistenza al fuoco o la certificazione del sistema completo.
• Industria manifatturiera e saldatura: schermi e coperte per saldatura, cortine per forni, protezioni per macchinari, coperture removibili e barriere termiche localizzate. Valutare scintille, particelle incandescenti, radiazioni ultraviolette, calore radiante, abrasione, orientamento e installazione.
• Settori automobilistico e aerospaziale: schermi termici per motori, scarichi e celle di prova, barriere termiche o acustiche e coperture removibili per componenti. Dare priorità a massa ridotta, resistenza a vibrazioni e fluidi, cicli termici, requisiti relativi a fuoco, fumo e tossicità e alle specifiche OEM o di programma pertinenti.
• Vetro, ceramica e impiantistica per forni: cortine per porte di forni, tenute di dilatazione, schermi lato caldo e filtrazione di polveri ad alta temperatura. Verificare temperatura continua, calore radiante, fiamma diretta, composizione chimica e carico delle polveri, cicli di flessione, abrasione e progettazione dei supporti.

Queste sono applicazioni industriali rappresentative e non dichiarazioni secondo cui ogni tessuto sarebbe idoneo o approvato per tutti gli impieghi elencati. Per cortine, barriere, DPI, componenti navali o raccordi flessibili critici per la sicurezza, specificare e valutare l'intero sistema fabbricato, inclusi rivestimenti, cuciture, fili, fissaggi e supporti, in relazione ai dati operativi, alla valutazione dei rischi e alle norme applicabili.

Confronto dei tessuti VITCAS elencati

La temperatura continua non equivale alla temperatura di picco

Una temperatura nominale continua descrive un'esposizione prolungata nelle condizioni dichiarate per il prodotto. Un valore di breve durata o temporaneo consente un picco superiore per un periodo limitato, ma non deve essere utilizzato come normale punto di progetto. La durata sicura, il numero di cicli e le variazioni accettabili di resistenza, flessibilità, integrità del rivestimento o aspetto possono variare. Se una pagina pubblica soltanto una temperatura massima, richiedere conferma prima di considerarla una temperatura continua.

La temperatura rilevata sul tessuto può inoltre differire da quella misurata nel forno, sulla tubazione o nel flusso di gas. Temperatura di contatto, convezione dei gas caldi, calore radiante, impatto della fiamma e spruzzi di materiale fuso impongono carichi differenti. Prima di scegliere un tessuto, registrare la temperatura normale prevista, il picco plausibile, la durata, la frequenza dei cicli e il punto di misurazione.

Come il tipo di fibra modifica le prestazioni del tessuto

Funzioni del rivestimento

• Poliuretano: bassa permeabilità all'aria, riflessione del calore e classificazione di reazione al fuoco B-s1, d0 pubblicata, con un limite di temperatura inferiore specifico per la finitura in PU.
• Silicone: idrorepellenza su entrambi i lati, resistenza chimica, flessibilità e protezione dall'abrasione per materassini removibili e raccordi flessibili.
• Neoprene: resistenza a olio, agenti atmosferici e corrosione per impieghi esterni a temperature moderate.
• Acrilico: maggiore rigidità, stabilità durante la lavorazione, resistenza all'abrasione e superficie esterna più liscia per materassini o reti di rinforzo.
• Lamina di alluminio: superficie riflettente a bassa emissività e minore sfilacciamento; le prestazioni diminuiscono se la lamina si sporca, viene danneggiata o è orientata in modo errato.
• Silicato di calcio: migliori prestazioni alle alte temperature e maggiore resistenza ad abrasione, agenti chimici e condizioni atmosferiche per componenti flessibili destinati a impieghi gravosi.
• Grafite o vermiculite: prestazioni estese alle alte temperature e maggiore resistenza ad abrasione, fiamma o spruzzi di materiale fuso, previa verifica specifica per l'applicazione.

Scelta del tessuto per le applicazioni più comuni

Lista di controllo per fabbricazione e installazione

1. Definire le condizioni termiche d'impiego. Registrare temperatura continua, temperatura di picco, durata, esposizione radiante o per contatto e cicli di riscaldamento.
2. Individuare le proprietà superficiali richieste. Stabilire se siano essenziali impermeabilità, idrorepellenza, resistenza chimica, resistenza all'abrasione, riflettività o facilità di pulizia.
3. Verificare le dimensioni. Controllare larghezza nominale, spessore, lunghezza, formato del rotolo e maggiorazioni per orli, sovrapposizioni, restringimento, scarti di taglio e zone di fissaggio.
4. Progettare l'insieme completo. Scegliere filo da cucito, filo metallico, occhielli, ganci, elementi di fissaggio e supporti con caratteristiche compatibili con il tessuto e il processo.
5. Proteggere i bordi tagliati. Utilizzare un metodo adeguato di orlatura, sigillatura o protezione meccanica dei bordi per limitare lo sfilacciamento senza introdurre componenti con una bassa resistenza termica.
6. Consentire il movimento. Evitare di tendere eccessivamente cortine, soffietti e rivestimenti di materassini che devono assorbire la dilatazione termica o le vibrazioni delle apparecchiature.
7. Controllare fibre e polveri. Seguire la scheda di dati di sicurezza aggiornata durante taglio, cucitura, installazione, rimozione e smaltimento; utilizzare sistemi di aspirazione e DPI adeguati quando richiesto dalla valutazione dei rischi.
8. Ispezionare dopo la messa in servizio. Controllare perdita del rivestimento, infragilimento, fori, danni alle cuciture, contaminazione, fissaggi allentati e surriscaldamenti localizzati.

Dichiarazioni relative a protezione antincendio, saldatura e DPI

L'incombustibilità, una classificazione di reazione al fuoco o un'elevata temperatura di esercizio descrivono soltanto una parte delle prestazioni. Cortine tagliafuoco, barriere per il controllo dei fumi, schermi per saldatura, coperte di emergenza e indumenti protettivi possono essere soggetti a norme e requisiti di conformità specifici per l'applicazione. Le linee guida HSE indicano che cortine e schermi per saldatura devono essere conformi alla norma BS EN ISO 25980 o fornire un livello di protezione equivalente. Tale conformità non deve essere dedotta dalla temperatura nominale del tessuto.

Analogamente, l'acquisto di un tessuto commercializzato per schermi termici o indumenti protettivi non dà origine a un DPI certificato. Il prodotto finale deve essere progettato, fabbricato, valutato e marcato come richiesto per i rischi individuati. I datori di lavoro devono scegliere i DPI sulla base di una valutazione dei rischi e verificare la protezione contro la combinazione effettiva di calore, fiamma, materiale fuso, sostanze chimiche e sollecitazioni meccaniche.

Domande frequenti

Quale tessuto per alte temperature presenta la temperatura continua più elevata?

Tra i prodotti attualmente elencati, il tessuto in fibra di silice rivestito in vermiculite presenta la temperatura di esercizio continuo pubblicata più elevata, pari a 1100 °C. Il tessuto in silice e quello in fibra ceramica biosolubile sono classificati per 1000 °C in continuo, mentre quest'ultimo consente un'esposizione di breve durata fino a 1100 °C.

Qual è la differenza tra tessuti in fibra di vetro, silice e fibra ceramica?

Il tessuto in vetro E combina flessibilità e resistenza meccanica per temperature medio-alte; il materiale allo stato greggio è classificato per 550 °C in continuo. Il tessuto in silice estende l'esercizio continuo a 1000 °C o a 1100 °C con rivestimento in vermiculite. Il tessuto in fibra ceramica biosolubile offre un isolamento flessibile per alte temperature, è classificato per 1000 °C in continuo ed è rinforzato con filo di acciaio inox.

Un rivestimento aumenta la resistenza alla temperatura?

Dipende dal rivestimento. Grafite, vermiculite e silicato di calcio aumentano l'intervallo utile alle alte temperature di determinati tessuti in vetro o silice. Silicone e neoprene migliorano la resistenza ambientale e meccanica, ma impongono alla superficie rivestita integra limiti inferiori rispetto al supporto in vetro. Utilizzare sempre i dati pubblicati per il prodotto finito, non soltanto la temperatura nominale della fibra di base.

Qual è la differenza tra temperatura continua e temperatura di breve durata?

Il valore continuo si applica a un esercizio prolungato nelle condizioni specificate. Il valore di breve durata è un picco temporaneo e non deve essere utilizzato come normale temperatura di esercizio. Escursioni ripetute possono danneggiare fibre, rivestimenti, cuciture o fissaggi, anche quando ogni singolo picco sembra breve.

I tessuti per alte temperature possono essere esposti direttamente alla fiamma?

Soltanto quando il prodotto scelto e l'insieme completo sono specificamente idonei allo schema, alla velocità e alla durata della fiamma. Alcuni prodotti rivestiti in vermiculite sono proposti per barriere esposte alla fiamma diretta, ma ciò non ne dimostra l'idoneità per ogni bruciatore, apertura di forno o sistema di emergenza.

Quale tessuto è adatto ai materassini isolanti removibili?

I tessuti in fibra di vetro rivestiti in silicone o acrilico e quelli accoppiati con alluminio sono comuni rivestimenti esterni per materassini, mentre i tessuti in silice o vermiculite per temperature più elevate possono essere adatti alle aree più gravose. Scegliere il tessuto esterno insieme all'isolante interno, alle cuciture, alle chiusure e alla configurazione del lato caldo. Il tessuto da solo non costituisce un materassino isolante completo.

Questi tessuti possono essere utilizzati come coperte o cortine per saldatura?

Diversi prodotti presentano proprietà pertinenti di resistenza al calore, alle scintille o all'abrasione, tra cui i tessuti greggi, rinforzati con filo metallico e rivestiti in grafite o vermiculite, nonché quelli in fibra ceramica. La coperta o lo schermo completi devono comunque essere adeguati al processo di saldatura e alla norma richiesta. L'HSE indica la norma BS EN ISO 25980 per cortine e schermi da saldatura.

Questi tessuti sono adatti all'uso esterno?

Le finiture in neoprene, silicone, acrilico e silicato di calcio offrono diversi gradi di resistenza agli agenti atmosferici o all'umidità. Per l'uso all'esterno occorre inoltre considerare l'esposizione ai raggi ultravioletti, il carico del vento, l'acqua stagnante, la contaminazione, la corrosione dei fissaggi e la temperatura effettiva della superficie. La sola resistenza al calore non rende un tessuto impermeabile agli agenti atmosferici.

I tessuti per alte temperature possono essere tagliati e cuciti?

Molti sono forniti al metro per la fabbricazione, ma il taglio può liberare fibre irritanti e i bordi non protetti possono sfilacciarsi. Utilizzare utensili, fili, orli ed elementi di fissaggio adeguati al materiale e alla temperatura. Seguire la scheda di dati di sicurezza aggiornata e considerare le maggiorazioni necessarie per la lavorazione prima dell'ordine.

È possibile utilizzare i tessuti di questa categoria per realizzare indumenti protettivi?

Un tessuto può essere adatto come componente di un indumento protettivo, ma il materiale grezzo non è un DPI certificato. La progettazione dell'indumento, le cuciture, le chiusure, la copertura, il comfort, la durata e la protezione contro il rischio definito devono essere valutati come prodotto completo in base ai requisiti applicabili.

A cosa serve la rete di rinforzo in fibra di vetro?

È una rete da costruzione da 5 × 5 mm, rivestita in acrilico, da utilizzare con intonaci di finitura e di fondo, adesivo HB60 e pannelli compatibili. Contribuisce a distribuire le sollecitazioni e a ridurre la formazione di crepe. La sua struttura aperta significa che non è una cortina termica, uno schermo termico continuo o un'alternativa ai tessuti intrecciati per alte temperature.

Il tessuto accoppiato con lamina di alluminio riflette il calore radiante?

La superficie in lamina offre una finitura riflettente a bassa emissività, ma le prestazioni dipendono dal mantenimento della superficie pulita e dal corretto orientamento, generalmente verso un'intercapedine d'aria adeguata. Danni, ossidazione e depositi di polvere possono ridurre la riflettività e l'intero laminato deve rimanere entro le condizioni di esercizio dichiarate.

I tessuti resistenti agli agenti chimici resistono a tutte le sostanze chimiche?

No. Le dichiarazioni generali relative a oli, solventi, acidi o alcali non comprendono ogni sostanza o concentrazione. La compatibilità chimica può variare notevolmente in funzione di temperatura, pressione e durata dell'esposizione. Prima di specificare il tessuto, richiedere una conferma specifica per il prodotto e il fluido di processo.

Quanto tessuto occorre ordinare?

Calcolare la superficie finita, quindi aggiungere il materiale necessario per cuciture, orli, sovrapposizioni, zone di fissaggio, disposizione delle sagome e scarti di taglio. Verificare la larghezza e l'unità di vendita del prodotto selezionato; molti dei tessuti elencati sono larghi circa 1000 mm e venduti al metro lineare, mentre la lunghezza dei rotoli interi varia.