Библиографическое описание:

Герасимов С. В., Пичхидзе С. Я. Разработка теплозащитного материала для лыжников // Молодой ученый. — 2015. — №24.1. — С. 15-17.

 

По назначению теплозащитные материалы разделяют на собственно теплоизоляционные и теплозащитные материалы. Для первых минимальным должен быть коэффициент теплопроводности, для вторых – величина произведения коэффициента теплопроводности на плотность материала. Собственно, теплоизоляционные материалы предназначены для уменьшения потерь тепла объектом, теплозащитные - главным образом для защиты персонала и оборудования от тепла, поступающего извне.

Теплозащитные материалы подразделяют по природе исходного сырья, пористости, температуре применения, внешнему виду, назначению и другим признакам. По природе сырья теплоизоляционные материалы могут быть неорганическими и органическими. Существуют также теплозащитные материалы смешанного типа, состоящие из смеси минеральных вяжущих материалов и органических наполнителей.

По пористости теплозащитные материалы разделяют на легковесные (пористость 45-75%) и ультралегковесные (более 75%). Свойства некоторых наиболее распространенных теплозащитных материалов даны в работах [1…8].

Основные особенности теплозащитных материалов обусловливаются именно их высокой пористостью (объемная доля пористости в %), которая может быть достигнута добавлением в материал пористого наполнителя (природного или искусственного), вспучиванием при нагревании, введением и последовательным удалением различных добавок (обычно выгорающих), введением воздуха в суспензию или расплав, выделением газообразных продуктов вследствие протекания химических реакций при порообразовании, использованием волокон. В зависимости от назначения теплоизоляционных материалов и требуемых эксплуатационных свойств применяют определенный метод порообразования.

Большинство высокоэффективных теплозащитных материалов являются композиционными и негорючими, и независимо от их происхождения, все они являются результатом объемного сочетания разнородных компонентов, один из которых образует наружный слой и обладает некоторыми специфичными свойствами, а другой (наполнитель) обладает высокой прочностью и/или определенными функциональными свойствами; при этом, композиционные материалы имеют свойства, которыми не обладают их отдельные компоненты. Поэтому разрабатывать мы будем именно композиционный теплозащитный материал.

В качестве наполнителя используем один из самых распространенных теплозащитных материалов - войлок. Войлок – плотный нетканый текстильный материал из валяной шерсти. Изготавливается обычно в виде полотнищ, которые имеют различную толщину, в зависимости от назначения. Сорта войлока, изготавливаемые из тонкого пуха кроликов или коз, известны под названием фетр. Шерстяные волокна имеют верхний чешуйчатый слой - кутикулу. Благодаря ему волокна могут сцепляться друг с другом под воздействием горячей воды и пара, это свойство важно в нашей разработке. Основным предназначением войлока будет теплозащита тела.

В качестве наружного слоя используем паропроницаемую и водоотталкивающую мембрану на основе известной бинарной смеси полимеров ПАН-ПВДФ. Основным предназначением этой мембраны будет защита от дождя, ветра и отведение испарений (пота) от тела. Для повышения износостойкости наружного слоя используем огнестойкий фторсодержащий латекс на основе СКФ-26.

Соединение наполнителя и внешнего слоя будет состоять из следующих стадий: склеивание внешнего полиамидного износостойкого слоя и мембраны, представляющей собой бинарную смесь полимеров ПАН-ПВДФ, сушку, дальнейшие склеивание с утеплителем (войлок) и приклеивание внутреннего износостойкого слоя, рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема изготовления материала

 

В результате получаем конструкцию, которая показана на рис. 2.

1. Внешний износостойкий слой, 2. Клей, 3. Мембрана, 4. Войлок,

5. Внутренний износостойкий слой

 

Рис. 2. Схематическое изображение материалов пакета

Образец фирмы “Фарадей“

Разработанный образец

Рис. 3. Сравнение образцов

Выводы

Предложен новый многослойный теплозащитный материал, состоящий из паропроницаемой и водоотталкивающей мембраны, и разработана технология его получения.

 

Литература:

  1. http://chem21.info/info/606096/
  2. http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_3666.html
  3. http://slovari.yandex.ru/art.xml?art=bse/00083/88500.htm&encpage=bse
  4. Патент №2303528. Способ получения многослойного огнестойкого текстильного материала, 06.12.2005 A62B17/00, B32B3/10.
  5. Патент №2294414 Огнестойкий текстильный материал. 06.06.2005 C09D183/04, C09K21/14, D06M15/643, D06M15/693.
  6. Патент №2294411 Огнестойкий текстильный материал. 04.05.2005 C09D127/06, C09K21/14, D06M13/298, D06M15/244.
  7. Патент №2294412 Огнестойкий материал. 28.03.2005 B32B27/02, B32B3/10, B32B5/08, C09K21/14.
  8. Патент №2294413 Огнестойкий текстильный материал. 28.03.2005 B32B27/02, B32B3/10, B32B5/08, C09K21/14.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle