O fabrico de têxteis de alta temperatura evoluiu significativamente nos últimos 40 a 50 anos. Hoje, existe no mercado uma ampla oferta de soluções em fibras artificiais, muito seguras quando comparadas com as matérias-primas tradicionais utilizadas no passado. Entre as opções modernas incluem-se a fibra de vidro, a fibra cerâmica, o granito, a argila, o basalto, o ferro, o aço inoxidável ou combinações específicas destes materiais. Estes materiais apresentam diferentes gramagens, pesos, densidades e propriedades e, consoante os requisitos específicos e os acabamentos de superfície, são transformados em lã, cordões, tecidos, mangas, tubos e feltros.
Os tecidos podem receber revestimentos de PTFE, vermiculite, grafite, folha de alumínio, acrílico, silicone e neopreno.
No passado, porém, a principal matéria-prima para o fabrico de tecidos de alta temperatura em todo o mundo era o amianto, utilizado em proteção contra incêndios, mantas de soldadura e aplicações de isolamento térmico. O amianto tem várias propriedades vantajosas e únicas e, por ocorrer naturalmente, tornou-se um material quase universal. No entanto, os riscos para a saúde fizeram com que hoje esteja praticamente obsoleto.
Estão constantemente a ser desenvolvidas e aperfeiçoadas novas tecnologias que permitem criar uma vasta gama de produtos modernos de isolamento. Estes produtos de isolamento modernos conseguem resistir a variações de temperatura.
Muitos tecidos refratários podem ser facilmente adaptados para juntas à medida e isolamentos especiais. As áreas de aplicação incluem sistemas de escape de motores e equipamentos de processo industrial.
Consoante a especificação exigida, os tecidos de alta temperatura podem ser modificados para proporcionar excelente resistência à abrasão, aos produtos químicos, à sujidade, ao vento, ao ruído e às vibrações.
Graças às técnicas modernas de corte por jato de água e de costura, um fabricante de referência consegue transformar feltros, mantas e tecidos em juntas, juntas de dilatação e soluções de isolamento. Estes tecidos podem ser cosidos com fios de fibra de vidro ou Kevlar. Uma equipa de produção profissional também pode fabricar diferentes tipos de materiais laminados para isolamento térmico e acústico.
Estes tecidos, como tecido de fibra de vidro, tecido de sílica, têxteis com revestimento acrílico e têxteis laminados, têm várias aplicações úteis em ambientes comerciais e residenciais. Vejamos mais de perto.
Informações básicas sobre tecidos de alta temperatura
Nas últimas décadas, os tecidos de alta temperatura passaram por uma grande inovação. Desde que foram identificados os riscos do amianto para a saúde, a indústria do isolamento térmico teve de procurar alternativas capazes de satisfazer a crescente procura por tecidos resistentes ao calor.
Atualmente, os tecidos resistentes ao calor são produzidos sobretudo a partir de fibras sintéticas, superando a eficácia que antes se esperava. Estes tecidos resistentes ao calor estão disponíveis em várias dimensões, sendo as formas mais comuns as placas, cordões e tubos.
São fabricados por diferentes métodos e fornecidos em diversas configurações de espessura e largura. Vejamos como estes tecidos são utilizados.
Utilização comercial
Os sistemas de isolamento em fibras de alta temperatura tornaram-se indispensáveis na maioria dos setores em todo o mundo. Seguem-se alguns exemplos de utilização comercial.
Aplicações militares e de defesa
Isolamento industrial
Aplicações hidráulicas
EPI (equipamento de proteção individual):
Indústria e construção
Serviços de emergência médica e setor dos bombeiros
Indústria automóvel
Indústria aeroespacial
Indústria metalúrgica
Indústria do vestuário
Isolamento em aplicações militares
As mantas de isolamento flexíveis, amovíveis e de elevada eficiência são utilizadas desde a Segunda Guerra Mundial. Serviam sobretudo para o isolamento térmico de tubagens quentes, componentes de motores e secções de escape em navios militares e embarcações da guarda costeira.
Na década de 1970, a Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) chegou a acordo sobre a exportação de petróleo para os Estados Unidos continentais. Em seguida, o setor industrial nos Estados Unidos começou a planear a utilização de isolamentos amovíveis e reutilizáveis.
Nessa altura, a maioria das operações comerciais prestava pouca atenção às tubagens e aos equipamentos mecânicos internos, a menos que o controlo do processo ou a qualidade do produto estivessem imediatamente em risco. Atualmente, em equipamentos mecânicos não isolados, de manutenção exigente e a trabalhar a 150 °C, o retorno do investimento pode rondar um ano.
A temperaturas superiores a 260 °C, ou quando se utiliza um isolamento leve amovível ou reutilizável, esse período reduz-se para dezasseis a dezoito semanas. Os tecidos e métodos de fabrico modernos permitem reutilizar facilmente mantas leves amovíveis várias vezes. Em processos com temperaturas até 760 °C, podem ser reutilizadas diversas vezes sem vibrações que normalmente degradariam outros tipos de isolamento.
Isolamento térmico
O mercado atual oferece excelentes opções de têxteis de alta temperatura, capazes de lidar facilmente com diferentes níveis de alcalinidade em processos de alta temperatura, sem vibrações nem oscilações.
Também estão disponíveis variantes melhoradas de têxteis de alta temperatura para o fabrico de mantas destinadas ao isolamento acústico completo. Tiras têxteis flexíveis, descartáveis ou reutilizáveis, são apenas algumas das aplicações das fibras de alta temperatura.
Isolamento de condutores quentes e mangueiras hidráulicas
As mangas entrançadas de alta temperatura são fabricadas em sílica amorfa de qualidade, carbono ou uma combinação de vários outros elementos semelhantes.
Estes materiais entrançados ou tricotados podem oferecer facilmente excelentes propriedades de isolamento para condutores de alta temperatura e alta tensão, bem como para tubos cheios de ar.
Condutores, tubagens e tubos isolados encontram-se normalmente no interior das máquinas e são essenciais para o bom funcionamento do sistema. Quando é necessário proteger o equipamento contra incêndio ou isolá-lo de temperaturas elevadas, utilizam-se têxteis com excelentes propriedades isolantes.
Proteção individual e outras utilizações
Indústria e construção
Os têxteis tecidos de alta temperatura são utilizados na indústria e na construção. Estes têxteis tecidos são usados sob a forma de cortinas altamente resistentes ao calor e mantas de soldadura, que protegem operadores e máquinas contra faíscas ou outras fontes de calor que possam provocar incêndio.
Durante paragens, reparações ou inspeções, as fábricas podem assinalar determinadas áreas da operação como perigosas. Estes tecidos são então utilizados como barreiras térmicas para proteger trabalhadores, outras pessoas envolvidas e equipamentos.
Em caso de incêndio com gorduras, a maioria das cozinhas comerciais utiliza mantas ignífugas modernas para abafar as chamas, uma vez que a adição de água apenas intensificaria o incêndio.
Em caso de incêndio, muitos cinemas e outros espaços utilizam tecidos de alta temperatura como medida de proteção. Desenvolvimentos recentes em cortinas ignífugas levaram à utilização de material com revestimento PU, que deixa passar a luz ao mesmo tempo que oferece proteção contra o fumo.
Serviços de emergência médica e setor dos bombeiros
Em ambientes quentes e condições exigentes, socorristas e bombeiros usam vestuário em lã altamente resistente ao calor. No setor público, têm vindo a ganhar espaço fibras artificiais especializadas e misturas com fibras de vidro.
Continuam a ser procuradas formas inovadoras de ajudar a proteger os bombeiros dos incêndios florestais que ocorrem em todo o mundo.
Tecidos como algodão, fibra de vidro, sílica, carbono e feltro são utilizados isoladamente no fabrico de calçado, aventais e outro vestuário de proteção térmica individual para trabalhadores.
Indústria automóvel
Na maioria dos veículos, os fabricantes automóveis utilizam têxteis isolantes e resistentes ao calor em componentes de combustível e sistemas de escape.
Em motores de maior desempenho, os turbocompressores e componentes do escape podem atingir 760 °C. Por isso, a separação do motor e dos sistemas de escape em veículos utilitários, como camiões articulados, tratores comerciais e máquinas de construção (gruas, etc.), é cada vez mais importante.
Os automóveis de competição modernos utilizam tecidos com excelente isolamento como forma confortável e robusta de manter os pilotos confortáveis, seguros e protegidos durante a condução em pista.
Indústria aeroespacial
A indústria aeroespacial utiliza tecidos capazes de resistir a temperaturas muito elevadas. As aeronaves recorrem a mantas de isolamento para garantir a segurança e proteção de tudo o que se encontra no compartimento de carga. No fabrico de materiais compósitos para aeronaves e aviões comerciais é utilizado tecido de fibra de carbono de alta resistência.
Muitas aeronaves pressurizadas utilizam ar quente sangrado do motor para climatização, ventilação e controlo de outras funções. Os tecidos resistentes ao calor oferecem um elevado nível de isolamento e segurança no isolamento dos sistemas de sangria de ar das aeronaves, incluindo tubagens de sangria e desligadas, mangueiras, condutas, componentes do motor e escapes.
Indústria metalúrgica
Os fabricantes do setor metalúrgico utilizam têxteis com isolamento de alta temperatura numa ampla variedade de processos úteis.
Os têxteis de alta temperatura são transformados em tapetes isolantes que protegem os trabalhadores em siderurgias e fundições contra o calor excessivo gerado durante o processamento de metais líquidos e junto de equipamentos sensíveis ao calor. Estes tecidos são também frequentemente utilizados em tratamentos térmicos e recozimento, ajudando a manter um arrefecimento estável e controlado.
Indústria do vestuário
Os têxteis de alta temperatura são utilizados na produção sempre que os trabalhadores precisam de usar vestuário com propriedades de proteção térmica. Quer sejam aplicados em calçado, aventais ou uniformes completos, estes têxteis reduzem significativamente a inflamabilidade e oferecem excelente proteção contra altas temperaturas. Uma utilização comum destes materiais tecidos ocorre no desporto motorizado, onde pilotos de corrida e até mecânicos nas boxes têm de usar fatos de proteção térmica.
Tubagens quentes
As tubagens quentes são parte integrante da produção, seja na construção, no processamento químico ou mesmo no transporte marítimo. Os têxteis de alta temperatura são utilizados para cobrir tubagens que poderiam transmitir calor a máquinas adjacentes, danificá-las ou afetar algumas operações em curso. Com o foco na segurança no local de trabalho, foram introduzidas coberturas resistentes ao calor e soluções semelhantes, que ajudam a prevenir acidentes com trabalhadores e a melhorar as condições de trabalho.
Barreiras
Os têxteis de alta temperatura são utilizados para proteger o pessoal contra faíscas e projeções sob a forma de cortinas industriais e outros tipos de barreiras. Também protegem os trabalhadores que operam perto de máquinas com elevada emissão térmica, como fornos e equipamentos motorizados.
Feltros e mantas de fibra de vidro
Existem no mercado dois tipos de feltros e mantas de alta temperatura, não combustíveis, sem amianto e adaptáveis. Os materiais agulhados em vidro E resistem a temperaturas até 650 °C.
São frequentemente utilizados em equipamentos mecânicos, porque o vidro E reduz as vibrações. Os têxteis de sílica ajudam a proporcionar ao equipamento isolamento térmico suficiente e, ao mesmo tempo, resistem a uma temperatura máxima de serviço contínuo até 980 °C. Graças à sua utilização a altas temperaturas, também são uma boa escolha para sistemas de escape de motores.
Os materiais compósitos de fibras de sílica e de vidro combinam a vantagem económica da fibra de vidro com as propriedades materiais das fibras de sílica. As aplicações incluem isolamento térmico e almofadas de alívio de tensões em equipamentos de processo e sistemas de escape de motores.
Por se tratar de um material durável, pode ajudar em aplicações que exigem têxteis descartáveis ou reutilizáveis. Podem ser adicionadas cintas para facilitar a instalação e remoção de produtos feitos à medida.
Tecidos modificados
Os tecidos também podem ser modificados para utilização a alta temperatura. Os tecidos de fibra de vidro com revestimento de silicone são uma boa escolha para revestimentos de isolamento. Além da resistência térmica, oferecem também resistência à abrasão e vedação impermeável. Os tecidos de fibra de vidro com revestimento de PTFE são utilizados quando é necessária resistência química. O PTFE é um fluoropolímero plástico, quimicamente inerte à maioria dos ácidos e bases.
Entre os materiais modificados termicamente incluem-se também tecidos de sílica, folhas de fibra de vidro e mantas entrançadas de aço inoxidável. Os tecidos de sílica fabricados com fios de sílica de elevada pureza e sem libertação de poeiras podem apresentar uma resistência à tração útil a 980 °C e um ponto de fusão de 1650 °C.
Os materiais aluminizados de fibra de vidro proporcionam uma barreira de vapor eficaz contra a humidade e outras substâncias. São compostos por folhas e películas prateadas laminadas sobre materiais de fibra de vidro. As mangas entrançadas de aço inoxidável são constituídas por pequenos, mas resistentes, fios de aço inoxidável.
Juntas de grafite
Ao contrário de outros tipos de produtos de vedação, as propriedades mecânicas da grafite tratada a alta temperatura melhoram à medida que a temperatura aumenta. A grafite pode ser combinada numa estrutura em sanduíche com outros materiais de vedação, por exemplo folhas, em componentes multicamada, criando juntas térmicas à medida e soluções de isolamento. A grafite é também flexível e altamente resistente, propriedades adequadas para aplicações exigentes sem cargas ou ligantes que possam limitar o desempenho da vedação.
Mantas térmicas
As coberturas de ventilação são compostas por placas de fibra de vidro revestidas a silicone, tecidos resistentes e cordão de Kevlar/aramida ou de fibra de vidro.
Muitos produtos utilizam molas de pressão, enquanto outros recorrem a velcro como solução totalmente não metálica, que não corrói. Os elementos de fixação integrados que fornecemos são fáceis de aplicar e mantêm-se firmemente no lugar, mas podem ser removidos com facilidade quando é necessária manutenção do motor.
Aplicações com vapor
Energia
As centrais elétricas utilizam têxteis de alta temperatura em grande escala. A maioria dos equipamentos de condensação utiliza mantas de isolamento para tubos, válvulas e equipamentos.
Os equipamentos a vapor utilizam mantas refratárias modernas e feitas à medida na zona da turbina para evitar a formação de condensado. Geradores, sistemas de escape e sistemas alimentados a gás natural também utilizam estes têxteis pelas suas propriedades isolantes.
Setor alimentar
Os tecidos de alta temperatura são utilizados na indústria alimentar para isolar fornos e outros equipamentos, como chaminés.
Os tecidos de PTFE são utilizados no fabrico de tapetes transportadores destinados à produção de alimentos processados. Têxteis de alta temperatura em PTFE ou Teflon, especialmente impregnados, também são amplamente utilizados na indústria transformadora como proteção contra salpicos químicos para proteger os produtos.
Indústria da pasta de papel e do papel
A indústria da pasta de papel e do papel utiliza têxteis resistentes ao calor nos seus processos. Graças à proteção contra o calor radiante e à resistência a produtos químicos agressivos, os tecidos de fibra de vidro impregnados com PTFE são frequentemente utilizados como coberturas.
Grandes casas de caldeiras produzem, no fabrico de papel, uma quantidade considerável de vapor para o processo de secagem, trazendo também outras vantagens ao processo. As mantas amovíveis são utilizadas aqui para impedir que o vapor coloque alguém em perigo durante o processo.
Têxteis de isolamento de alta temperatura
O isolamento fibroso ajudou a separar grande parte dos equipamentos mais resistentes e complexos criados pelas pessoas.
O objetivo para os próximos anos é continuar a melhorar as fibras de alta temperatura para que resistam a temperaturas elevadas, sejam quimicamente resistentes e seguras, quer se trate de fibra de seda, fios de fibra de vidro, ligamento cetim, tecidos cerâmicos, etc.
O que acrescentar?
Os têxteis de alta temperatura, como tecidos de fibra de vidro, tecidos cerâmicos reforçados com arame, tecidos revestidos e produtos laminados, são hoje muito procurados. Estes produtos oferecem um elevado nível de resistência ao calor, às variações de temperatura e a falhas de equipamentos elétricos.
Os tecidos tratados a alta temperatura são utilizados no fabrico de coberturas de isolamento flexíveis, revestimentos de tubagens, placas de cobertura de geradores, coberturas de válvulas e flanges, cortinas de soldadura e coberturas de tubos de escape de motores.
Os tecidos de alta temperatura são adequados para uma gama de 150 °C a 1260 °C. Muitos são fabricados com fios resistentes ao calor e podem receber vários aditivos e revestimentos.
Muitos setores utilizam estes tecidos nas atividades diárias de rotina para proteger máquinas e pessoal contra lesões relacionadas com o calor. A indústria aeroespacial, a defesa, a saúde, a maquinaria móvel, a indústria do aço inoxidável e a indústria alimentar utilizam estes tecidos diariamente para proteção contra falhas súbitas de equipamentos elétricos e sobrecarga térmica.
Estes tecidos também podem ser utilizados em setores que recorrem diariamente a quantidades excessivas de calor para fabricar diferentes produtos. Os tecidos tratados resistentes ao calor conseguem manter o calor afastado da área protegida e proteger os objetos no seu interior. São adequados para utilização em ambientes quentes.
