نخ نسوز

نخ نسوز

نخ‌های نسوز که گاهی از آن‌ها با عنوان طناب‌های نسوز نیز یاد می‌شود، ویژگی‌های منحصربفرد متعددی که دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به تحمل حرارتی و استحکام کششی و سایشی، و مقاومت بالا در مواجهه با مواد شیمیایی و فشار اشاره نمود. همین شاخصه‌ها، آن‌ها را در زمره پرکاربردترین مواد نسوز صنعتی قرار داده است. از میان صنایع گوناگون، حوزه‌هایی همچون تولید واشرهای صنعتی، پکینگ، عایق کاری حرارتی، درزگیری کوره‌های بخار، صنایع نفت و گاز، حمل و نقل، تولید فلنج و لباس‌های نسوز، بخش‌هایی هستند که نخ‌های نسوز، در آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از دیگر کاربردهای رایج نخ‌های نسوز، می‌توان به صنعت تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM)، واشرهای مقاوم دربرابر حرارت بالا، عایق‌بندی درب اجاق گاز، شومینه، انواع مختلف فرهای صنعتی و تجاری، عایق‌بندی ریخته‌گری فلزی و بسته‌بندی اتصالات انبساطی و غیره اشاره نمود.

نخ‌های نسوز در سه حالت مختلف به بازار عرضه می‌شوند: بافته شده، پیچشی و یا با سطح مقطع مربعی. انتخاب نوع مناسب این محصول، بستگی به جنس و کاربرد آن‌ در شرایط گوناگون دارد. با این‌حال، سطح مقطع مدور برای نخ‌های نسوز مرسوم‌تر از باقی انواع آن است. قطر نخ‌های نسوز نیز، با توجه به عملکردی که از آن‌ها انتظار می‌رود، متفاوت بوده و بین 3 میلیمتر تا 10 سانتیمتر متغیر است. در برخی موارد، به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و شیمیایی نخ‌های نسوز، آن‌ها را به روغن سیلیکون آغشته نموده و یا با سیم‌های فلزی مسلح می‌نمایند.

نکته قابل توجه درمورد این محصول این است که نخ‌های نسوز فایبرگلاس، سیلیسی و سرامیکی، حتی در دمای بالا نیز در برابر انواع گوناگون اسیدها و قلیاها مقاوم هستند. این الیاف همه‌کاره، در مکان‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که الیاف دیگر، تحمل گرما یا مواجهه با مواد شیمیایی خاص را تا این حد نداشته باشند.

علاوه بر مقاومت حرارتی بالا، استحکام بالای نخ‌های نسوز، مقاومت کششی فوق‌‍‌العاده آن‌ها در برابر پارگی و به‌علاوه، خواص دی‌الکتریک خوب الیاف به‌کار رفته در این نخ‌ها، محبوبیت آن‌ها را در بین صنایع گوناگون، دو چندان نموده است.

الیاف شیشه و یا الیاف فایبرگلاس، جزو لاینفک تولید همه نخ‌های نسوز هستند. اهمیت وجود الیاف فایبرگلاس در نخ‌های نسوز، به‌ این خاطر است که این ماده، با کاهش حداکثری انتقال حرارت، نخ‌های نسوز را تبدیل به عایق‌های حرارتی مطلوبی می‌نماید.

نخ‌های نسوز در تراکم، طول و به شکل فرآورده‌های متنوعی به بازار عرضه می‌شوند. این تفاوت‌ در تنوع نخ‌های نسوز، بستگی به عملکردهایی دارد که در محیط‌های مختلف و دمای موجود، براساس مکان یا کاربرد دلخواه از آن‌ها انتظار داریم. با این حال، می‌توان نخ‌های نسوز را در چهار دسته کلی تقسیم‌بندی کرد:

1. نخ‌های نسوز فایبرگلاس؛ این نوع از نخ‌های نسوز، از رشته‌های بافته شده مقاوم دربرابر گرما ساخته می‌شوند. تنابیدگی این الیاف بستگی به محصول نهایی دارد؛ به‌این صورت که اگر هدف ما رسیدن به انعطاف بیشترباشد، انسجام تنابیدگی را کاهش می‌دهند، و به‌همین شکل، بنا بر نیاز محصولات به سخت‌تر بودن بافت نخ‌های نسوز، آن‌ها را منسجم‌تر می‌بافند. همچنین، این الیاف می‌توانند برای کاربردهای گوناگون و بنابر نیاز، در مش‌های فولادی پیچیده شوند. در این‌صورت، سیم‌پیچ ایجاد شده، دارای مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت بوده و به‌همین دلیل، عموماً به عنوان عایق درها و بخش‌های مختلف دیگ‌ها و اجاق‌ها، و همین‌طور محصولات صنعتی بسته‌بندی شده و یا اتصالات انبساطی استفاده می‌شود. مواد فایبری می‌توانند تا دمایی در حدود 1000 درجه فارنهایت (معادل540 درجه سلسیوس) را تحمل نمایند.
2. نخ‌های نسوز فایبرگلاس با روکش سیلیکون؛ این نخ‌های بافته شده از الیاف فایبرگلاس، در پوششی از لاستیک سیلیکونی قرار می‌گیرد. نخ‌های نسوز سیلیکونی در طول و تراکم‌های گوناگون وارد بازار می‌شود اما در تمامی موارد، مقاومت حرارتی این الیاف، تا بیش از 500 درجه فارنهایت (معادل 260 درجه سلسیوس) می‌باشد. نوارهای بافته شده سیلیکونی، اغلب در مواردی به‌کار گرفته می‌شوند که قطعه مورد نظر در معرض دمای بالا، شعله، پاشش‌ مواد مذاب، جرقه، سرباره‌ها (منظور، ضایعاتی است که هنگام ذوب فلزات و سنگ‌های معدنی تشکیل می شوند) و دیگر انواع آلودگی‌های حرارتی و سمی قرار داشته باشد.
3. نخ‌های نسوز سیلیسی؛ شکل‌های گوناگون عنصر سیلیس را می‌توان در پوسته زمین و یا سنگ‌های آتشفشانی یافت. نخ‌های سیلیسی ساخته شده از سیلیس آمورف، به‌صورت نخ‌های جامد نامحلول بی‌رنگ یا سفید رنگ هستند. نخ‌های نسوز سیلیسی را اغلب به‌صورت مربعی، پیچیده شده و یا بافته شده به بازار عرضه می‌کنند. این نوع از نخ‌های نسوز، گزینه‌هایی مناسب برای دیگ‌های جوش، اجاق‌ها و بخاری‌هایی است که به‌صورت دایمی گرم هستند. زیرا نخ‌های نسوز سیلیسی می‌توانند گرمایی تا حدود 1800 درجه فارنهایت (معادل 980 درجه سلسیوس) را تحمل کنند.
4. نخ‌های نسوز سرامیکی؛ این نوع از نخ‌های نسوز، دارای بالاترین توان تحمل حرارتی موجود در میان جنس‌های مختلف الیاف نسوز هستند. این نخ‌ها می‌توانند دمای بالا را تا بیش از 2300 درجه فارنهایت (معادل 1260 درجه سلسیوس) و به مدت طولانی تحمل نمایند. یکی دیگر از مزایای منحصربه‌فرد نخ‌های سرامیکی که آن را بسیار محبوب کرده، این است که در برابر خوردگی و شوک حرارتی مقاوم می‌باشند. نخ‌های نسوز سرامیکی، از تابیده شدن و یا بافتن فیبرهای با کیفیت سرامیکی ساخته می‌شوند. این نخ‌های محکم و همه‌کاره، معمولاً در اجاق‌ها، دیگ‌های جوش و سیستم‌های اگزوز به‌کار گرفته می‌شوند. علاوه بر این، الیاف نسوز سرامیکی، در حوزه اتصالات انبساطی و پوشش لوله‌ها هم کاربرد فراوانی دارند.

به‌علت تحمل حرارتی بالای نخ‌های نسوز سرامیکی، از آن‌ها در صنایعی استفاده می‌شود که به علل مختلف، دارای حرارت بالایی هستند؛ از جمله این صنایع، می‌توان جوشکاری ، کارخانه آلومینیوم و فولاد ، پالایشگاه‌ها ، نیروگاه‌های شیمیایی و کارخانه کشتی‌سازی را نام برد.

در گذشته، نوعی از نخ‌های نسوز که ماده اصلی آن‌ها آزبست بود، رونق بسیاری داشت. اما بنابر آگاهی جامعه جهانی درمورد خطرهای شناخته شده آزبست برای سلامت بشر و توجه بیش از پیش به این نکته، امروزه جایگزین‌های مناسبی برای ساخت نخ‌های نسوز مورد توجه قرار گرفته‌اند و تلاش می‌شود تا حد ممکن از به‌کارگیری آزبست در تولید این نخ‌ها خودداری شود. بااین‌حال، در حال حاضر، اگرچه استفاده از نخ‌های نسوز آزبست کاملاً برای کارخانه‌ها قدغن شده است اما هنوز هم برخی از ماشین‌آلات برای حصول بازده بالاتر، از این نوع از نخ‌ها استفاده می‌کنند. بنابراین تولید نخ‌های نسوز آزبست، هم‌چنان در حجم محدود ادامه دارد.