Bazaltna vlakna: Visokoperformansni zeleni novi materijal, njegovi proizvodi i primjene

Materijal od bazaltnih vlakanaima snažne upotrebe. Dakle, kako se proizvode bazaltna vlakna? To su kontinuirana vlakna napravljena brzim izvlačenjem bazaltnog kamenog materijala nakon topljenja na 1450°C do 1500°C kroz mlaznicu od legure platine i rodija. Bazaltna vlakna su smeđe ili zlatne boje. Bazaltna vlakna su nova vrsta neorganskog, ekološki prihvatljivog, zelenog, visokoučinkovitog vlaknastog materijala. To je novi materijal za 21. stoljeće koji je zelen, ekološki prihvatljiv i ne zagađuje okoliš, te je jedno od četiri glavna visokoučinkovita vlakna u Kini. Bazaltna vlakna pokazuju odlična svojstva u pogledu čvrstoće, otpornosti na visoke i niske temperature, otpornosti na koroziju, toplinske izolacije, zvučne izolacije, usporavanja plamena, kao i... Hemijsko i električnu izolaciju.

Roving od bazaltnih vlakana

To je sastavljeni snop formiran kombinovanjem više paralelnih filamenata ili pojedinačnih paralelnih filamenata bez uvijanja. Zatezna čvrstoća rovinga od 7 - 13 μm je ≥0,65 N/tex, modul elastičnosti je ≥95 GPa, a prekidno izduženje je ≥2,6%. Bazaltna vlakna Ne samo da ima visoku čvrstoću, visoki modul i otpornost na udarce uporedivu s visokotehnološkim vlaknima kao što su PPTA (poli-p-fenilen tereftalamid) i UHMWPE (polietilen ultra visoke molekularne težine), već ima i odličnu otpornost na visoke temperature i svjetlost. Posebno je čvrstoća međupovršinskog lijepljenja sa smolom vrlo visoka. Stoga se bazaltna roving različitih specifikacija može koristiti za tkanje, namotavanje i pletenje različitih predoblika od kompozitnih materijala.

Tekstilna pređa od bazaltnih vlakana

To je pređa formirana uvijanjem i slaganjem višestrukih filamenata od bazaltnih vlakana, s promjerom monofilamenta obično ≤ 9 μm. Tekstilna pređa se može grubo podijeliti na pređu za tkanje i pređu za ostale industrijske namjene; ​​pređa za tkanje je uglavnom u obliku cjevastih kalema i konusnih kalema.

Sjeckana pramen od bazaltnih vlakana

To je proizvod napravljen sjeckanjem kontinuiranih bazaltnih vlakana. Vlakna su premazana (silanskim) sredstvom za zgušnjavanje. Stoga su sjeckana bazaltna vlakna materijal izbora za ojačavanje termoplastičnih smola, a ujedno i najbolji materijal za armiranje betona. Bazalt je visokoučinkovita vulkanska stijenska komponenta. Ovaj posebni silikat daje bazaltnim vlaknima odličnu hemijsku otpornost, posebno prednost otpornosti na alkalije. Stoga su bazaltna vlakna odličan materijal za zamjenu polipropilena (PP) i poliakrilonitrila (PAN) za ojačavanje cementnog betona; također su vrlo konkurentan proizvod za zamjenu poliesterskih vlakana, ligninskih vlakana itd. u asfaltnom betonu, što može poboljšati stabilnost na visokim temperaturama, otpornost na pucanje na niskim temperaturama i otpornost asfaltnog betona na zamor.

Teksturirana pređa od bazaltnih vlakana

Pređa od bazaltnih vlakana se obrađuje pomoću visokoučinkovite mašine za teksturiranje kako bi se proizvela teksturirana pređa od bazaltnih vlakana. Princip oblikovanja je: protok zraka velikom brzinom ulazi u kanal za teksturiranje, stvarajući turbulenciju. Ova turbulencija se koristi za raspršivanje bazaltnih vlakana, uzrokujući njihovo formiranje vlakana nalik petlji, čime se bazaltnim vlaknima daje volumen i proizvodi teksturirana pređa.

Tkanina od bazaltnih vlakana, poznata i kao Tkanina od bazaltnih vlakana

Tka se korištenjem visokoučinkovitih bazaltnih vlakana nakon procesa kao što su uvijanje i savijanje. Tkanina od bazaltnih vlakana je visokoučinkovita tkanina s izvrsnim svojstvima, visokom čvrstoćom, ujednačenom teksturom, ravnom površinom i različitim tehnikama tkanja. Može se tkati u tkanine niske gustoće, prozračne, lagane i tanke, ili tkanine visoke gustoće, visoke čvrstoće, debele i krute. Uobičajene tkanine od bazaltnih vlakana uključuju ravno tkanje bazaltnih vlakana, keper tkanje bazaltnih vlakana, satensko tkanje bazaltnih vlakana, tkanje bazaltnih vlakana s dvostrukom potkom, traku od bazaltnih vlakana itd.

Filc od bazaltnih vlakana bušen iglom

Sjeckana nit od bazaltnih vlakana se grebenava, a zatim se sloj sjeckane podloge ojačava i spaja sa scrimom korištenjem procesa iglanja ili hidro-uplitanja kako bi se formirala jedinstvena cjelina. Nakon toga se obrađuje impregnacijom i sušenjem kako bi se formirao gotov iglano-bušeni filc (naknadna obrada se također može izostaviti).

Kompoziti od bazaltnih vlakana

U poređenju sa visokotehnološkim vlaknima kao što su ugljenična vlakna, aramid i polietilenska vlakna ultra visoke molekularne težine (UHMWPE), bazaltna vlakna ne samo da posjeduju visoku čvrstoću i visoki modul elastičnosti karakteristične za visokotehnološka vlakna, već imaju i odlična svojstva kao što su dobra otpornost na visoke temperature (-269°C do 760°C), otpornost na oksidaciju, otpornost na zračenje, toplotna izolacija, zvučna izolacija, dobra filtracija, visoka tlačna čvrstoća i čvrstoća na smicanje, te pogodnost za upotrebu u različitim okruženjima, uz dobar odnos cijene i performansi. To je čisti prirodni neorganski nemetalni materijal i novi osnovni materijal i visokotehnološko vlakno koje može zadovoljiti razvojne potrebe osnovnih industrija nacionalne ekonomije. Bazaltna vlakna i njihovi kompoziti mogu bolje zadovoljiti potrebe za konstrukcijskim materijalima u oblastima kao što su izgradnja nacionalne odbrane, transport, građevinarstvo, petrohemijska industrija, zaštita okoliša, elektronika, avijacija i vazduhoplovstvo, igrajući važnu ulogu u promovisanju izgradnje nacionalne odbrane, velikih projekata i modernizacije industrijskih struktura. To je i zeleni materijal koji ispunjava ekološke zahtjeve 21. stoljeća i konkurentna nova industrija materijala s održivim razvojem u globalnom visokotehnološkom sektoru vlakana. Konkretno, Kina već posjeduje nezavisna prava intelektualnog vlasništva za tehnologiju i proces proizvodnje bazaltnih vlakana i postigla je vodeći međunarodni nivo s "prednošću kasnijeg razvoja". Stoga je snažan razvoj industrije bazaltnih vlakana i kompozitnih materijala nesumnjivo od velikog značaja.

Primjena bazaltnih vlakana u funkcionalnoj odjeći

Tkanina od bazaltnih vlakana ima visoku čvrstoću, trajnu otpornost na plamen, može izdržati kratkotrajne temperature iznad 1000°C i može se dugoročno koristiti u okruženju od 760°C, što je čini idealnom zamjenom za azbest i tkaninu od staklenih vlakana. Tkanina od bazaltnih vlakana ima visoku čvrstoću na kidanje, otpornost na visoke temperature i trajnu otpornost na plamen. To je jeftina alternativa visokoučinkovitim i naprednim vlaknima kao što su Nomex (Aramid 1313), Kevlar (Aramid 1414), Zylon (PBO vlakna) i karbonska vlakna. Tkanina od bazaltnih vlakana može se bojati i štampati nakon hemijskog bojenja i završne obrade. Nakon funkcionalne završne obrade, kao što je organofluorinska završna obrada, može se pretvoriti u tkaninu otpornu na ulje, vodu i trajno usporavajuću plamen. Odjeća koja se može proizvesti od tkanine od bazaltnih vlakana uključuje: vatrogasnu opremu za hitne intervencije, termoizolacijska odijela, odijela za blisku zaštitu, zaštitnu odjeću za radnike u pećima, radnu odjeću za zavarivanje i odijela otporna na plamen za posade vojnih oklopnih vozila itd.