Modstår 1300°C uden at brænde igennem! En brandbekæmpelsesdragt vævet af vulkansk klippe – lavere pris, stærkere beskyttelse

For nylig, efter at have overvundet tekniske forhindringer i årevis, trak Wuhan Textile University med succes hårdt Basalt til fibre finere end et menneskehår og vævede dem til "Basalt Dragon-Scale Suits", der er i stand til at modstå temperaturer på 1300°C. Dette gennembrud, som har tiltrukket sig opmærksomhed fra førende tekstilvirksomheder, afhjælper ikke kun de beskyttende mangler ved traditionelle brandbekæmpelsesdragter, men opnår også overlegen ydeevne til en lavere pris. Repræsentanter fra Wuhan Brand- og Redningsbureau besøgte for nylig universitetet for at bestille et parti af disse dragter. Innovationen har vakt interesse ikke kun fra lokale Hubei-virksomheder, men også fra adskillige førende tekstilvirksomheder over hele landet.

"Vores 'Core-Wrapped Spinning'-teknologi er en globalt original og alsidig teknik. Den skiller sig ud inden for højtemperaturbestandigt specialbeklædning og har genereret over 2 milliarder yuan i industriel værdi," sagde professor Xia Zhigang, leder af spindeforskningsgruppen under akademiker Xu Weilins team, den 19. maj. Han forklarede, at gennembruddet inden for Basaltfiber Teknologi til brandslukningsdragter løser ikke kun de beskyttende begrænsninger ved konventionelle dragter, men fremmer også kraftigt tekstilmaterialevidenskab og industrialiseringen af ​​tekstilforarbejdningsudstyr og ændrer dermed den internationale konkurrence.

En materialerevolution: Forvandling af sten til "basaltdrage-rustninger"

"Udfordringen vedr. basaltmaterialer opstod ud fra industriens behov; vores team reagerede aktivt på disse krav ved at udføre dedikeret videnskabelig forskning."

I 2017, under et besøg i to virksomheder, hørte Xia Zhigang og hans team en enstemmig anmodning: Kunne uorganiske materialer – såsom basalt – bruges til at udvinde fibre, spinde garn og væve stof for at beskytte brandmændenes liv i frontlinjen?

Basaltfiber tilbyder fremragende termisk og elektrisk isolering, brand- og kuldebestandighed, høj Kemisk inertitet, korrosionsbestandighed og lave omkostninger. Fibrene er dog stive og tilbøjelige til sprødbrud, hvilket gør det vanskeligt at kontrollere ikke-destruktiv bøjning og vridning med lavt drejningsmoment under tekstilforarbejdning.

Drevet af en mission om at "slå rod i Hubei og forblive engageret i produktionslinjen" foreslog Xia Zhigang: "Dette er en global udfordring – skal vi prøve det?"

Efter at være vendt tilbage til universitetslaboratoriet organiserede Xia Zhigang en forskningsgruppe og indgik partnerskab med fiberspinderi- og tekstilvirksomheder for at lancere et teoretisk forskningsinitiativ med fokus på innovation inden for basaltmaterialer. Basaltfiber er en uorganisk fiber udvundet af vulkansk basaltsten. Gennem innovationer inden for teknisk udstyr og forarbejdning er den blevet ultrafin og fleksibel, samtidig med at den bevarer sin naturlige modstandsdygtighed over for høje temperaturer og korrosion.

I 2021 slog forskerholdet og industripartnere sig sammen; universitetslaboratorier samarbejdede tæt med fabrikkernes produktionslinjer for at udføre kontinuerlig testning og validering. Fiberdiameteren blev reduceret fra 12 mikron og 10 mikron ned til blot 5 mikron - en tredjedel af tykkelsen af ​​et menneskehår. Efter titusindvis af momenttests, gentagne beregninger, eksperimentelle valideringer og optimering baseret på feedback færdiggjorde holdet en optimal proces til "ikke-destruktiv, tovejs vridning med indeslutning". Dette sikrede, at basaltfiberen kunne spindes med minimalt moment, mens den forblev ubeskadiget.

"Hudvenlighed – det var den sværeste udfordring for basaltfiberstoffer!" Holdets centrale gennembrud ligger i "core-wrap spinning"-teknologi: bløde stapelfibre snos omkring et basaltkernefilament. Denne tilgang bevarer basaltfiberens "robuste" beskyttende kerne, samtidig med at den giver en let, blød og hudvenlig bæreoplevelse. "Vi kaldte denne nye teknologi 'ikke-destruktiv, lavmoment, fuld-wrap garndannelsesteknologi'," forklarer Xia Zhigang. Hans team samarbejdede med flere virksomheder over flere år for at overvinde tekniske udfordringer ved at trække stiv basalt til fibre, der er finere end menneskehår, og væve dem til "Basalt Dragon-Scale Suits", der er i stand til at modstå temperaturer på 1.300 °C. Dette gennembrud adresserede ikke kun de beskyttende mangler ved traditionelt brandbekæmpelsesudstyr, men opnåede også overlegen ydeevne til en konkurrencedygtig pris.

Fra Månen til Brandpladsen: En Brandbekæmpelsesdragt er et udtryk for "den menneskelige teknologis højdepunkt"

Det nationale flag, der blev vist på måneoverfladen, fangede verdens opmærksomhed på et øjeblik... I 2024 skinnede Chang'e-6 "månenationalflag" klart i rummet. Som verdens første basaltfiberflag, der blev vist på månen, gav det afgørende materiel støtte til mit lands dybe rumforskningsmissioner. Basaltfiberspinningsteknologien, der blev brugt til dette flag, blev udviklet af professor Xia Zhigangs team på Wuhan Textile University.

I dag uddanner den spindeteknologi, der er udviklet af professor Xias team, ikke kun studerende og industriteknikere, men støtter også store nationale projekter og er blevet kommercialiseret med succes på tværs af forskellige civile sektorer, hvilket demonstrerer et enormt markedspotentiale. Eksperimenter viste, at når traditionelt bomuldsstof blev udsat for en fakkelflamme på 1.300 °C i 10 sekunder, antændtes det øjeblikkeligt, og en aramid-brandslukningsdragt blev fuldstændigt brændt igennem, hvorimod det brandsikre stof af basaltfibre kun viste en let sortfarvning.

I 2025 samarbejdede teamet på tværs af hele forsyningskæden med flere indenlandske virksomheder for at drive storskalaproduktionen af ​​basaltkompositkernespundne garner og fremstillede produkter som brandbekæmpelsesdragter, støvler, beskyttelsesreb og brandtæpper.

"Sammenlignet med traditionelle aramid brandbekæmpelsesdragter, basaltfiberdragter tilbyder overlegne ydeevnemålinger: de modstår temperaturer op til 1.300 °C og fungerer pålideligt inden for et område fra -200 °C til 700 °C, hvilket effektivt løser en kritisk teknologisk flaskehals.

Xia Zhigang bemærkede med stolthed, at der i øjeblikket ikke findes direkte sammenlignelige produkter på det internationale marked, hvilket markerer Kinas overgang fra at være en følger til at være en leder på dette område. I mellemtiden fortsætter forskerholdet med at arbejde med virksomheder om yderligere optimering, der fremmer industrialiseringen og anvendelsen af ​​mere innovative produkter af høj kvalitet.

"Fra Jorden til Månen rækker anvendelsesmulighederne for basaltfibre langt ud over brandbekæmpelsesdragter," sagde Xia Zhigang med et blik fremad. Han forklarede, at Månen besidder enorme mængder månejord med en strukturel sammensætning, der ligner basalt; i fremtiden kan basaltfiberstoffer bruges til at fremstille rumdragter og lette månekonstruktionen, hvilket vil hjælpe menneskeheden med yderligere måneudforskning.