Βασαλτική ίνα: Νέο πράσινο υλικό υψηλής απόδοσης, τα προϊόντα του και οι εφαρμογές του

Υλικό από ίνες βασάλτηέχει ισχυρές χρήσεις. Πώς παράγεται λοιπόν η ίνα βασάλτη; Είναι μια συνεχής ίνα που κατασκευάζεται με υψηλής ταχύτητας τύλιξη βασαλτικού βράχου μετά από τήξη στους 1450°C έως 1500°C μέσω μιας κλωστής από κράμα πλατίνας-ρόδιου. Η ίνα βασάλτη έχει καφέ ή χρυσό χρώμα. Η ίνα βασάλτη είναι ένας νέος τύπος ανόργανου, φιλικού προς το περιβάλλον, πράσινου, υψηλής απόδοσης ινώδους υλικού. Είναι ένα νέο υλικό για τον 21ο αιώνα που είναι πράσινο, φιλικό προς το περιβάλλον και μη ρυπογόνο, και είναι μία από τις τέσσερις κύριες ίνες υψηλής απόδοσης της Κίνας. Η ίνα βασάλτη παρουσιάζει εξαιρετικές ιδιότητες όσον αφορά την αντοχή, την αντοχή σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, την αντοχή στη διάβρωση, τη θερμομόνωση, την ηχομόνωση, την επιβράδυνση φλόγας, καθώς και Χημική ουσία και ηλεκτρική μόνωση.

Βασαλτική ίνα Roving

Πρόκειται για μια συναρμολογημένη δέσμη που σχηματίζεται με τον συνδυασμό πολλαπλών παράλληλων νημάτων ή μεμονωμένων παράλληλων νημάτων χωρίς συστροφή. Η αντοχή σε εφελκυσμό του νήματος 7 - 13 μm είναι ≥0,65 N/tex, το μέτρο ελαστικότητας είναι ≥95 GPa και η επιμήκυνση κατά τη θραύση είναι ≥2,6%. Βασαλτική ίνα Όχι μόνο έχει υψηλή αντοχή, υψηλό μέτρο ελαστικότητας και αντοχή σε κρούση συγκρίσιμη με ίνες υψηλής τεχνολογίας όπως το PPTA (πολυ-p-φαινυλενοτερεφθαλαμίδιο) και το UHMWPE (πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους), αλλά έχει επίσης εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και αντοχή στο φως. Ειδικότερα, η δύναμη συγκόλλησης με τη ρητίνη είναι πολύ υψηλή. Επομένως, το βασάλτη με ρόμβους διαφόρων προδιαγραφών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ύφανση, την περιέλιξη και την πλεξούδα διαφόρων προμορφωμάτων σύνθετων υλικών.

Νήματα από ίνες βασάλτη

Πρόκειται για ένα νήμα που σχηματίζεται με στρίψιμο και πλέξιμο πολλαπλών νημάτων βασάλτη, με διάμετρο μονόινα νήματα γενικά ≤ 9 μm. Τα υφαντικά νήματα μπορούν να ταξινομηθούν γενικά σε νήματα για ύφανση και νήματα για άλλες βιομηχανικές χρήσεις. Τα νήματα ύφανσης έχουν κυρίως τη μορφή σωληνωτών και κωνικών μπομπίνων.

Ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτη

Είναι ένα προϊόν που κατασκευάζεται με την κοπή συνεχών νημάτων βασαλτικών ινών. Οι ίνες είναι επικαλυμμένες με ένα (σιλάνιο) παράγοντα κολλαρίσματος. Επομένως, η κομμένη κλωστή από βασαλτικές ίνες είναι το υλικό επιλογής για την ενίσχυση θερμοπλαστικών ρητινών και επίσης το καλύτερο υλικό για την ενίσχυση σκυροδέματος. Ο βασάλτης είναι ένα συστατικό ηφαιστειακού πετρώματος υψηλής απόδοσης. Αυτό το ειδικό πυριτικό άλας δίνει στις βασαλτικές ίνες εξαιρετική χημική αντοχή, ειδικά το πλεονέκτημα της αντοχής στα αλκάλια. Επομένως, οι ίνες βασάλτη είναι ένα εξαιρετικό υλικό για την αντικατάσταση του πολυπροπυλενίου (PP) και του πολυακρυλονιτριλίου (PAN) για την ενίσχυση του τσιμεντοειδούς σκυροδέματος. Είναι επίσης ένα εξαιρετικά ανταγωνιστικό προϊόν για την αντικατάσταση των πολυεστερικών ινών, των ινών λιγνίνης κ.λπ., στο ασφαλτικό σκυρόδεμα, το οποίο μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, την αντοχή σε ρωγμές σε χαμηλές θερμοκρασίες και την αντοχή στην κόπωση του ασφαλτικού σκυροδέματος.

Νήματα με υφή από ίνες βασάλτη

Το νήμα από ίνες βασάλτη υποβάλλεται σε επεξεργασία μέσω μιας μηχανής υψηλής απόδοσης για την παραγωγή νήματος με υφή από ίνες βασάλτη. Η αρχή διαμόρφωσης είναι: μια ροή αέρα υψηλής ταχύτητας εισέρχεται στο κανάλι διαμόρφωσης με υφή, δημιουργώντας αναταραχή. Αυτή η αναταραχή χρησιμοποιείται για τη διασπορά των ινών βασάλτη, προκαλώντας τους να σχηματίσουν ίνες που μοιάζουν με θηλιά, προσδίδοντας έτσι όγκο στην ίνα βασάλτη και παράγοντας νήμα με υφή.

Ύφασμα από ίνες βασάλτη, επίσης γνωστό ως Υφασμάτινο ύφασμα από βασάλτη

Υφαίνεται με χρήση ινών βασάλτη υψηλής απόδοσης μετά από διαδικασίες όπως στρίψιμο και στρέβλωση. Το ύφασμα από ίνες βασάλτη είναι ένα ύφασμα υψηλής απόδοσης με εξαιρετικές ιδιότητες, υψηλή αντοχή, ομοιόμορφη υφή, επίπεδη επιφάνεια και ποικίλες τεχνικές ύφανσης. Μπορεί να υφανθεί σε υφάσματα χαμηλής πυκνότητας, αναπνεύσιμα, ελαφριά και λεπτά ή σε υφάσματα υψηλής πυκνότητας, υψηλής αντοχής, παχιά και άκαμπτα. Τα κοινά υφάσματα από ίνες βασάλτη περιλαμβάνουν απλή ύφανση από ίνες βασάλτη, ύφανση twill από ίνες βασάλτη, ύφανση σατέν από ίνες βασάλτη, ύφανση διπλού υφαδιού από ίνες βασάλτη, ταινία από ίνες βασάλτη κ.λπ.

Βασαλτική ίνα βελόνας διάτρητη τσόχα

Η ψιλοκομμένη κλωστή από ίνες βασάλτη λανάρεται και στη συνέχεια το ψιλοκομμένο στρώμα ενισχύεται και συνδυάζεται με ένα ύφασμα χρησιμοποιώντας διαδικασίες βελονισμού ή υδροεμπλοκής για να σχηματίσει ένα ενιαίο σύνολο. Στη συνέχεια, υποβάλλεται σε επεξεργασία με εμποτισμό και ξήρανση για να σχηματιστεί το τελικό τσόχα με βελόνα (η μετεπεξεργασία μπορεί επίσης να παραλειφθεί).

Σύνθετα υλικά ινών βασάλτη

Σε σύγκριση με τις ίνες υψηλής τεχνολογίας όπως οι ίνες άνθρακα, το αραμίδιο και οι ίνες πολυαιθυλενίου εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους (UHMWPE), οι ίνες βασάλτη όχι μόνο διαθέτουν τα χαρακτηριστικά υψηλής αντοχής και υψηλού μέτρου ελαστικότητας των ινών υψηλής τεχνολογίας, αλλά έχουν επίσης εξαιρετικές ιδιότητες όπως καλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες (-269°C έως 760°C), αντοχή στην οξείδωση, αντοχή στην ακτινοβολία, θερμομόνωση, ηχομόνωση, καλό φιλτράρισμα, υψηλή αντοχή σε θλίψη και αντοχή σε διάτμηση, και καταλληλότητα για χρήση σε διάφορα περιβάλλοντα, με καλή αναλογία κόστους-απόδοσης. Είναι ένα καθαρό φυσικό ανόργανο μη μεταλλικό υλικό και ένα νέο βασικό υλικό και ίνα υψηλής τεχνολογίας που μπορεί να καλύψει τις αναπτυξιακές ανάγκες των βασικών βιομηχανιών της εθνικής οικονομίας. Οι ίνες βασάλτη και τα σύνθετά τους μπορούν να καλύψουν καλύτερα τις ανάγκες των δομικών υλικών σε τομείς όπως οι κατασκευές εθνικής άμυνας, οι μεταφορές, οι κατασκευές, η πετροχημική βιομηχανία, η προστασία του περιβάλλοντος, η ηλεκτρονική, η αεροπορία και η αεροδιαστημική, παίζοντας σημαντικό ρόλο στην προώθηση των κατασκευών εθνικής άμυνας, των μεγάλων έργων και της αναβάθμισης των βιομηχανικών δομών. Είναι ταυτόχρονα ένα πράσινο υλικό που πληροί τις οικολογικές περιβαλλοντικές απαιτήσεις του 21ου αιώνα και μια ανταγωνιστική νέα βιομηχανία υλικών με βιώσιμη ανάπτυξη στον παγκόσμιο τομέα ινών υψηλής τεχνολογίας. Συγκεκριμένα, η Κίνα κατέχει ήδη ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας για την τεχνολογία και τη διαδικασία κατασκευής ινών βασάλτη και έχει επιτύχει ένα διεθνώς κορυφαίο επίπεδο με "πλεονέκτημα μεταγενέστερου κέρδους". Επομένως, η δυναμική ανάπτυξη της βιομηχανίας ινών βασάλτη και των σύνθετων υλικών της έχει αναμφίβολα μεγάλη σημασία.

Εφαρμογή ινών βασάλτη σε λειτουργικά ρούχα

Το ύφασμα από ίνες βασάλτη έχει υψηλή αντοχή, μόνιμη επιβράδυνση φλόγας, μπορεί να αντέξει βραχυπρόθεσμες θερμοκρασίες άνω των 1000°C και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μακροπρόθεσμα σε περιβάλλον 760°C, καθιστώντας το ιδανικό υποκατάστατο του αμιάντου και του υφάσματος από ίνες γυαλιού. Το ύφασμα από ίνες βασάλτη έχει υψηλή αντοχή σε θραύση, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και μόνιμη επιβράδυνση φλόγας. Είναι μια οικονομική εναλλακτική λύση σε σχέση με τις υψηλής απόδοσης και προηγμένες ίνες όπως Nomex (Aramid 1313), Kevlar (Aramid 1414), Zylon (ίνες PBO) και ίνες άνθρακα. Το ύφασμα από ίνες βασάλτη μπορεί να βαφτεί και να τυπωθεί μετά από χημική βαφή και φινίρισμα. Μετά το λειτουργικό φινίρισμα, όπως το φινίρισμα με οργανοφθορίνη, μπορεί να μετατραπεί σε ύφασμα που απωθεί το λάδι, το νερό και είναι μόνιμα επιβραδυντικό φλόγας. Η ενδυμασία που μπορεί να κατασκευαστεί από ύφασμα από ίνες βασάλτη περιλαμβάνει: εξοπλισμό πυροσβεστών, στολές θερμομόνωσης, στολές εγγύτητας, προστατευτικά ρούχα για εργάτες κλιβάνων, ενδύματα εργασίας συγκόλλησης και στολές επιβράδυνσης φλόγας για πληρώματα στρατιωτικών τεθωρακισμένων οχημάτων κ.λπ.