Fibra de basalto: un nuevo material ecológico de alto rendimiento, sus productos y aplicaciones.

Material de fibra de basaltoTiene usos poderosos. Entonces, ¿cómo se produce la fibra de basalto? Es una fibra continua hecha mediante el estirado a alta velocidad de material de roca basáltica después de ser fundida a 1450 °C a 1500 °C a través de una hilera de aleación de platino-rodio. La fibra de basalto es de color marrón o dorado. La fibra de basalto es un nuevo tipo de material de fibra inorgánico, ecológico, verde y de alto rendimiento. Es un nuevo material para el siglo XXI que es verde, ecológico y no contaminante, y es una de las cuatro principales fibras de alto rendimiento de China. La fibra de basalto exhibe excelentes propiedades en términos de resistencia, resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia a la corrosión, aislamiento térmico, aislamiento acústico, retardo de llama, así como Químico y aislamiento eléctrico.

Fibra de basalto en mecha

Se trata de un haz ensamblado formado por la combinación de múltiples filamentos paralelos o filamentos paralelos individuales sin torsión. La resistencia a la tracción de la fibra de 7 a 13 μm es ≥0,65 N/tex, el módulo elástico es ≥95 GPa y la elongación a la rotura es ≥2,6 %. Fibra de basalto No solo posee alta resistencia, alto módulo y resistencia al impacto comparables a fibras de alta tecnología como PPTA (poli-p-fenileno tereftalamida) y UHMWPE (polietileno de ultra alto peso molecular), sino que también presenta una excelente resistencia a altas temperaturas y a la luz. En particular, su fuerza de unión con la resina es muy alta. Por lo tanto, la fibra de basalto de diversas especificaciones puede utilizarse para tejer, enrollar y trenzar preformas de diversos materiales compuestos.

Hilo textil de fibra de basalto

Se trata de un hilo formado por el retorcido y entrelazado de múltiples filamentos de fibra de basalto, con un diámetro de monofilamento generalmente ≤ 9 μm. El hilo textil se puede clasificar a grandes rasgos en hilo para tejer e hilo para otros usos industriales; el hilo para tejer se presenta principalmente en forma de bobinas tubulares y bobinas cónicas.

Hebra cortada de fibra de basalto

Se trata de un producto elaborado mediante el corte de filamentos continuos de fibra de basalto. Las fibras están recubiertas con un agente de encolado (silano). Por lo tanto, la fibra de basalto cortada es el material de elección para el refuerzo de resinas termoplásticas y también el mejor material para el refuerzo de hormigón. El basalto es un componente de roca volcánica de alto rendimiento. Este silicato especial confiere a la fibra de basalto una excelente resistencia química, especialmente la ventaja de la resistencia a los álcalis. Por consiguiente, la fibra de basalto es un material excelente para sustituir al polipropileno (PP) y al poliacrilonitrilo (PAN) en el refuerzo del hormigón de cemento; también es un producto altamente competitivo para sustituir a las fibras de poliéster, las fibras de lignina, etc., en el hormigón asfáltico, lo que puede mejorar la estabilidad a altas temperaturas, la resistencia al agrietamiento a bajas temperaturas y la resistencia a la fatiga del hormigón asfáltico.

Hilo texturizado de fibra de basalto

El hilo de fibra de basalto se procesa mediante una máquina texturizadora de alto rendimiento para producir hilo texturizado de fibra de basalto. El principio de formación es el siguiente: un flujo de aire a alta velocidad entra en el canal de texturización, creando turbulencia. Esta turbulencia se utiliza para dispersar las fibras de basalto, lo que provoca que formen fibras en forma de bucle, dándoles así volumen y produciendo el hilo texturizado.

Tejido de fibra de basalto, también conocido como Tejido de fibra de basalto

Se teje utilizando fibra de basalto de alto rendimiento tras procesos como el retorcido y el urdido. El tejido de fibra de basalto es un tejido de alto rendimiento con excelentes propiedades, alta resistencia, textura uniforme, superficie plana y diversas técnicas de tejido. Puede tejerse en tejidos de baja densidad, transpirables, ligeros y finos, o en tejidos de alta densidad, alta resistencia, gruesos y rígidos. Entre los tejidos de fibra de basalto más comunes se incluyen el tejido liso, el tejido de sarga, el tejido satinado, el tejido de doble trama y la cinta de fibra de basalto, entre otros.

Fieltro punzonado con fibra de basalto

La fibra de basalto cortada se carda, y luego la capa de fieltro cortado se refuerza y ​​se mezcla con una malla mediante procesos de punzonado o hidroentrelazado para formar una unidad homogénea. Posteriormente, se somete a un tratamiento de impregnación y secado para obtener el fieltro punzonado final (el postratamiento también puede omitirse).

Compuestos de fibra de basalto

En comparación con fibras de alta tecnología como la fibra de carbono, la aramida y la fibra de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), la fibra de basalto no solo posee las características de alta resistencia y alto módulo de las fibras de alta tecnología, sino que también presenta excelentes propiedades como buena resistencia a altas temperaturas (-269 °C a 760 °C), resistencia a la oxidación, resistencia a la radiación, aislamiento térmico, aislamiento acústico, buena filtración, alta resistencia a la compresión y al corte, y aptitud para su uso en diversos entornos, con una buena relación costo-beneficio. Se trata de un material inorgánico no metálico natural puro y un nuevo material básico y fibra de alta tecnología que puede satisfacer las necesidades de desarrollo de las industrias básicas de la economía nacional. La fibra de basalto y sus compuestos pueden satisfacer mejor las necesidades de materiales estructurales en campos como la construcción de defensa nacional, el transporte, la construcción, la industria petroquímica, la protección ambiental, la electrónica, la aviación y la industria aeroespacial, desempeñando un papel importante en el impulso de la construcción de defensa nacional, los grandes proyectos y la modernización de la estructura industrial. Se trata de un material ecológico que cumple con los requisitos ambientales del siglo XXI y, a la vez, de una industria de materiales nuevos y competitivos con un desarrollo sostenible en el sector global de fibras de alta tecnología. En particular, China ya posee derechos de propiedad intelectual independientes sobre la tecnología y el proceso de fabricación de la fibra de basalto, y ha alcanzado un nivel de liderazgo internacional con una ventaja competitiva propia. Por lo tanto, impulsar el desarrollo de la fibra de basalto y su industria de materiales compuestos es, sin duda, de gran importancia.

Aplicación de la fibra de basalto en prendas de vestir funcionales

El tejido de fibra de basalto posee alta resistencia, ignifugación permanente, soporta temperaturas superiores a 1000 °C durante periodos cortos y puede utilizarse a largo plazo en un entorno de 760 °C, lo que lo convierte en un sustituto ideal para el amianto y la fibra de vidrio. El tejido de fibra de basalto presenta alta resistencia a la rotura, resistencia a altas temperaturas e ignifugación permanente. Es una alternativa económica a fibras avanzadas de alto rendimiento como Nomex (aramida 1313), Kevlar (aramida 1414), Zylon (fibra PBO) y fibra de carbono. Tras un proceso de teñido y acabado químico, el tejido de fibra de basalto puede teñirse e imprimirse. Después de un acabado funcional, como el acabado con organofluorados, se puede convertir en un tejido repelente al aceite, repelente al agua e ignifugación permanente. Entre las prendas que se pueden fabricar con tejido de fibra de basalto se incluyen: trajes de protección para bomberos, trajes de aislamiento térmico, trajes de proximidad, ropa de protección para trabajadores de hornos, ropa de trabajo para soldadores y trajes ignífugos para tripulaciones de vehículos blindados militares, etc.