الیاف بازالت: ماده جدید سبز با کارایی بالا، محصولات و کاربردهای آن
جنس الیاف بازالتکاربردهای قدرتمندی دارد. بنابراین، الیاف بازالت چگونه تولید میشود؟ این الیاف پیوسته با کشش پرسرعت مواد سنگ بازالت پس از ذوب شدن در دمای ۱۴۵۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد از طریق یک اسپینرت آلیاژ پلاتین-رودیوم ساخته میشوند. الیاف بازالت به رنگ قهوهای یا طلایی است. الیاف بازالت نوع جدیدی از الیاف معدنی، سازگار با محیط زیست، سبز و با کارایی بالا است. این ماده جدیدی برای قرن بیست و یکم است که سبز، سازگار با محیط زیست و غیرآلاینده است و یکی از چهار الیاف اصلی با کارایی بالای چین است. الیاف بازالت از نظر استحکام، مقاومت در برابر دماهای بالا و پایین، مقاومت در برابر خوردگی، عایق حرارتی، عایق صوتی، بازدارندگی شعله و همچنین ... خواص بسیار خوبی از خود نشان میدهد. شیمیایی و عایق الکتریکی.
الیاف بازالت
این یک دسته مونتاژ شده است که با ترکیب چندین رشته موازی یا تک رشته موازی بدون پیچش تشکیل شده است. استحکام کششی الیاف 7 تا 13 میکرومتری ≥0.65 N/tex، مدول الاستیک ≥95 GPa و ازدیاد طول در نقطه پارگی ≥2.6٪ است. الیاف بازالت نه تنها دارای استحکام بالا، مدول بالا و مقاومت در برابر ضربه قابل مقایسه با الیاف با تکنولوژی بالا مانند PPTA (پلی-پی-فنیلن ترفتالامید) و UHMWPE (پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا) است، بلکه مقاومت عالی در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر نور نیز دارد. به خصوص، استحکام اتصال سطح مشترک با رزین بسیار بالا است. بنابراین، میتوان از رووینگ بازالت با مشخصات مختلف برای بافت، پیچیدن و بافتن پیش ساختههای مختلف مواد کامپوزیتی استفاده کرد.
نخ نساجی الیاف بازالت
این نخی است که با پیچاندن و تا زدن چندین رشته الیاف بازالت تشکیل میشود و قطر تک رشته آن عموماً ≤ 9 میکرومتر است. نخ نساجی را میتوان به طور کلی به نخ برای بافندگی و نخ برای سایر مصارف صنعتی طبقهبندی کرد. نخ بافندگی عمدتاً به شکل بوبینهای لولهای و بوبینهای مخروطی است.
رشته خرد شده الیاف بازالت
این محصول با خرد کردن رشتههای پیوسته الیاف بازالت ساخته میشود. الیاف با یک عامل آهاردهی (سیلان) پوشش داده میشوند. بنابراین، رشته خرد شده الیاف بازالت، ماده انتخابی برای تقویت رزینهای ترموپلاستیک و همچنین بهترین ماده برای تقویت بتن است. بازالت یک جزء سنگ آتشفشانی با کارایی بالا است. این سیلیکات ویژه به الیاف بازالت مقاومت شیمیایی عالی، به ویژه مزیت مقاومت قلیایی، میدهد. بنابراین، الیاف بازالت مادهای عالی برای جایگزینی پلیپروپیلن (PP) و پلیاکریلونیتریل (PAN) برای تقویت بتن سیمانی است. همچنین محصولی بسیار رقابتی برای جایگزینی الیاف پلیاستر، الیاف لیگنین و غیره در بتن آسفالتی است که میتواند پایداری در دمای بالا، مقاومت در برابر ترک در دمای پایین و مقاومت در برابر خستگی بتن آسفالتی را بهبود بخشد.
نخ تکسچره شده با الیاف بازالت
نخ الیاف بازالت از طریق یک دستگاه تکسچرینگ با کارایی بالا پردازش میشود تا نخ تکسچره شده از الیاف بازالت تولید شود. اصل شکلدهی این است: یک جریان هوای پرسرعت وارد کانال تکسچره کننده در حال شکلگیری میشود و تلاطم ایجاد میکند. این تلاطم برای پراکنده کردن الیاف بازالت استفاده میشود و باعث میشود که آنها الیاف حلقه مانند تشکیل دهند و در نتیجه به الیاف بازالت حجم میدهند و نخ تکسچره شده تولید میکنند.
پارچه الیاف بازالت، که به عنوان ... نیز شناخته میشود پارچه بافته شده از الیاف بازالت
این پارچه با استفاده از الیاف بازالت با کارایی بالا پس از فرآیندهایی مانند پیچاندن و تاب دادن بافته میشود. پارچه الیاف بازالت، پارچهای با کارایی بالا با خواص عالی، استحکام بالا، بافت یکنواخت، سطح صاف و تکنیکهای بافت متنوع است. میتوان آن را به صورت پارچههای کم چگالی، قابل تنفس، سبک و نازک یا پارچههای با چگالی بالا، استحکام بالا، ضخیم و سفت بافت. پارچههای رایج الیاف بازالت شامل بافت ساده الیاف بازالت، بافت جناغی الیاف بازالت، بافت ساتن الیاف بازالت، بافت دو پود الیاف بازالت، نوار الیاف بازالت و غیره است.
نمد سوزنی الیاف بازالت
رشتههای خرد شده الیاف بازالت کارد میشوند و سپس لایه حصیری خرد شده تقویت شده و با استفاده از فرآیندهای سوزنزنی یا گرهزنی با آب با یک پارچه آستری ترکیب میشود تا یک کل یکپارچه تشکیل شود. سپس با آغشتهسازی و خشک کردن، نمد سوزنزنی شده نهایی تشکیل میشود (همچنین میتوان از عملیات پس از پردازش صرف نظر کرد).
کامپوزیتهای الیاف بازالت
در مقایسه با الیاف پیشرفته مانند الیاف کربن، آرامید و الیاف پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)، الیاف بازالت نه تنها دارای ویژگیهای استحکام بالا و مدول بالای الیاف پیشرفته است، بلکه دارای خواص عالی مانند مقاومت خوب در دمای بالا (-269 درجه سانتیگراد تا 760 درجه سانتیگراد)، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر تابش، عایق حرارتی، عایق صوتی، فیلتراسیون خوب، مقاومت فشاری و مقاومت برشی بالا و مناسب برای استفاده در محیطهای مختلف با نسبت هزینه به عملکرد خوب است. این یک ماده غیرفلزی معدنی طبیعی خالص و یک ماده پایه جدید و الیاف پیشرفته است که میتواند نیازهای توسعه صنایع پایه اقتصاد ملی را برآورده کند. الیاف بازالت و کامپوزیتهای آن میتوانند نیازهای مواد سازهای را در زمینههایی مانند ساخت و ساز دفاع ملی، حمل و نقل، ساختمان، صنعت پتروشیمی، حفاظت از محیط زیست، الکترونیک، هوانوردی و هوافضا بهتر برآورده کنند و نقش مهمی در ارتقاء ساخت و ساز دفاع ملی، پروژههای بزرگ و ارتقاء سازههای صنعتی ایفا کنند. این ماده هم یک ماده سبز است که الزامات زیستمحیطی قرن بیست و یکم را برآورده میکند و هم یک صنعت مواد جدید رقابتی با توسعه پایدار در بخش جهانی الیاف با فناوری پیشرفته است. به طور خاص، چین در حال حاضر دارای حقوق مالکیت معنوی مستقل برای فناوری و فرآیند تولید الیاف بازالت است و با "مزیت نوظهور" به سطح پیشرو در سطح بینالمللی دست یافته است. بنابراین، توسعه جدی الیاف بازالت و صنعت مواد کامپوزیت آن بدون شک از اهمیت بالایی برخوردار است.
کاربرد الیاف بازالت در پوشاک کاربردی
پارچه الیاف بازالت دارای استحکام بالا، خاصیت ضد حریق دائمی است، میتواند در دمای کوتاهمدت بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد مقاومت کند و میتواند به مدت طولانی در محیط ۷۶۰ درجه سانتیگراد استفاده شود، که آن را به جایگزینی ایدهآل برای پارچه آزبست و الیاف شیشه تبدیل میکند. پارچه الیاف بازالت دارای استحکام پارگی بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و خاصیت ضد حریق دائمی است. این پارچه جایگزینی کمهزینه برای الیاف با کارایی بالا و پیشرفته مانند نومکس (آرامید ۱۳۱۳)، کولار (آرامید ۱۴۱۴)، زیلون (الیاف PBO) و الیاف کربن است. پارچه الیاف بازالت را میتوان پس از رنگرزی و تکمیل شیمیایی، رنگرزی و چاپ کرد. پس از تکمیل عملکردی، مانند تکمیل با ارگانوفلورین، میتوان آن را به پارچهای دافع روغن، دافع آب و دافع دائمی شعله تبدیل کرد. پوشاکی که میتوان از پارچه الیاف بازالت تولید کرد شامل موارد زیر است: لباسهای آتشنشانان، لباسهای عایق حرارتی، لباسهای محافظتی در برابر آتش، لباسهای محافظ برای کارگران کوره، لباسهای جوشکاری و لباسهای ضد شعله برای خدمه خودروهای زرهی نظامی و غیره.
