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

Materijal od bazaltnih vlakanaima snažnu upotrebu. Dakle, kako se proizvode bazaltna vlakna? To su kontinuirana vlakna dobivena brzim izvlačenjem bazaltnog kamenog materijala nakon što se rastale 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 anorganskog, 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 izvrsna svojstva u pogledu čvrstoće, otpornosti na visoke i niske temperature, otpornosti na koroziju, toplinske izolacije, zvučne izolacije, usporavanja plamena, kao i Kemijsko i električnu izolaciju.

Roving od bazaltnih vlakana

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

Tekstilna pređa od bazaltnih vlakana

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

Sjeckana pramen od bazaltnih vlakana

To je proizvod dobiven sjeckanjem kontinuiranih bazaltnih vlakana. Vlakna su premazana (silanskim) sredstvom za zgušnjavanje. Stoga su sjeckana bazaltna vlakna materijal izbora za ojačanje termoplastičnih smola, a ujedno i najbolji materijal za armiranje betona. Bazalt je visokoučinkovita vulkanska stijenska komponenta. Ovaj poseban silikat daje bazaltnim vlaknima izvrsnu kemijsku otpornost, posebno prednost otpornosti na alkalije. Stoga su bazaltna vlakna izvrstan materijal za zamjenu polipropilena (PP) i poliakrilonitrila (PAN) za ojačanje 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 pukotine na niskim temperaturama i otpornost na umor asfaltnog betona.

Teksturirana pređa od bazaltnih vlakana

Pređa od bazaltnih vlakana obrađuje se pomoću visokoučinkovitog stroja 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 stvaranje vlakana nalik petlji, čime se bazaltnim vlaknima daje voluminoznost i proizvodi teksturirana pređa.

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

Tka se od visokoučinkovitih bazaltnih vlakana nakon procesa poput uvijanja i savijanja. 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 bazaltnih vlakana se grebenava, a zatim se sloj sjeckane podloge ojačava i spaja s platnom pomoću postupaka iglanja ili hidroispreplitanja kako bi se formirala jedinstvena cjelina. Nakon toga se obrađuje impregnacijom i sušenjem kako bi se formirao gotovi iglani filc (naknadna obrada se također može izostaviti).

Kompoziti od bazaltnih vlakana

U usporedbi s visokotehnološkim vlaknima poput karbonskih vlakana, aramida i polietilenskih vlakana ultra visoke molekularne težine (UHMWPE), bazaltna vlakna ne samo da posjeduju visoku čvrstoću i visoki modul visokotehnoloških vlakana, već imaju i izvrsna svojstva poput dobre otpornosti na visoke temperature (-269 °C do 760 °C), otpornosti na oksidaciju, otpornosti na zračenje, toplinske izolacije, zvučne izolacije, dobre filtracije, visoke tlačne čvrstoće i čvrstoće na smicanje te prikladnosti za upotrebu u različitim okruženjima, s dobrim omjerom cijene i performansi. To je čisti prirodni anorganski nemetalni materijal i novi osnovni materijal te visokotehnološko vlakno koje može zadovoljiti razvojne potrebe osnovnih industrija nacionalnog gospodarstva. Bazaltna vlakna i njihovi kompoziti mogu bolje zadovoljiti potrebe konstrukcijskih materijala u područjima kao što su gradnja nacionalne obrane, promet, građevinarstvo, petrokemijska industrija, zaštita okoliša, elektronika, zrakoplovstvo i zrakoplovna industrija, igrajući važnu ulogu u promicanju izgradnje nacionalne obrane, velikih projekata i modernizacije industrijskih struktura. To je zeleni materijal koji zadovoljava ekološke zahtjeve 21. stoljeća i konkurentna nova industrija materijala s održivim razvojem u globalnom visokotehnološkom sektoru vlakana. Konkretno, Kina već posjeduje neovisna prava intelektualnog vlasništva za tehnologiju i proces proizvodnje bazaltnih vlakana te je postigla vodeću međunarodnu razinu 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 prekidnu čvrstoću, 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 tiskati nakon kemijskog bojenja i završne obrade. Nakon funkcionalne završne obrade, kao što je organofluorinska završna obrada, može se izraditi 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, toplinska izolacijska odijela, odijela za blizinu, zaštitnu odjeću za radnike u pećima, radnu odjeću za zavarivanje i odijela usporavajuća plamen za posade vojnih oklopnih vozila itd.