1300°C-ot is kibír anélkül, hogy átégne! Vulkanikus kőzetből szőtt tűzoltóruha – Alacsonyabb költség, erősebb védelem
A közelmúltban, miután évekig leküzdötték a technikai akadályokat, a Vuhani Textilipari Egyetem sikeresen húzott kemény húzást. Bazalt emberi hajszálnál finomabb szálakká fonták, és ezekből „bazalt sárkánypikkely-ruhákat” szőttek, amelyek képesek ellenállni az 1300°C-os hőmérsékletnek. Ez az áttörés, amely felkeltette a vezető textilipari vállalatok figyelmét, nemcsak a hagyományos tűzoltóruhák védelmi hiányosságait orvosolja, hanem alacsonyabb költségek mellett is kiváló teljesítményt nyújt. A vuhani tűzoltóság és mentőszolgálat képviselői nemrégiben ellátogattak az egyetemre, hogy megrendelést adjanak egy tétel ilyen ruhából. Az innováció nemcsak a helyi hubei vállalkozások, hanem számos vezető textilipari vállalat érdeklődését is felkeltette az ország egész területén.
„A »maggal tekercselt fonás« technológiánk egy globálisan eredeti, sokoldalú technika. Kiemelkedik a magas hőmérsékletnek ellenálló speciális ruházat területén, és több mint 2 milliárd jüan ipari értéket generált” – mondta Xia Zhigang professzor, a Xu Weilin akadémikus csapatának fonó kutatócsoportjának vezetője május 19-én. Elmagyarázta, hogy az áttörés a ... Bazaltszál A tűzoltóruházat-technológia nemcsak a hagyományos ruhák védelmi korlátait oldja meg, hanem erőteljesen előmozdítja a textil anyagtudományt és a textilfeldolgozó berendezések iparosítását is, megváltoztatva a nemzetközi verseny helyzetét.
Anyagforradalom beindítása: Kőből „bazalt sárkánypikkely-öltönyök”
„A kihívás, ami a következőket illeti: bazalt anyagok az ipari igényekből eredt; csapatunk aktívan reagált ezekre az igényekre elkötelezett tudományos kutatások elvégzésével."
2017-ben, két vállalat meglátogatása során Xia Zhigang és csapata egyhangú kérdést hallott: Felhasználhatók-e szervetlen anyagok – például bazalt – rostok kinyerésére, fonal fonására és szövet szövésére, hogy megvédjék a frontvonalban dolgozó tűzoltók életét?
A bazaltszál kiváló hő- és elektromos szigetelést, tűz- és hidegállóságot, valamint magas Kémiai tehetetlenség, korrózióállóság és alacsony költség. A szálak azonban merevek és hajlamosak a rideg törésre, ami megnehezíti a roncsolásmentes, alacsony nyomatékú hajlítás és csavarodás kontrollálását a textilfeldolgozás során.
A „Hubeiben gyökerezni és a gyártósorhoz elkötelezett maradni” küldetés vezérelte Xia Zhigangot: „Ez egy globális kihívás – megpróbáljuk?”
Miután visszatért az egyetemi laboratóriumba, Xia Zhigang kutatási munkacsoportot szervezett, és szálfonó és textilipari vállalatokkal együttműködve elindított egy elméleti kutatási kezdeményezést, amely a bazalt anyaginnovációra összpontosít. A bazaltrost egy szervetlen rost, amely vulkáni bazaltkőzetből származik. A műszaki berendezések és a feldolgozás terén elért innovációknak köszönhetően ultrafinom és rugalmas lett, miközben megőrizte természetes ellenállását a magas hőmérséklettel és a korrózióval szemben.
2021-ben a kutatócsoport és az ipari partnerek egyesítették erőiket; az egyetemi laboratóriumok szorosan együttműködtek a gyári gyártósorokkal a folyamatos tesztelés és validálás érdekében. A szál átmérőjét 12 és 10 mikronról mindössze 5 mikronra csökkentették – ez az emberi haj vastagságának egyharmada. Több tízezer nyomatékteszt, ismételt számítások, kísérleti validálás és a visszajelzéseken alapuló optimalizálás után a csapat véglegesített egy optimális eljárást a „roncsolásmentes, kétirányú, korlátozott sodrás” érdekében. Ez biztosította, hogy a bazaltszál minimális nyomatékkal fonható legyen, miközben sértetlen maradjon.
„Bőrbarát – ez volt a legnehezebb akadály” bazalt szálas szövetek!” A csapat áttörése a „magtekercselő fonás” technológiában rejlik: puha vágott szálakat fonnak egy bazalt magszál köré. Ez a megközelítés megőrzi a bazaltszál „masszív” védőmagját, miközben könnyű, puha és bőrbarát viseletet biztosít. „Ezt az új technológiát „roncsolásmentes, alacsony nyomatékú, teljes tekercselő fonalképző technológiának” neveztük el” – magyarázza Xia Zhigang. Csapata több éven át több vállalattal működött együtt a technikai kihívások leküzdésében, a merev bazaltot az emberi hajnál finomabb szálakká húzva, és „bazalt sárkánypikkely-ruhákká” szőve, amelyek képesek ellenállni az 1300°C-os hőmérsékletnek. Ez az áttörés nemcsak a hagyományos tűzoltófelszerelések védelmi hiányosságait orvosolta, hanem kiváló teljesítményt is ért el versenyképes áron.
A Holdtól a tűzhelyig: A tűzoltóruha az „emberi technológia csúcsát” testesíti meg
A Hold felszínén kitűzött nemzeti zászló egy pillanat alatt felkeltette a világ figyelmét... 2024-ben a Csang'e-6 „holdzászlója” fényesen tündökölt az űrben. A világ első bazaltrostból készült zászlajaként, amelyet a Holdon állítottak ki, kritikus anyagi támogatást nyújtott hazám mélyűri kutatórepüléseihez. A zászlóhoz használt bazaltrost-fonási technológiát Xia Zhigang professzor csapata fejlesztette ki a Vuhani Textilipari Egyetemen.
A Xia professzor csapata által kifejlesztett fonási technológia ma már nemcsak diákokat és ipari technikusokat képz, hanem nagyszabású nemzeti projekteket is támogat, és sikeresen kereskedelmi forgalomba került a különböző polgári szektorokban, hatalmas piaci potenciált mutatva. Kísérletek kimutatták, hogy ha egy hagyományos pamutszövetet 10 másodpercig 1300 °C-os fáklyalángnak tettek ki, az azonnal meggyulladt, és egy aramid tűzoltóruha teljesen elégett, míg a bazaltszálas tűzálló szövet csak enyhe feketedést mutatott.
2025-ben a csapat a teljes ellátási láncban együttműködött több hazai vállalattal a bazalt kompozit magfonalú fonalak nagymértékű gyártásának előmozdítása érdekében, olyan termékeket gyártva, mint a tűzoltóruhák, csizmák, védőkötelek és tűzoltó takarók.
"A hagyományos aramid tűzoltóruhákhoz képest..." bazaltszálas ruhák kiváló teljesítménymutatókat kínálnak: akár 1300 °C-os hőmérsékletet is elviselnek, és megbízhatóan működnek -200 °C és 700 °C közötti tartományban, hatékonyan megoldva ezzel egy kritikus technológiai szűk keresztmetszetet."
Xia Zhigang büszkén jegyezte meg, hogy jelenleg nincsenek közvetlenül összehasonlítható termékek a nemzetközi piacon, ami Kína átalakulását jelzi a követőből a vezetővé ezen a területen. Eközben a kutatócsoport továbbra is együttműködik a vállalatokkal a további optimalizáláson, előmozdítva a kiváló minőségű, innovatív termékek iparosítását és alkalmazását.
„A Földtől a Holdig a bazaltrostok alkalmazási lehetőségei messze túlmutatnak a tűzoltóruhákon” – mondta Xia Zhigang a jövőre tekintve. Elmagyarázta, hogy a Hold hatalmas mennyiségű holdtalajjal rendelkezik, amelynek szerkezeti összetétele hasonló a bazalthoz; a jövőben a bazaltrost szöveteket űrruhák gyártására és a holdépítés megkönnyítésére lehetne használni, segítve az emberiséget a további holdkutatásban.
