Fibra di basalto: un nuovo materiale ecologico ad alte prestazioni, i suoi prodotti e le sue applicazioni.

Materiale in fibra di basaltoha potenti utilizzi. Quindi, come viene prodotta la fibra di basalto? È una fibra continua ottenuta mediante stiramento ad alta velocità di materiale roccioso di basalto dopo essere stato fuso a 1450 °C - 1500 °C attraverso una filiera in lega di platino-rodio. La fibra di basalto è di colore marrone o oro. La fibra di basalto è un nuovo tipo di materiale fibroso inorganico, ecologico, verde e ad alte prestazioni. È un nuovo materiale per il 21° secolo che è verde, ecologico e non inquinante, ed è una delle quattro principali fibre ad alte prestazioni della Cina. La fibra di basalto presenta eccellenti proprietà in termini di resistenza, resistenza alle alte e basse temperature, resistenza alla corrosione, isolamento termico, isolamento acustico, ritardante di fiamma, nonché Chimica e isolamento elettrico.

Roving in fibra di basalto

Si tratta di un fascio assemblato formato dalla combinazione di più filamenti paralleli o di singoli filamenti paralleli senza torsione. La resistenza alla trazione del roving da 7 a 13 μm è ≥0,65 N/tex, il modulo elastico è ≥95 GPa e l'allungamento a rottura è ≥2,6%. Fibra di basalto Non solo possiede elevata resistenza, alto modulo elastico e resistenza agli urti paragonabili a fibre ad alta tecnologia come il PPTA (poli-p-fenilene tereftalammide) e l'UHMWPE (polietilene ad altissimo peso molecolare), ma presenta anche un'eccellente resistenza alle alte temperature e alla luce. In particolare, la forza di adesione all'interfaccia con la resina è molto elevata. Pertanto, il roving di basalto di varie specifiche può essere utilizzato per la tessitura, l'avvolgimento e l'intreccio di preforme di vari materiali compositi.

Filato tessile in fibra di basalto

Si tratta di un filato formato dalla torsione e dall'intreccio di più filamenti di fibra di basalto, con un diametro del monofilamento generalmente ≤ 9 μm. I filati tessili possono essere suddivisi in filati per tessitura e filati per altri usi industriali; i filati per tessitura si presentano principalmente sotto forma di bobine tubolari e coniche.

Fibra di basalto a filamento tagliato

Si tratta di un prodotto ottenuto dal taglio di filamenti continui di fibra di basalto. Le fibre sono rivestite con un agente di dimensionamento (silano). Pertanto, la fibra di basalto tagliata è il materiale di elezione per il rinforzo di resine termoplastiche e anche il materiale migliore per il rinforzo del calcestruzzo. Il basalto è un componente di roccia vulcanica ad alte prestazioni. Questo speciale silicato conferisce alla fibra di basalto un'eccellente resistenza chimica, in particolare il vantaggio della resistenza agli alcali. Pertanto, la fibra di basalto è un materiale eccellente per sostituire il polipropilene (PP) e il poliacrilonitrile (PAN) nel rinforzo del calcestruzzo cementizio; è anche un prodotto altamente competitivo per sostituire le fibre di poliestere, le fibre di lignina, ecc., nel conglomerato bituminoso, in quanto può migliorare la stabilità alle alte temperature, la resistenza alle fessurazioni a basse temperature e la resistenza alla fatica del conglomerato bituminoso.

Filato testurizzato in fibra di basalto

Il filato di fibra di basalto viene lavorato attraverso una macchina di testurizzazione ad alte prestazioni per produrre filato testurizzato di fibra di basalto. Il principio di formazione è il seguente: un flusso d'aria ad alta velocità entra nel canale di testurizzazione, creando turbolenza. Questa turbolenza viene utilizzata per disperdere le fibre di basalto, facendole formare fibre ad anello, conferendo così volume alla fibra di basalto e producendo il filato testurizzato.

Tessuto in fibra di basalto, noto anche come Tessuto in fibra di basalto

Viene tessuto utilizzando fibre di basalto ad alte prestazioni dopo processi come la torsione e l'orditura. Il tessuto in fibra di basalto è un tessuto ad alte prestazioni con eccellenti proprietà, elevata resistenza, trama uniforme, superficie piana e diverse tecniche di tessitura. Può essere tessuto in tessuti a bassa densità, traspiranti, leggeri e sottili, oppure in tessuti ad alta densità, resistenti, spessi e rigidi. I tessuti in fibra di basalto più comuni includono la tessitura a tela, la tessitura a saia, la tessitura satinata, la tessitura a doppia trama, il nastro in fibra di basalto, ecc.

Feltro agugliato in fibra di basalto

Le fibre di basalto tagliate vengono cardate, quindi lo strato di feltro tagliato viene rinforzato e composto con una rete mediante processi di agugliatura o idrointreccio per formare un insieme unitario. Viene poi trattato mediante impregnazione ed asciugatura per formare il feltro agugliato finito (il post-trattamento può anche essere omesso).

Compositi in fibra di basalto

Rispetto alle fibre ad alta tecnologia come la fibra di carbonio, l'aramide e la fibra di polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE), la fibra di basalto non solo possiede le caratteristiche di elevata resistenza e modulo elastico delle fibre ad alta tecnologia, ma presenta anche eccellenti proprietà quali buona resistenza alle alte temperature (da -269 °C a 760 °C), resistenza all'ossidazione, resistenza alle radiazioni, isolamento termico e acustico, buona capacità di filtrazione, elevata resistenza alla compressione e al taglio, nonché idoneità all'uso in diversi ambienti, con un ottimo rapporto qualità-prezzo. Si tratta di un materiale inorganico non metallico di origine naturale, un nuovo materiale di base e una fibra ad alta tecnologia in grado di soddisfare le esigenze di sviluppo dei settori chiave dell'economia nazionale. La fibra di basalto e i suoi compositi possono soddisfare al meglio le esigenze di materiali strutturali in settori quali la difesa nazionale, i trasporti, l'edilizia, l'industria petrolchimica, la protezione ambientale, l'elettronica, l'aviazione e l'industria aerospaziale, svolgendo un ruolo importante nella promozione della difesa nazionale, dei grandi progetti e dell'ammodernamento delle strutture industriali. Si tratta al contempo di un materiale ecologico che soddisfa i requisiti ambientali del XXI secolo e di un nuovo settore competitivo con uno sviluppo sostenibile nel comparto globale delle fibre ad alta tecnologia. In particolare, la Cina detiene già diritti di proprietà intellettuale indipendenti per la tecnologia e il processo di produzione delle fibre di basalto e ha raggiunto un livello di leadership internazionale grazie al suo "vantaggio di essere arrivata più tardi". Pertanto, lo sviluppo energico dell'industria delle fibre di basalto e dei materiali compositi derivati ​​riveste indubbiamente grande importanza.

Applicazione della fibra di basalto nell'abbigliamento funzionale

Il tessuto in fibra di basalto possiede elevata resistenza, ignifugazione permanente, può sopportare temperature superiori a 1000 °C per brevi periodi e può essere utilizzato a lungo termine in ambienti a 760 °C, il che lo rende un sostituto ideale per i tessuti in amianto e fibra di vetro. Il tessuto in fibra di basalto ha un'elevata resistenza alla rottura, resistenza alle alte temperature e ignifugazione permanente. Rappresenta un'alternativa economica a fibre ad alte prestazioni e avanzate come Nomex (Aramid 1313), Kevlar (Aramid 1414), Zylon (fibra PBO) e fibra di carbonio. Il tessuto in fibra di basalto può essere tinto e stampato dopo la tintura chimica e la finitura. Dopo una finitura funzionale, come la finitura organofluorurata, può essere trasformato in un tessuto oleorepellente, idrorepellente e permanentemente ignifugo. Tra gli indumenti che possono essere realizzati con tessuto in fibra di basalto si annoverano: tute antincendio, tute termoisolanti, tute di prossimità, indumenti protettivi per i lavoratori delle fornaci, abbigliamento da lavoro per la saldatura e tute ignifughe per gli equipaggi dei veicoli blindati militari, ecc.