1300℃の高温にも耐え、燃え尽きない！火山岩から織られた消防服 ― 低コストでより強力な保護性能

最近、武漢紡績大学は長年の技術的障害を克服し、ハードな描画に成功した。 玄武岩 人間の髪の毛よりも細い繊維に加工し、それを織り上げて1300℃の高温に耐えられる「玄武岩竜鱗スーツ」を開発した。この画期的な技術は、大手繊維企業の注目を集めており、従来の消防服の保護性能の欠点を克服するだけでなく、低コストで優れた性能を実現している。武漢消防救助局の代表者が最近、このスーツの発注のため大学を訪れた。この革新技術は、湖北省の地元企業だけでなく、全国の多くの大手繊維企業からも関心を集めている。

「当社の『コアラップ紡績』技術は、世界的に独創的で汎用性の高い技術です。耐熱特殊衣料の分野で際立っており、20億元以上の産業価値を生み出しています」と、徐偉林院士率いる紡績研究グループの責任者である夏志剛教授は5月19日に述べた。同教授は、この技術のブレークスルーは、 玄武岩繊維 消防服技術は、従来の消防服の保護上の限界を克服するだけでなく、繊維材料科学と繊維加工設備の工業化を力強く前進させ、国際競争の様相を一変させる。

素材革命の火付け役：石を「玄武岩製の竜鱗スーツ」に変える

「 玄武岩質材料 これらのニーズは業界のニーズから生まれたものであり、私たちのチームは専門的な科学研究を行うことで、これらのニーズに積極的に応えました。

2017年、夏志剛氏とそのチームは2つの企業を訪問した際、全員一致で次のような要望を聞いた。玄武岩などの無機材料を使って繊維を抽出し、糸を紡ぎ、布を織ることで、最前線で働く消防士の命を守ることはできないだろうか？

玄武岩繊維は、優れた断熱性、電気絶縁性、耐火性、耐寒性、高 化学薬品 不活性、耐腐食性、低コストといった利点がある。しかし、繊維が硬く脆性破壊を起こしやすいため、繊維加工における非破壊的で低トルクの曲げやねじりを制御するのが難しい。

「湖北省に根を下ろし、生産ラインに尽力し続ける」という使命感に突き動かされた夏志剛氏は、「これは世界的な挑戦だ。挑戦してみませんか？」と提案した。

大学の研究室に戻った夏志剛は、研究チームを組織し、繊維紡績・繊維企業と提携して、玄武岩材料の革新に焦点を当てた理論研究プロジェクトを立ち上げた。玄武岩繊維は、火山性玄武岩から得られる無機繊維である。技術設備と加工技術の革新により、超極細かつ柔軟でありながら、高温や腐食に対する自然な耐性を維持している。

2021年、研究チームと産業界のパートナーが協力体制を築き、大学の研究室は工場の生産ラインと緊密に連携して継続的な試験と検証を実施しました。繊維の直径は12ミクロンと10ミクロンからわずか5ミクロン（人間の髪の毛の3分の1の太さ）まで縮小されました。数万回のトルク試験、繰り返しの計算、実験による検証、フィードバックに基づく最適化を経て、チームは「非破壊的、双方向の拘束ねじり」に最適なプロセスを確立しました。これにより、玄武岩繊維を損傷することなく最小限のトルクで紡糸することが可能になりました。

「肌に優しいこと――それが一番難しいハードルだった」 玄武岩繊維生地チームの核となるブレークスルーは「コアラップ紡糸」技術にあります。柔らかい短繊維を玄武岩の芯のフィラメントに巻き付けます。このアプローチにより、玄武岩繊維の「頑丈な」保護コアを維持しながら、軽量で柔らかく、肌に優しい着用感を実現します。「この新しい技術を『非破壊、低トルク、フルラップ糸形成技術』と名付けました」と夏志剛氏は説明します。彼のチームは、技術的な課題を克服するために数年にわたり複数の企業と協力し、硬い玄武岩を人間の髪の毛よりも細い繊維に引き伸ばし、1,300℃の温度に耐えることができる「玄武岩ドラゴンスケールスーツ」に織り上げました。このブレークスルーは、従来の消防服の保護上の欠点を解消しただけでなく、競争力のあるコストで優れた性能を実現しました。

月面から火災現場へ：消防服は「人類技術の頂点」を体現する

月面に掲げられた国旗は、瞬く間に世界中の注目を集めた…。2024年、嫦娥6号の「月面国旗」は宇宙空間でまばゆいばかりに輝いた。月面に掲げられた世界初の玄武岩繊維製の国旗として、この国旗は我が国の深宇宙探査ミッションに不可欠な物資を提供した。この国旗に使用された玄武岩繊維紡績技術は、武漢紡績大学の夏志剛教授の研究チームによって開発された。

今日、夏教授のチームが開発した紡績技術は、学生や業界技術者の育成だけでなく、国家の主要プロジェクトを支援し、さまざまな民間部門で商業化に成功しており、大きな市場可能性を示しています。実験では、1300℃のトーチの炎に10秒間さらすと、従来の綿布は瞬時に発火し、アラミド製の消防服は完全に燃え尽きましたが、玄武岩繊維の耐火布はわずかに黒ずむだけでした。

2025年、チームはサプライチェーン全体にわたって複数の国内企業と協力し、玄武岩複合材を芯材とした紡績糸の大規模生産を推進し、消防服、ブーツ、保護ロープ、防火ブランケットなどの製品を製造した。

「従来のアラミド製消防服と比較すると、 玄武岩繊維スーツ 優れた性能指標を提供します。最高1,300℃の温度に耐え、-200℃から700℃の範囲で確実に動作するため、重要な技術的ボトルネックを効果的に解消します。

夏志剛氏は、国際市場には現在、この製品に直接匹敵する製品は存在しないと誇らしげに述べ、中国がこの分野で追随者からリーダーへと転身したことを示していると強調した。同時に、研究チームは企業と協力してさらなる最適化に取り組み、より高品質で革新的な製品の工業化と応用を推進していく。

「地球から月まで、玄武岩繊維の応用範囲は消防服にとどまらず、はるかに広がっている」と、夏志剛氏は未来を見据えて語った。彼は、月には玄武岩に似た構造を持つ膨大な量の月の土壌が存在すると説明し、将来的には玄武岩繊維の生地が宇宙服の製造や月面建設に利用され、人類のさらなる月探査に貢献する可能性があると述べた。