Atlaiko 1300 °C temperatūrą neperdegdamas! Iš vulkaninės uolienos austas gaisrininkas – mažesnė kaina, stipresnė apsauga

Neseniai, po daugelio metų trukusio techninių kliūčių įveikimo, Uhano tekstilės universitetas sėkmingai pritraukė daug dėmesio Bazaltas į plonesnius už žmogaus plauką pluoštus ir iš jų išaudė „bazalto drakono žvynų kostiumus“, galinčius atlaikyti 1300 °C temperatūrą. Šis proveržis, patraukęs pirmaujančių tekstilės įmonių dėmesį, ne tik pašalina tradicinių gaisrininkų kostiumų apsauginius trūkumus, bet ir pasiekia geresnių savybių už mažesnę kainą. Neseniai universitete lankėsi Uhano priešgaisrinės gelbėjimo tarnybos atstovai, kad užsakytų šių kostiumų partiją. Ši inovacija sulaukė ne tik vietos Hubėjaus verslo, bet ir daugelio pirmaujančių tekstilės įmonių visoje šalyje susidomėjimo.

„Mūsų „šerdimi apvynioto verpimo“ technologija yra pasauliniu mastu originali ir universali technika. Ji išsiskiria aukštai temperatūrai atsparių specializuotų drabužių srityje ir sukūrė daugiau nei 2 milijardus juanių vertės pramonėje“, – gegužės 19 d. sakė profesorius Xia Zhigang, akademiko Xu Weilino komandos verpimo tyrimų grupės vadovas. Jis paaiškino, kad proveržis Bazalto pluoštas Gaisrinių kostiumų technologija ne tik pašalina įprastų kostiumų apsaugos apribojimus, bet ir smarkiai skatina tekstilės medžiagų mokslą bei tekstilės perdirbimo įrangos industrializaciją, pakeisdama tarptautinės konkurencijos aplinką.

Medžiagų revoliucijos įžiebimas: akmens pavertimas „bazalto drakono žvyno kostiumais“

„Iššūkis, susijęs su bazalto medžiagos kilo iš pramonės poreikių; mūsų komanda aktyviai reagavo į šiuos poreikius atlikdama specialius mokslinius tyrimus.“

2017 m., lankydamiesi dviejose įmonėse, Xia Zhigang ir jo komanda išgirdo vieningą prašymą: ar neorganinės medžiagos, tokios kaip bazaltas, galėtų būti naudojamos pluoštams išgauti, siūlams verpti ir audiniams austi, siekiant apsaugoti ugniagesių gyvybes fronto linijose?

Bazalto pluoštas pasižymi puikia šilumos ir elektros izoliacija, atsparumu ugniai ir šalčiui, aukštu Cheminė medžiaga inertiškumas, atsparumas korozijai ir maža kaina. Tačiau pluoštai yra standūs ir linkę trapumui, todėl tekstilės apdirbimo metu sunku kontroliuoti neardomąjį, mažo sukimo momento lenkimą ir sukimąsi.

Siekdamas „įsikurti Hubėjuje ir išlikti atsidavęs gamybos linijai“, Xia Zhigang pasiūlė: „Tai pasaulinis iššūkis – ar turėtume pabandyti?“

Grįžęs į universiteto laboratoriją, Xia Zhigang subūrė tyrimų grupę ir bendradarbiaudamas su pluošto verpimo ir tekstilės įmonėmis pradėjo teorinę tyrimų iniciatyvą, skirtą bazalto medžiagų inovacijoms. Bazalto pluoštas yra neorganinis pluoštas, gaunamas iš vulkaninės bazalto uolienos. Dėl techninės įrangos ir apdorojimo inovacijų jis tapo itin plonas ir lankstus, išlaikant natūralų atsparumą aukštai temperatūrai ir korozijai.

2021 m. tyrėjų komanda ir pramonės partneriai suvienijo jėgas; universitetų laboratorijos glaudžiai bendradarbiavo su gamyklų gamybos linijomis, kad atliktų nuolatinius bandymus ir patvirtinimus. Pluošto skersmuo buvo sumažintas nuo 12 mikronų ir 10 mikronų iki vos 5 mikronų – trečdalio žmogaus plauko storio. Po dešimčių tūkstančių sukimo momento bandymų, pakartotinių skaičiavimų, eksperimentinių patvirtinimų ir optimizavimo, pagrįsto atsiliepimais, komanda baigė kurti optimalų „neardomojo, dvikrypčio sukimo su ribojimu“ procesą. Tai užtikrino, kad bazalto pluoštą būtų galima sukti minimaliu sukimo momentu, nepažeidžiant jo.

„Odos draugiškumas – tai buvo sunkiausia kliūtis“ bazalto pluošto audiniai„Pagrindinis komandos proveržis – „šerdies apvyniojimo verpimo“ technologija: minkšti kuokšteliniai pluoštai susukami aplink bazalto šerdies giją. Šis metodas išlaiko „tvirtą“ apsauginę bazalto pluošto šerdį, tuo pačiu užtikrinant lengvą, minkštą ir odai draugišką dėvėjimo patirtį. „Šią naują technologiją pavadinome „neardomąja, mažo sukimo momento, visiškai apvyniojančių siūlų formavimo technologija“, – aiškina Xia Zhigang. Jo komanda keletą metų bendradarbiavo su keliomis įmonėmis, kad įveiktų techninius iššūkius, traukdama standų bazaltą į pluoštus, plonesnius už žmogaus plauką, ir supindama juos į „bazalto drakono žvynų kostiumus“, galinčius atlaikyti 1300 °C temperatūrą. Šis proveržis ne tik išsprendė tradicinių gaisrų gesinimo įrangos apsauginius trūkumus, bet ir pasiekė puikų našumą už konkurencingą kainą.

Nuo Mėnulio iki gaisrinės: gaisrininkų kostiumas įkūnija „žmogiškųjų technologijų viršūnę“

Mėnulio paviršiuje iškelta nacionalinė vėliava akimirksniu patraukė pasaulio dėmesį... 2024 m. kosmose ryškiai sužibo „Chang'e-6“ „Mėnulio nacionalinė vėliava“. Būdama pirmąja pasaulyje bazalto pluošto vėliava, iškelta Mėnulyje, ji suteikė itin svarbią materialinę paramą mano šalies tolimojo kosmoso tyrinėjimo misijoms. Šios vėliavos gamybai naudotą bazalto pluošto verpimo technologiją sukūrė profesoriaus Xia Zhigango komanda Uhano tekstilės universitete.

Šiandien profesoriaus Xia komandos sukurta verpimo technologija ne tik rengia studentus ir pramonės technikus, bet ir remia didelius nacionalinius projektus bei yra sėkmingai komercializuota įvairiuose civiliniuose sektoriuose, demonstruodama didžiulį rinkos potencialą. Eksperimentai parodė, kad 10 sekundžių paveikus tradicinį medvilninį audinį 1300 °C degiklio liepsna, jis akimirksniu užsiliepsnojo, o aramidinis ugniagesio kostiumas visiškai sudegė, o bazalto pluošto ugniai atsparus audinys tik nežymiai pajuodo.

2025 m. komanda bendradarbiavo visoje tiekimo grandinėje su keliomis šalies įmonėmis, siekdama skatinti didelio masto bazalto kompozicinių verpalų gamybą, gamindama tokius produktus kaip gaisrininkų kostiumai, batai, apsauginės virvės ir gaisrinės antklodės.

"Palyginti su tradiciniais aramidiniais gaisrininkų kostiumais," bazalto pluošto kostiumai „pasižymi geresniais našumo rodikliais: jie atlaiko iki 1300 °C temperatūrą ir patikimai veikia nuo -200 °C iki 700 °C diapazone, efektyviai išspręsdami kritinę technologinę kliūtį.“

Xia Zhigang su pasididžiavimu pažymėjo, kad šiuo metu tarptautinėje rinkoje nėra tiesiogiai palyginamų produktų, o tai žymi Kinijos virsmą iš sekėjos į lyderę šioje srityje. Tuo tarpu tyrimų komanda toliau dirba su įmonėmis, siekdama tolesnio optimizavimo, skatindama industrializaciją ir aukštos kokybės, novatoriškesnių produktų taikymą.

„Nuo Žemės iki Mėnulio bazalto pluošto pritaikymo perspektyvos apima daug daugiau nei vien gaisrininkų kostiumus“, – žvelgdamas į ateitį sakė Xia Zhigang. Jis paaiškino, kad Mėnulyje yra didžiulis Mėnulio dirvožemio kiekis, kurio struktūrinė sudėtis panaši į bazalto; ateityje bazalto pluošto audiniai galėtų būti naudojami skafandrams gaminti ir Mėnulio konstrukcijai palengvinti, taip padedant žmonijai toliau tyrinėti Mėnulį.