Włókno bazaltowe: wysokowydajny, ekologiczny nowy materiał, jego produkty i zastosowania

Materiał z włókien bazaltowychMa potężne zastosowania. Jak więc powstaje włókno bazaltowe? Jest to ciągłe włókno wytwarzane w procesie szybkiego ciągnienia materiału skalnego bazaltowego po stopieniu w temperaturze od 1450°C do 1500°C w dyszy przędzalniczej ze stopu platyny i rodu. Włókno bazaltowe ma kolor brązowy lub złoty. Włókno bazaltowe to nowy rodzaj nieorganicznego, przyjaznego dla środowiska, zielonego, wysokowydajnego materiału włóknistego. To nowy materiał na XXI wiek, który jest ekologiczny, przyjazny dla środowiska i nie zanieczyszcza środowiska, a także jest jednym z czterech głównych chińskich włókien o wysokiej wydajności. Włókno bazaltowe charakteryzuje się doskonałymi właściwościami pod względem wytrzymałości, odporności na wysokie i niskie temperatury, odporności na korozję, izolacji termicznej, izolacji akustycznej, ognioodporności, a także… Chemiczny i izolacji elektrycznej.

Włókna bazaltowe

Jest to wiązka utworzona przez połączenie wielu równoległych włókien lub pojedynczych równoległych włókien bez skręcania. Wytrzymałość na rozciąganie włókna o grubości 7-13 μm wynosi ≥0,65 N/tex, moduł sprężystości ≥95 GPa, a wydłużenie przy zerwaniu ≥2,6%. Włókno bazaltowe Charakteryzuje się nie tylko wysoką wytrzymałością, wysokim modułem sprężystości i odpornością na uderzenia porównywalną z włóknami high-tech, takimi jak PPTA (poli-p-fenylenotereftalamid) i UHMWPE (polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej), ale także doskonałą odpornością na wysokie temperatury i światło. Szczególnie wysoka jest wytrzymałość połączenia z żywicą. Dlatego też włóczki bazaltowe o różnych właściwościach mogą być stosowane do tkania, nawijania i splatania różnych preform kompozytowych.

Przędza tekstylna z włókna bazaltowego

Jest to przędza powstająca w wyniku skręcania i skręcania wielu włókien bazaltowych, o średnicy pojedynczego włókna zazwyczaj ≤ 9 μm. Przędzę tekstylną można ogólnie podzielić na przędzę tkacką i przędzę do innych zastosowań przemysłowych; przędza tkacka występuje głównie w postaci cewek rurkowych i stożkowych.

Włókno bazaltowe cięte

Jest to produkt wytwarzany przez cięcie ciągłych włókien bazaltowych. Włókna są powlekane środkiem klejącym (silanowym). Dlatego cięte włókna bazaltowe są materiałem z wyboru do wzmacniania żywic termoplastycznych, a także najlepszym materiałem do wzmacniania betonu. Bazalt to wysokowydajny składnik skał wulkanicznych. Ten specjalny krzemian zapewnia włóknom bazaltowym doskonałą odporność chemiczną, a zwłaszcza odporność na działanie alkaliów. Dlatego włókno bazaltowe jest doskonałym materiałem zastępującym polipropylen (PP) i poliakrylonitryl (PAN) do wzmacniania betonu cementowego; jest to również wysoce konkurencyjny produkt zastępujący włókna poliestrowe, włókna ligninowe itp. w betonie asfaltowym, co może poprawić stabilność wysokotemperaturową, odporność na pękanie w niskich temperaturach oraz wytrzymałość zmęczeniową betonu asfaltowego.

Teksturowana przędza z włókna bazaltowego

Przędza z włókien bazaltowych jest przetwarzana w wysokowydajnej maszynie teksturującej w celu uzyskania teksturowanej przędzy bazaltowej. Zasada formowania polega na tym, że strumień powietrza o dużej prędkości wpływa do kanału teksturującego, tworząc turbulencje. Turbulencje te służą do rozpraszania włókien bazaltowych, powodując ich formowanie w postaci włókien pętelkowych, co nadaje im puszystość i pozwala na produkcję teksturowanej przędzy.

Tkanina z włókien bazaltowych, znana również jako Tkanina tkana z włókien bazaltowych

Jest tkana z wysokowydajnych włókien bazaltowych w procesach takich jak skręcanie i osnuwanie. Tkanina z włókien bazaltowych to wysokowydajna tkanina o doskonałych właściwościach, wysokiej wytrzymałości, jednolitej teksturze, płaskiej powierzchni i różnorodnych technikach tkania. Można ją tkać w tkaniny o niskiej gęstości, oddychające, lekkie i cienkie lub w tkaniny o wysokiej gęstości, wysokiej wytrzymałości, grube i sztywne. Typowe tkaniny z włókien bazaltowych to: splot płócienny, splot skośny, splot satynowy, splot dwuwątkowy, splot taśmowy itp.

Filc igłowany z włókna bazaltowego

Włókna bazaltowe są karbowane, a następnie warstwa maty jest wzmacniana i łączona z tkaniną za pomocą igłowania lub hydroigłowania, tworząc jednolitą całość. Następnie jest ona poddawana impregnacji i suszeniu, tworząc gotowy filc igłowany (obróbka końcowa może być również pominięta).

Kompozyty włókien bazaltowych

W porównaniu z włóknami high-tech, takimi jak włókno węglowe, aramidowe i włókna polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE), włókno bazaltowe nie tylko charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i wysokim modułem sprężystości typowymi dla włókien high-tech, ale także doskonałymi właściwościami, takimi jak dobra odporność na wysokie temperatury (od -269°C do 760°C), odporność na utlenianie, odporność na promieniowanie, izolacja termiczna i akustyczna, dobra filtracja, wysoka wytrzymałość na ściskanie i ścinanie oraz przydatność do stosowania w różnych środowiskach, przy dobrym stosunku ceny do jakości. Jest to czysty, naturalny, nieorganiczny materiał niemetaliczny oraz nowy materiał podstawowy i włókno high-tech, które może zaspokoić potrzeby rozwojowe podstawowych gałęzi gospodarki narodowej. Włókno bazaltowe i jego kompozyty mogą lepiej zaspokoić potrzeby materiałów konstrukcyjnych w takich dziedzinach jak budownictwo obronne, transport, budownictwo, przemysł petrochemiczny, ochrona środowiska, elektronika, lotnictwo i przemysł kosmiczny, odgrywając ważną rolę w promowaniu budownictwa obronnego, dużych projektów i modernizacji konstrukcji przemysłowych. Jest to zarówno ekologiczny materiał, spełniający ekologiczne wymogi XXI wieku, jak i konkurencyjny, nowy przemysł materiałowy, charakteryzujący się zrównoważonym rozwojem w globalnym sektorze włókien high-tech. W szczególności Chiny posiadają już niezależne prawa własności intelektualnej do technologii i procesów produkcji włókien bazaltowych, a także osiągnęły wiodącą pozycję na arenie międzynarodowej, zyskując „przewagę nowicjusza”. Dlatego dynamiczny rozwój włókien bazaltowych i przemysłu materiałów kompozytowych ma niewątpliwie ogromne znaczenie.

Zastosowanie włókna bazaltowego w odzieży funkcjonalnej

Tkanina z włókien bazaltowych charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, trwałą ognioodpornością, wytrzymuje krótkotrwałe temperatury powyżej 1000°C i może być długotrwale użytkowana w temperaturze 760°C, co czyni ją idealnym zamiennikiem dla azbestu i tkanin z włókna szklanego. Tkanina z włókien bazaltowych charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na zerwanie, odpornością na wysokie temperatury i trwałą ognioodpornością. Stanowi niedrogą alternatywę dla wysokowydajnych i zaawansowanych włókien, takich jak Nomex (Aramid 1313), Kevlar (Aramid 1414), Zylon (włókno PBO) i włókno węglowe. Tkaninę z włókien bazaltowych można barwić i drukować po barwieniu chemicznym i wykończeniu. Po wykończeniu funkcjonalnym, takim jak wykończenie organofluorowe, można ją przetworzyć na tkaninę olejoodporną, hydrofobową i trwale ognioodporną. Odzież, którą można wyprodukować z włókna bazaltowego, obejmuje: kombinezony strażackie, kombinezony termoizolacyjne, kombinezony zbliżeniowe, odzież ochronną dla pracowników pieców, odzież roboczą dla spawaczy oraz kombinezony ognioodporne dla załóg pojazdów opancerzonych itp.