Čadičové vlákno: Vysokoúčinný zelený nový materiál, jeho produkty a aplikácie
Materiál z bazaltových vlákienmá silné využitie. Ako sa teda vyrába čadičové vlákno? Je to kontinuálne vlákno vyrobené vysokorýchlostným ťahaním čadičového horninového materiálu po roztavení pri teplote 1450 °C až 1500 °C cez zvlákňovaciu trysku zo zliatiny platiny a ródia. Čadičové vlákno má hnedú alebo zlatú farbu. Čadičové vlákno je nový typ anorganického, ekologického, zeleného, vysoko výkonného vláknitého materiálu. Je to nový materiál pre 21. storočie, ktorý je zelený, ekologický a neznečisťujúci a je jedným zo štyroch hlavných vysoko výkonných vlákien v Číne. Čadičové vlákno vykazuje vynikajúce vlastnosti, ako je pevnosť, odolnosť voči vysokým a nízkym teplotám, odolnosť voči korózii, tepelná izolácia, zvuková izolácia, retardácia horenia, ako aj... Chemické a elektrická izolácia.
Bazaltové vláknité prameň
Ide o zostavený zväzok vytvorený spojením viacerých rovnobežných vlákien alebo jednotlivých rovnobežných vlákien bez skrútenia. Pevnosť v ťahu rovingu s hrúbkou 7 – 13 μm je ≥0,65 N/tex, modul pružnosti je ≥95 GPa a predĺženie pri pretrhnutí je ≥2,6 %. Čadičové vlákno Má nielen vysokú pevnosť, vysoký modul pružnosti a odolnosť proti nárazu porovnateľnú s high-tech vláknami, ako je PPTA (poly-p-fenyléntereftalamid) a UHMWPE (polyetylén s ultravysokou molekulovou hmotnosťou), ale má aj vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám a svetlu. Najmä pevnosť spoja so živicou je veľmi vysoká. Preto sa čadičový roving rôznych špecifikácií môže použiť na tkanie, navíjanie a pletenie rôznych kompozitných materiálových predliskov.
Textilná priadza z čadičových vlákien
Je to priadza vytvorená skrúcaním a pletením viacerých čadičových vlákien s priemerom monofilu vo všeobecnosti ≤ 9 μm. Textilná priadza sa dá všeobecne rozdeliť na priadzu na tkanie a priadzu na iné priemyselné použitie; tkalcovská priadza má prevažne formu rúrkových cievok a kužeľových cievok.
Sekané vlákno z čadičových vlákien
Je to produkt vyrobený sekaním kontinuálnych čadičových vlákien. Vlákna sú potiahnuté (silánovým) šlichtovacím činidlom. Preto je sekané čadičové vlákno materiálom voľby na vystužovanie termoplastických živíc a tiež najlepším materiálom na vystužovanie betónu. Čadič je vysokoúčinná vulkanická horninová zložka. Tento špeciálny silikát dodáva čadičovým vláknam vynikajúcu chemickú odolnosť, najmä výhodu odolnosti voči zásadám. Čadičové vlákno je preto vynikajúcim materiálom na nahradenie polypropylénu (PP) a polyakrylonitrilu (PAN) na vystužovanie cementového betónu; je to tiež vysoko konkurencieschopný produkt na nahradenie polyesterových vlákien, lignínových vlákien atď. v asfaltovom betóne, čo môže zlepšiť stabilitu asfaltového betónu pri vysokých teplotách, odolnosť voči trhlinám pri nízkych teplotách a odolnosť asfaltového betónu proti únave.
Priadza s textúrou z čadičových vlákien
Priadza z čadičových vlákien sa spracováva vo vysokovýkonnom texturizačnom stroji na výrobu textúrovanej priadze z čadičových vlákien. Princíp tvarovania je taký, že prúd vzduchu s vysokou rýchlosťou vstupuje do tvarovacieho texturizačného kanála a vytvára turbulenciu. Táto turbulencia sa používa na rozptýlenie čadičových vlákien, čo spôsobuje ich vytvorenie slučkovitých vlákien, čím sa čadičovým vláknam dodáva objem a vytvára sa textúrovaná priadza.
Čadičová vláknitá tkanina, známa aj ako Tkaná látka z čadičových vlákien
Je tkaná z vysoko výkonného čadičového vlákna po procesoch, ako je krútenie a osnovanie. Čadičová vláknitá tkanina je vysoko výkonná tkanina s vynikajúcimi vlastnosťami, vysokou pevnosťou, jednotnou textúrou, plochým povrchom a rôznymi technikami tkania. Môže byť tkaná do nízkohustotných, priedušných, ľahkých a tenkých tkanín alebo vysokohustotných, vysokopevnostných, hrubých a pevných tkanín. Medzi bežné čadičové vláknité tkaniny patrí plátnová väzba z čadičového vlákna, keprová väzba z čadičového vlákna, saténová väzba z čadičového vlákna, dvojitá útková väzba z čadičového vlákna, páska z čadičového vlákna atď.
Plsť z čadičových vlákien
Sekaný prameň z čadičových vlákien sa myká a potom sa vrstva sekanej rohože vystuží a zmieša s riedkou tkaninou pomocou procesov ihličkovania alebo hydrosplietania, čím sa vytvorí jednotný celok. Následne sa spracuje impregnáciou a sušením, čím sa vytvorí hotová ihličkovaná plsť (dodatočné spracovanie sa môže vynechať).
Kompozity z čadičových vlákien
V porovnaní s high-tech vláknami, ako sú uhlíkové vlákna, aramidové vlákna a polyetylénové vlákna s ultravysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE), má čadičové vlákno nielen vysokú pevnosť a vysoký modul pružnosti high-tech vlákien, ale má aj vynikajúce vlastnosti, ako je dobrá odolnosť voči vysokým teplotám (-269 °C až 760 °C), odolnosť voči oxidácii, odolnosť voči žiareniu, tepelná izolácia, zvuková izolácia, dobrá filtrácia, vysoká pevnosť v tlaku a šmyku a vhodnosť na použitie v rôznych prostrediach s dobrým pomerom ceny a výkonu. Je to čistý prírodný anorganický nekovový materiál a nový základný materiál a high-tech vlákno, ktoré dokáže uspokojiť rozvojové potreby základných odvetví národného hospodárstva. Čadičové vlákno a jeho kompozity môžu lepšie uspokojiť potreby konštrukčných materiálov v oblastiach, ako je národná obrana, doprava, stavebníctvo, petrochemický priemysel, ochrana životného prostredia, elektronika, letectvo a kozmický priemysel, a zohráva dôležitú úlohu pri podpore národnej obrany, veľkých projektov a modernizácie priemyselných štruktúr. Je to zelený materiál, ktorý spĺňa ekologické požiadavky 21. storočia, a zároveň konkurencieschopný nový materiálový priemysel s udržateľným rozvojom v globálnom sektore high-tech vlákien. Čína už vlastní nezávislé práva duševného vlastníctva k technológii a procesu výroby čadičových vlákien a dosiahla medzinárodne vedúcu úroveň s „výhodou neskoršieho vývoja“. Preto má energický rozvoj čadičových vlákien a ich priemyslu kompozitných materiálov nepochybne veľký význam.
Aplikácia čadičového vlákna vo funkčnom oblečení
Tkanina z čadičových vlákien má vysokú pevnosť, trvalú retardáciu horenia, krátkodobo odolá teplotám nad 1000 °C a možno ju dlhodobo používať v prostredí s teplotou 760 °C, vďaka čomu je ideálnou náhradou za azbestové a sklenené vlákna. Tkanina z čadičových vlákien má vysokú pevnosť v ťahu, odolnosť voči vysokým teplotám a trvalú retardáciu horenia. Je to lacná alternatíva k vysoko výkonným a pokročilým vláknam, ako sú Nomex (Aramid 1313), Kevlar (Aramid 1414), Zylon (PBO vlákno) a uhlíkové vlákna. Tkanina z čadičových vlákien sa môže po chemickom farbení a konečnej úprave farbiť a tlačiť. Po funkčnej konečnej úprave, ako je organofluórová úprava, sa môže vyrobiť ako látka odpudzujúca oleje, vodu odpudzujúca a trvalo retardujúca horenie. Medzi odevy, ktoré sa dajú vyrobiť z tkaniny z čadičových vlákien, patria: hasičské výstroje, tepelnoizolačné obleky, obleky na ochranu pred ohňom, ochranné odevy pre pracovníkov v peciach, zváračské pracovné odevy a obleky spomaľujúce horenie pre posádky vojenských obrnených vozidiel atď.
