Sợi bazan: Vật liệu mới thân thiện với môi trường, hiệu suất cao, các sản phẩm và ứng dụng của nó.

Vật liệu sợi bazanSợi bazan có nhiều ứng dụng mạnh mẽ. Vậy, sợi bazan được sản xuất như thế nào? Đó là một loại sợi liên tục được tạo ra bằng cách kéo sợi tốc độ cao từ vật liệu đá bazan sau khi được nung chảy ở nhiệt độ 1450°C đến 1500°C thông qua một đầu phun hợp kim bạch kim-rhodium. Sợi bazan có màu nâu hoặc vàng. Sợi bazan là một loại vật liệu sợi vô cơ mới, thân thiện với môi trường, xanh và hiệu suất cao. Đây là một vật liệu mới cho thế kỷ 21, xanh, thân thiện với môi trường và không gây ô nhiễm, và là một trong bốn loại sợi hiệu suất cao chính của Trung Quốc. Sợi bazan thể hiện các đặc tính tuyệt vời về độ bền, khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, khả năng chống ăn mòn, cách nhiệt, cách âm, chống cháy, cũng như... Hóa chất và cách điện.

Sợi bazan

Đây là một bó sợi được hình thành bằng cách kết hợp nhiều sợi song song hoặc các sợi song song đơn lẻ mà không bị xoắn. ​​Độ bền kéo của sợi roving có đường kính 7 - 13 μm là ≥0,65 N/tex, mô đun đàn hồi là ≥95 GPa và độ giãn dài khi đứt là ≥2,6%. Sợi bazan Sợi bazan không chỉ có độ bền cao, mô đun đàn hồi cao và khả năng chống va đập tương đương với các loại sợi công nghệ cao như PPTA (Poly-p-phenylene terephthalamide) và UHMWPE (Polyethylene siêu phân tử trọng lượng cao), mà còn có khả năng chịu nhiệt độ cao và chịu ánh sáng tuyệt vời. Đặc biệt, độ bền liên kết giao diện với nhựa rất cao. Do đó, sợi bazan với nhiều quy cách khác nhau có thể được sử dụng để dệt, quấn và bện các vật liệu composite khác nhau.

Sợi dệt từ sợi bazan

Sợi dệt là loại sợi được tạo thành bằng cách xoắn và bện nhiều sợi nhỏ từ các sợi bazan, với đường kính sợi đơn thường ≤ 9 μm. Sợi dệt có thể được phân loại rộng rãi thành sợi dùng để dệt vải và sợi dùng cho các mục đích công nghiệp khác; sợi dệt vải chủ yếu ở dạng ống cuộn và ống cuộn hình nón.

Sợi bazan cắt nhỏ

Đây là sản phẩm được tạo ra bằng cách cắt nhỏ các sợi bazan liên tục. Các sợi được phủ một lớp chất hồ (silan). Do đó, sợi bazan cắt nhỏ là vật liệu được lựa chọn để gia cường nhựa nhiệt dẻo và cũng là vật liệu tốt nhất để gia cường bê tông. Bazan là một thành phần đá núi lửa hiệu suất cao. Silicat đặc biệt này mang lại cho sợi bazan khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, đặc biệt là ưu điểm về khả năng kháng kiềm. Vì vậy, sợi bazan là vật liệu tuyệt vời để thay thế polypropylen (PP) và polyacrylonitrile (PAN) trong việc gia cường bê tông xi măng; nó cũng là một sản phẩm có tính cạnh tranh cao để thay thế sợi polyester, sợi lignin, v.v., trong bê tông nhựa đường, có thể cải thiện độ ổn định ở nhiệt độ cao, khả năng chống nứt ở nhiệt độ thấp và khả năng chống mỏi của bê tông nhựa đường.

Sợi dệt thô từ sợi bazan

Sợi xơ bazan được xử lý thông qua máy tạo cấu trúc sợi hiệu suất cao để tạo ra sợi xơ bazan có cấu trúc. Nguyên lý tạo hình như sau: luồng khí tốc độ cao đi vào kênh tạo cấu trúc sợi, tạo ra sự nhiễu loạn. Sự nhiễu loạn này được sử dụng để phân tán các sợi bazan, khiến chúng tạo thành các sợi dạng vòng, từ đó tạo độ phồng cho sợi bazan và tạo ra sợi có cấu trúc.

Vải sợi bazan, còn được gọi là Vải dệt từ sợi bazan

Vải sợi bazan được dệt bằng sợi bazan hiệu suất cao sau các quy trình như xoắn và dệt dọc. Vải sợi bazan là loại vải hiệu suất cao với các đặc tính tuyệt vời, độ bền cao, kết cấu đồng nhất, bề mặt phẳng và nhiều kỹ thuật dệt khác nhau. Nó có thể được dệt thành các loại vải có mật độ thấp, thoáng khí, nhẹ và mỏng, hoặc các loại vải có mật độ cao, độ bền cao, dày và cứng. Các loại vải sợi bazan phổ biến bao gồm vải dệt trơn sợi bazan, vải dệt chéo sợi bazan, vải dệt satin sợi bazan, vải dệt đôi sợi bazan, vải băng sợi bazan, v.v.

Nỉ kim châm sợi bazan

Sợi bazan cắt nhỏ được chải, sau đó lớp thảm cắt nhỏ được gia cố và kết hợp với một lớp lưới bằng quy trình châm kim hoặc phun tia nước để tạo thành một khối thống nhất. Sau đó, nó được xử lý bằng cách tẩm và sấy khô để tạo thành tấm nỉ châm kim hoàn chỉnh (cũng có thể bỏ qua bước xử lý sau đó).

Vật liệu composite sợi bazan

So với các loại sợi công nghệ cao như sợi carbon, aramid và sợi polyetylen siêu phân tử (UHMWPE), sợi bazan không chỉ sở hữu đặc tính độ bền và mô đun đàn hồi cao của các loại sợi công nghệ cao, mà còn có các đặc tính vượt trội như khả năng chịu nhiệt độ cao (-269°C đến 760°C), khả năng chống oxy hóa, chống bức xạ, cách nhiệt, cách âm, khả năng lọc tốt, độ bền nén và độ bền cắt cao, và phù hợp sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, với tỷ lệ hiệu quả chi phí tốt. Đây là vật liệu phi kim loại vô cơ tự nhiên nguyên chất, là vật liệu cơ bản mới và là loại sợi công nghệ cao có thể đáp ứng nhu cầu phát triển của các ngành công nghiệp cơ bản trong nền kinh tế quốc gia. Sợi bazan và các vật liệu composite của nó có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu về vật liệu kết cấu trong các lĩnh vực như xây dựng quốc phòng, giao thông vận tải, xây dựng, công nghiệp hóa dầu, bảo vệ môi trường, điện tử, hàng không và vũ trụ, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy xây dựng quốc phòng, các dự án trọng điểm và nâng cấp cơ cấu công nghiệp. Đây vừa là vật liệu xanh đáp ứng các yêu cầu về môi trường sinh thái của thế kỷ 21, vừa là vật liệu mới cạnh tranh trong ngành công nghiệp vật liệu, với sự phát triển bền vững trong lĩnh vực sợi công nghệ cao toàn cầu. Đặc biệt, Trung Quốc đã sở hữu quyền sở hữu trí tuệ độc lập đối với công nghệ và quy trình sản xuất sợi bazan, và đã đạt được trình độ hàng đầu quốc tế với "lợi thế người đi sau". Do đó, việc phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp sợi bazan và vật liệu composite từ nó chắc chắn có ý nghĩa rất lớn.

Ứng dụng sợi bazan trong trang phục chức năng

Vải sợi bazan có độ bền cao, khả năng chống cháy vĩnh viễn, có thể chịu được nhiệt độ ngắn hạn trên 1000°C và có thể sử dụng lâu dài trong môi trường 760°C, trở thành vật liệu thay thế lý tưởng cho vải sợi amiăng và sợi thủy tinh. Vải sợi bazan có độ bền kéo đứt cao, chịu nhiệt độ cao và khả năng chống cháy vĩnh viễn. Đây là một lựa chọn thay thế chi phí thấp cho các loại sợi hiệu suất cao và tiên tiến như Nomex (Aramid 1313), Kevlar (Aramid 1414), Zylon (sợi PBO) và sợi carbon. Vải sợi bazan có thể được nhuộm và in sau khi nhuộm hóa học và hoàn thiện. Sau khi hoàn thiện chức năng, chẳng hạn như hoàn thiện bằng hợp chất hữu cơ flo, nó có thể được chế tạo thành vải chống dầu, chống thấm nước và chống cháy vĩnh viễn. Các sản phẩm may mặc có thể được sản xuất từ ​​vải sợi bazan bao gồm: quần áo bảo hộ cho lính cứu hỏa, bộ đồ cách nhiệt, bộ đồ bảo hộ chống bức xạ, quần áo bảo hộ cho công nhân lò nung, quần áo bảo hộ cho thợ hàn và bộ đồ chống cháy cho kíp lái xe bọc thép quân sự, v.v.