Čedičová vlákna

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Čedičové vlákno je textilní výrobek získaný z čedičové horniny.[1]

Surovina[editovat | editovat zdroj]

Krystal nefelínu

Čedičová hornina vhodná pro výrobu vláken obsahuje zpravidla olivín a nefelín. Používají se kyselé čediče s obsahem nejméně 46 % oxidu křemičitého (SiO2)

Příklad chemického složení:

52 % oxidu křemičitého (SiO2)

17 % safíru (Al2O3)

9 % oxidu vápenatého (CaO)

5 % oxidu hořečnatého (MgO)

17 % ostatních prvků

Výroba vláken[editovat | editovat zdroj]

První pokusy se zvlákňováním čediče se konaly na začátku 20. století, k rozvoji výroby došlo teprve po 2. světové válce.[2]

Výrobní technologie se zakládá na tavném zvlákňování při teplotě 1500-1700 °C. Při dostatečně rychlém schlazení vzniká sklovitá hmota, při pomalejším chlazení se tvoří krystaly ze směsi minerálů. Pro některé účely se vláknina dlouží při teplotě cca 1300 °C.

Výrobní linka produkuje (v závislosti na jemnosti vlákna) cca 15-35 kg/h.[3] Důležití výrobci čedičových textilií jsou v současné době např. v Rusku, na Ukrajině a v Číně.[4] Celosvětová roční produkce se v roce 2008 odhadovala na 3000-5000 tun. Od roku 2009 měla v Číně produkovat nová výrobní linka s roční kapacitou 2000 tun filamentů o jemnosti 5,7 μm. [5]

Vlastnosti vláken[editovat | editovat zdroj]

Čedičová vlákna jsou podobná skleněným vláknům typu S, jsou však až o 40 % levnější, mají specifickou hmotnost 2,8 g/cm³, tažnou pevnost až 4,7 GPa, rozsah praktického použití v teplotách od –260 do +820 °C (skleněná vlákna = od –60 do 600 °C).[6] Ve vývoji jsou vlákna o jemnosti 1-3 μm.

Výrobky z čedičových vláken a jejich použití[editovat | editovat zdroj]

Například:[7]

  • Filamenty s jemností vláken 7-9 μm a jemností příze 45-68 tex, jednoduché a skané, škrobené (aby se povrch příze přizpůsobil jiným materiálům, zejména pryskyřicím v kompozitech)

Monofilamenty s jemností 110 tex

Tkaniny z čedičových a uhlíkových filamentů

Použití: tkaniny v plátnové a keprové vazbě, vpichované plsti na ochranné oděvy proti ohni a chemikáliím a provaznické výrobky [8] Na vedlejším snímku je vpravo tkanina z čedičových filamentů a vlevo (mnohem dražší) uhlíková tkanina

  • Rovingy (svazky filamentů) s jemností vláken 10-17 μm a s tloušťkou 68-680 tex, škrobené

Použití: paralelně ložené prepregy na vyztužení kompozitů

Použití kompozitů: stavební díly mostů, radarových zařízení, stěny obrněných vozidel, vodní lyže, prkna na surfing

  • Sekaná vlákna s jemností 13-22 μm a délkou 6-70 mm, škrobená

Vkládají se nespředená jako výztuž do termoplastických a cementových kompozitů a vyrábí se z nich vpichované plsti na ochranné oděvy

  • Hybridní příze jednoduché [9] a skané s použitím na technické tkaniny, osnovní pleteniny a splétané výrobky

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Všeobecná informace o čedičových vláknech (anglicky): http://www.basaltfm.com/eng/fiber/info.html
  2. Počátky výroby čedičových vláken (anglicky): http://www.technobasalt.com/history/
  3. Výrobní zařízení a vývoj velmi jemných čedičových vláken (anglicky): http://web.archive.org/web/20080518065417/http://www.basaltfm.com/documents/basaltem_en.pdf
  4. Důležití výrobci čedičových vláken (anglicky): http://www.basaltfm.com/eng/articles/article01.html
  5. Výroba čedičových vláken v Číně (anglicky): http://www.qzfubang.com/en/news-view.php?id=11
  6. Vlastnosti čedičových vláken: http://web.archive.org/web/20100401025714/http://www.volny.cz/zkorinek/vlakna.pdf
  7. Výrobky z čedičových vláken (anglicky): http://www.lbie.com/n3011.htm
  8. Šňůry z čedičových vláken: http://www.odetka.cz/net20/cz/specmat_basalt.aspx
  9. Hybridní příze s čedičovým jádrem a polyamidovým pláštěm (německy): http://incotelogy.de/Produkte/Garne-Basfiber%C2%AE/1,000000096594,8,1