Kovové vlákno

Ocelová vlákna

Kovová vlákna jsou textilní výrobky získané zvlákňováním kovů, komponenty z kovů a polymerních materiálů nebo pokovovaná přírodní a umělá vlákna.

Informace o vyráběném množství a o trhu s kovovými vlákny se dají získat jen za cenu 4450 USD (135 stránková publikace).

Zvlákněné kovy

Definice pojmu

Vlákno se zploštělými konci na výztuž betonu

Rozdíl mezi textilním kovovým vláknem a (netextilním) drátkem není jednoznačně definován.

K rozpoznání se nabízejí jen blíže nespecifikovaná kritéria, např.: lesk, tvárnost, elektrická vodivost a jiné vlastnosti výrobku.

Někteří významní výrobci rozlišují vlákno od drátu podle tloušťky. Např. vlákno může mít průměr 2-40 µm a stejný materiál s průměrem 30 µm-1,4 mm se označuje jako drát.

Stůčka s ocelovou vlnou

Surovina

Jako výchozí látka k výrobě se používá nejčastěji ocel (surová, pocínovaná nebo pozinkovaná), dále slitiny niklu a hliníku a na speciální vlákna platina, wolfram, molybden, berylium nebo např. slitiny niklu s titanem.

Předvýrobky se dodávají ve formě drátu, plechu nebo fólie.

K pokovování jsou vhodné zejména: nikl, měď, stříbro a zlato.

Způsoby výroby

• Běžná vlákna až do jemnosti cca 5 µm se dají vyrábět tažením přes konické otvory

a) za studena (ocel, měď, zlato, stříbro)

b) za tepla (např. wolfram, molybden) nad krystalizační teplotou

• K výrobě jemnějších vláken se často používá tzv. Taylorův proces, tj. obalení drátku sklem a protahování za tepla, sklo změkne, kov uvnitř se roztaví nebo zůstává plastický

• Mikrovlákna až do jemnosti 0,15 µm se dají vyrábět (dosud jen laboratorně) z elektrooceli následujícím postupem:

Horké válcování – zbavení okují – dloužení za studena – mokré dloužení – žhavení – stáčení – odříznutí.

Příze z vláken vyrobených tažením

• Technikou Foil-shaving se z kovové fólie seškrabuje pásek s obdélníkovým průřezem a tloušťkou nad 14 µm. Získávají se tak kusy přetrhaných filamentů, které se dají stříhat na staplovou délku.

• Mimo těchto metod jsou známé: např. elektrolytické, chemické a tavné zvlákňování (prováděné dosud jen pokusně).

Vlákna se vyrábí s kruhovým nebo obdélníkovým průřezem, pro speciální účely (vláknobeton) se zesílenými nebo konickými konci.

Pro běžné zpracování se dodávají vlákna s průřezem od 6,5 µm (což odpovídá u oceli 3,3 dtex) do 100 µm.

Vlastnosti kovových vláken

V následující tabulce jsou znázorněny fyzikální vlastnosti některých kovových vláken (používaných hlavně v kompozitech).

Pásková příze z hliníkových multikomponentních filamentů

Materiál	Hustota g/cm³	Bod tání °C	Pružnost GPa	Pevnost GPa
berylium	1,8	1350	310	1,1
měď	8,9	2083	125	0,45
wolfram	19,3	3410	350	3,82
molybden	10,2	2625	330	2,2
ocel	7,9	1300	210	4,0

Vlákna vynikají především elektrickou vodivostí, ohnivzdorností, odporem proti vlivu chemikálií a zvláštním leskem.

Tkanina ze zlatých multikomponentních filamentů

Použití vláken

Vlákna pro textilní zpracování

Technologie	Výrobky	Možné použití
Předení	staplová příze s cca 1 % kovu kovem opřádané filamenty	podlahové krytiny, závěsy lamé-efekty na brokátech
Skaní	kovem obeskávané niti (leonské)	lemovky, šicí nitě
Tkaní	tkaniny ve všech základních vazbách	izolace, filtry, kompozity
Osnovní pletení	pleteniny v jednoduchých vazbách	kompozity na stavební materiál, filtry
Zátažné pletení	hadice s průměrem od 22 mm	obložení kotoučů, filtry, obaly
Výroba stuh	stuhy a popruhy	ohnivzdorné izolace, dopravní pásy
Plstění	netkané všívané textilie	zvukové izolace, leštění

Použití mimo textilních účelů

Jako výztuž kompozitů a plastických hmot:

• Sekaná vlákna („chopped“) v délkách od cca 2 mm např. na ochranné štíty proti magnetickým vlnám, kompozity na nádrže s hořlavinami
• Vlákna s délkou 30-100 mm především do vláknobetonu, ocelová vlna na čištění a broušení (viz snímek vpravo)
• Filamenty („dráty“) na výztuž pneumatik

Multikomponentní kovové filamenty

Multikomponentní kovové filamenty jsou z kovu uloženého mezi plastickými materiály. Vyrábí se hlavně na bázi hliníku tak, že se hliníková fólie po obou stranách laminuje fólií z acetátu, celofánu nebo polyesteru a nebo se laminuje pásek z polyesteru pokovovaného hliníkem na polyesterovou fólií.

Vlastnosti

Výsledný kompozit má s tloušťkou od cca 9 µ, filament vzniká tak, že se kompozit řeže na pásky 0,2-3,2 mm široké.

Pevnost filamentu dosahuje v závislosti na způsobu výroby 0,3 – 1,3 g/tex, tažnost 30 – 140 %

Použití

Jednoduché příze z pásků 0,2-5 mm širokých, tloušťka nad 12 µ, povrstvené zpravidla barevným lakem. Vyrábějí se také páskové filamenty obeskané např. polyamidovým monofilem s použitím na nábyt. potahy, autopotahy, záclony, ubrusy, dámské oděvy.

Povrstvená kovová vlákna

Způsoby spojování kovů s polymerními vlákny: nanášení ve vakuu, ionizace argonovým plynem, prášek + pojivo, prskání (sputter). Pokovování se dá provádět také galvanicky nebo vtlačováním (max. 1 %) kovu do jádra vlákna. Jako jádro se používá nejčastěji bavlna, viskóza a polyester.

Tyto technologie se používají hlavně pro povrstvování plošných textilií.

Podrobnosti o povrstvování vláken nebyly dosud publikovány. Komerčně se vyrábějí např. polyamidové filamenty povrstvené stříbrem.

Odkazy

Literatura

• Pospíšil a kol.: Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981
• Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006, ISBN 3-87150-848-9

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kovová vlákna na Wikimedia Commons

Reference

Autoritní data	PSH: 10082