Kovová vlákna

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Ocelová vlákna

Kovová vlákna jsou textilní výrobky získané zvlákňováním kovů, komponenty z kovů a polymerních materiálů nebo pokovovaná přírodní a umělá vlákna.[1]

Informace o vyráběném množství a o trhu s kovovými vlákny se dají získat jen za cenu 4450 USD (135 stránková publikace).[2]

Zvlákněné kovy[editovat | editovat zdroj]

Definice pojmu[editovat | editovat zdroj]

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.[3]

Surovina[editovat | editovat zdroj]

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.[4]

Vlákno se zploštělými konci na výztuž betonu

Způsoby výroby[editovat | editovat zdroj]

[5]

  • 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
Stůčka s ocelovou vlnou
  • 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.

  • 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[editovat | editovat zdroj]

[6] 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[editovat | editovat zdroj]

Vlákna pro textilní zpracování[editovat | editovat zdroj]

[7]

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[editovat | editovat zdroj]

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 [8]

Multikomponentní kovové filamenty[editovat | editovat zdroj]

[1] 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 folií z acetátu, celofánu nebo polyesteru a nebo se laminuje pásek z polyesteru pokovovaného hliníkem na polyesterovou fólií.

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Výsledný kompozit má s tlouštkou 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[editovat | editovat zdroj]

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[9] s použitím na nábyt. potahy, autopotahy, záclony, ubrusy, dámské oděvy.[1]

Povrstvená kovová vlákna[editovat | editovat zdroj]

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.[1]

Podrobnosti o povrstvování vláken nebyly dosud publikovány. Komerčně se vyrábějí např. polyamidové filamenty povrstvené stříbrem.[10]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

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

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c d Metallic Fibers [online]. Technical Textile, 2017, [cit. 2017-04-28]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. Global Metal Market Research Report-Forcast to 2023 [online]. Market Research Future, 2017-04-21, [cit. 2017-05-06]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. Schnegelsberger: Theorie und Systematik der Faser, Deutscher Fachverlag 1999, ISBN 3871506249, str. 557
  4. Kießling/Matthes: Textil- Fachwörterbuch, Berlin 1993, ISBN 3-7949-0546-6, str. 248 a 355
  5. stax Metallfasern. stax [online]. 2017 [cit. 2017-04-24]. Dostupné online.  (německy) 
  6. Militký: Textilní vlákna, TU Liberec 2002, ISBN 80-7083-644-X, str. 214-216
  7. Metallic Fiber [online]. Nippon Seisen, 2017, [cit. 2017-04-28]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. Funktion von Reifen [online]. Pirelli, 2017, [cit. 2017-04-28]. Dostupné online. (německy) 
  9. Zpracování metalické příze [online]. Wagner, 2017, [cit. 2017-04-28]. Dostupné online. (česky) 
  10. Coatings and their applications in textiles [online]. centexbel, 2012, [cit. 2017-04-28]. Dostupné online. (anglicky)