Базальтовое волокно: Виды волокон
Базальтовые волокна делятся на две большие группы: непрерывное волокно и дискретные волокна (вата, штапельное волокно), называемые еще базальтовыми тонкими волокнами (БТВ).
Непрерывное базальтовое волокно
Назначение непрерывного волокна:
1. При толщине 7-15 мкм применяется как армирующий наполнитель при производстве композитов (базальтопластиков) и изделий на их основе с полимерными и неорганическими матрицами.
2. При толщине 15-24 мкм используется как армирующий наполнитель композитов с органическим и минеральным связующим (бетоном, асфальтом, гипсом и т.п.).
3. Как исходный материал применяется для производства тканей различного назначения (для фильтров, огнезащитной одежды, противопожарных кошм и т. п.), рукавов (армирование труб, защита кабелей и т. д.).
Базальтовое дискретное волокно (БТВ)
Длина дискретных волокон различных видов находится в пределах от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
БТВ работоспособно в широком диапазоне температур (от -260 до +700 °С), вибростойко, сохраняет свою первоначальную форму при эксплуатации, химически инертно, негорюче и вообще повышает огнестойкость объекта, где оно применено. По комплексу свойств превосходит аналогичные материалы из стекловаты, минеральной ваты, шлаковаты и природных теплоизоляционных материалов (мох сфагнум, широко используемый в деревенском и коттеджном строительстве). При эксплуатации в течение 100 лет сохраняет свои свойства и не выделяет вредных для людей и природы химических соединений под воздействием окружающей среды (кислотные дожди и т.п.), поглощает шум и значительно ослабляет радиацию (в частности, альфа- и бета-излучение).
Классификация волокон по диаметру, мкм:
микротонкое (МТБ) < 0,5
ультратонкое (УТВ) > 0,5
супертонкое (СТВ) = 1-3
тонкое = 4-12
утолщенное = 13-25
грубое > 25
В зависимости от диаметра волокно используется для различных целей:
* микротонкое – для фильтров очень тонкой очистки газо-воздушной среды и жидкостей; изготовления тонкой бумаги и специальных изделий;
* ультратонкое – для изготовления сверхлегких теплоизоляционных и звукопоглощающих изделий, бумаги, фильтров тонкой очистки газо-воздушных и жидкостных сред;
* супертонкое - базальтовая теплоизоляция, используется для изготовления прошивных теплозвукоизоляционных (МБП) и звукопоглощающих (БЗМ) изделий, картона (ТК-1, ТК-4), многослойного нетканого материала, теплоизоляционного вязально-прошивного материала, длинномерных теплоизоляционных полос и жгутов (БТШ-8, БТШ-20, БТШ30), мягких теплоизоляционных гидрофобизированных плит, фильтров и др. Специальная термическая обработка базальтовых супертонких волокон позволяет получить микрокристаллический материал со свойствами, отличающимися от обычных волокон. Микрокристаллические волокна превосходят обычные по температуре применения на 200 0С, по кислотностойкости – в 2,5 раза, а гигроскопичность их в 2 раза ниже. Основным преимуществом этого вида базальтового волокна является отсутствие усадки при его эксплуатации. Из микрокристаллического волокна изготавливают высокотемпературоустойчивые теплоизоляционные материалы, плиты, а также фильтры для фильтрации агрессивных сред при высоких температурах.
* тонкие и утолщенные волокна из горных пород представляют собой слой беспорядочно расположенных волокон диаметром 9–25 мкм и длиной 5–30 мм. . Получают их, в основном, методом вертикального раздува струи расплава воздухом (ВРВ) и вырабатывают в виде холстов, прошивных матов. Утолщенные волокна находят широкое применение в качестве фильтровальной основы дренажных систем гидротехнических сооружений;
* грубые волокна представляют собой относительно сыпучую дисперсно-волокнистую массу с длиной волокон 3–15 мм, диаметром 30–500 мкм, прочностью на разрыв 200–350 МПа, удельной поверхностью 28–280 см2/г. Волокна являются коррозионно-стойкими и могут быть использованы взамен металла для армирования материалов на основе вяжущих.
Диаметр элементарных волокон существенно влияет на свойства волокон и изделий из них: активную поверхность, гибкость, плотность, коэффициент возвратимости, теплопроводность, звукопоглощение и др. Поэтому в зависимости от назначения и предъявляемых к изделиям требований используются волокна соответствующего диаметра.