Принципи виробництва базальтового волокна

Основою виробництва базальтового волокна є використання природної базальтової руди як єдиної первинної сировини. Процес складається з чотирьох основних етапів: дроблення та попередньої-обробки, високо-температурного плавлення, витягування волокна (формування) та-після{3}}обробки. Оскільки він не потребує значного додавання хімічної сировини, він класифікується як екологічний-неорганічний матеріал із не-металевих волокон.

1. Вибір сировини та попередня-обробка
Природна базальтова руда (складена переважно з діоксиду кремнію, оксиду алюмінію, оксиду заліза, оксиду магнію тощо) відбирається та переробляється дробильним обладнанням на однорідні частинки розміром від 10 до 50 мм. Потім використовуються магнітна сепарація та просіювання для видалення домішок заліза та частинок невідповідного розміру, забезпечуючи однорідність сировини для подальшого процесу плавлення.

 

2. Високо{1}}температурне плавлення
Попередньо-оброблені частинки базальту подають у купальну піч або електричну плавильну піч. Наразі процес у печі з басейном є основним методом, що забезпечує безперервне,-великомасштабне виробництво. Матеріал нагрівають до 1450-1550 градусів до повного розплавлення в однорідний розплав. Під час цього процесу можуть бути додані незначні кількості розпушувачів, щоб видалити внутрішні бульбашки та покращити якість отриманих волокон; на відміну від традиційного виробництва скловолокна, немає необхідності змішувати різноманітну сировину.

3. Нанесення волокон (формування)
Розплавлений базальт протікає крізь втулку зі сплаву платини-родію, оснащену тисячами отворів (діаметром 0,5–1,0 мм). Ця пластина втулки стійка до високих температур і корозії та є важливим витратним матеріалом у процесі витягування. Охолоджений високошвидкісним стисненим повітрям розплав швидко твердне на окремі базальтові волокна діаметром 7–20 мкм. Суворий контроль температури та швидкості повітряного потоку необхідний для забезпечення однорідності та стабільності діаметра волокна. Примітка. Цей етап включає високу-температуру плавлення та високу{11}}швидкість повітряного потоку, що створює ризик опіків і бризок матеріалу; повинні бути реалізовані суворі заходи безпеки.

4. Процеси після-обробки
Витягнуті волокна проходять через аплікатор для проклейки, де наноситься спеціальний проклеювальний агент для підвищення міцності з’єднання з матеріалами матриці, такими як смола або цемент. Згодом збиральний пристрій зв’язує окремі нитки в пряжу. Залежно від вимог до застосування, матеріал піддається намотуванню або різанню для виробництва різних готових виробів з базальтового волокна, таких як безперервна волокниста пряжа, рубані волокна або мати.