Kovové vlákno

Ocelová vlákna

Kovové vlákno je podle ISO 2076:2013(E) z roku 2013: Umělé vlákno sestávající z kovu, z kovu povrstveném plastikem, z plastiku povrstveném kovem nebo z jádra zcela pokrytého kovem.

Rozdíl mezi textilním kovovým vláknem a (netextilním) drátkem není není však dosud (do roku 2024) jednoznačně definován.

V některých odborných publikacích jsou kovové filamenty tenčí než 100 µm považovány za vlákna a filamenty nad tuto hranici jsou dráty. Naproti tomu se ocelové drátky na zpevnění betonu s tloušťkou 300 µm nazývají mikrovlákna.

K rozpoznání rozdílu mezi drátem a vláknem se také nabízejí blíže nespecifikovaná kritéria, např.: lesk, tvárnost, elektrická vodivost a jiné vlastnosti výrobku.

Z historie kovových vláken

Nejstarší kovová vlákna byla známá v Egyptě už asi 3000 let před n. l. +more V Evropě bylo např. v roce 1569 v Norimberku v provozu první zařízení na výrobu leonských nití. Ve 20. století se v roce 1960 začaly vyrábět pneumatiky s kovovou výztuží a v roce 1962 byl zaznamenán objev tvarové paměti u vláken ze slitiny niklu a titanu.

V roce 2023 se odhadoval výnos z celosvětového prodeje kovových vláken na 5,6 miliard USD.

Zvlákněné kovy

Stůčka s ocelovou vlnou Vlákno se zploštělými konci na výztuž betonu

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. +morejpg|náhled'>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. * Tavné zvlákňování do rotující tekutiny (centrifugal spinning). Princip: Roztavený kov se protlačuje tryskou na studenou vnitřní stěnu rotujícího bubnu, kde se ze ztuhlého materiálu tvoří vlákno (s průřezem 50-500 µm) a odvádí do kolektoru. * Mimo těchto metod jsou známé: např. elektrolytické a chemické zvlákňování.

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). +morejpg|náhled'>Pásková příze z hliníkových multikomponentních filamentů

Vlákna vynikají především elektrickou vodivostí, ohnivzdorností, odporem proti vlivu chemikálií a zvláštním leskem. +morejpg|náhled'>Tkanina ze zlatých multikomponentních filamentů.

Použití vláken

=== Vlákna pro textilní zpracování ===

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. +more 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. +more 1 %) kovu do jádra vlákna. Jako jádro se používá nejčastěji bavlna, viskóza a polyester.

Tyto technologie se používají hlavně pro povrstvování plošných textilií.

"Textilní drát"

je vícekomponentní kovový filament, který se vyrábí jako neizolovaný nebo izolovaný vodič s vnějším průměrem 0,010-0,5 mm (3-1796 tex).

Dráty bez izolace jsou z kovů oplátovaných stříbrem, např. z mědi, slitiny mědi se zinkem nebo z bronzu.

Izolované dráty se vyrábějí smaltováním kovu polyuretanem, polyesterimidem, polyamidimidem nebo polyesterem.

Aplikace: zatkávání nebo zaplétání s použitím např. jako senzory, zahřívání, přenos dat v plošných textiliích.

Odkazy

Literatura

Pospíšil a kol.: Příručka textilního odborníka, SNTL Praha 1981 * Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006,

Externí odkazy

Reference

Kategorie:Textilní vlákna Kategorie:Umělá textilní vlákna