Čedičová vlákna

Čedičové vlákno je textilní výrobek získaný z čedičové horniny.

První patent na zvlákňování čediče získal Francouz Paul Dhé v roce 1923. V 60. +more letech 20. století začal výzkum a pokusná výroba vláken (hlavně pro vojenské účely) v bývalém Sovětském svazu i v USA.

V 1. dekádě 21. +more století se odhadovala celosvětová výroba na 3000-5000 ročních tun, ve 2. dekádě se počítalo s ročními přírůstky nejméně o 10 %, takže v roce 2020 má dosáhnout výnos z prodeje asi 200 milionů USD (2,50 USD/kg).

Surovina

Krystal nefelínu Čedičová hornina vhodná pro výrobu vláken obsahuje zpravidla olivín a nefelín. +more Používají se kyselé čediče s obsahem nejméně 46 % oxidu křemičitého (SiO2).

Příklad chemického složení:

52 % oxidu křemičitého (SiO2)

17 % safíru (Al2O3)

9 % oxidu vápenatého (CaO)

5 % oxidu hořečnatého (MgO)

17 % ostatních prvků

Výroba vláken

Výrobní technologie se zakládá na tavném zvlákňování při teplotě 1500-1700 °C. Při dostatečně rychlém zchlazení vzniká sklovitá hmota, při pomalejším chlazení se tvoří krystaly ze směsi minerálů. +more Pro některé účely se vláknina dlouží při teplotě cca 1300 °C. Zvlákňovací trysky mohou mít několik set otvorů, odváděcí rychlost dosahuje až 2000 m/min.

Při zvlákňování čediče jsou kladeny vysoké požadavky stejnoměrnost a opakovatelnost vlastnosti jako je viskozita, krystalizace, povrchová pevnost. Dosažení homogenity taveniny je komplikované, protože vlastnosti čedičové horniny značně kolísají.

Vlastnosti vláken

Čedičová vlákna se často používají jako alternativa u výrobků ze skleněných nebo uhlíkových vláken. Porovnání některých fyzikálních vlastností:

Výrobky z čedičových vláken a jejich použití

+moregif|náhled'>Tkaniny z čedičových a uhlíkových filamentů Například: * Filamenty s jemností vláken 7-9 μm a jemností příze 45-68 tex, jednoduché a skané, škrobené (aby se povrch příze přizpůsobil jiným materiálům, zejména pryskyřicím v kompozitech) a monofilamenty s jemností 110 tex * Tkaniny v plátnové a keprové vazbě, vpichované plsti na ochranné oděvy proti ohni a chemikáliím a provaznické výrobky (Na vedlejším snímku je vpravo tkanina z čedičových filamentů a vlevo (mnohem dražší) uhlíková tkanina) * Netkané textilie: proplétané a vpichované * Rovingy (svazky filamentů) s jemností vláken 10-17 μm a s tloušťkou 68-680 tex, škrobené Použití: paralelně ložené prepregy na vyztužení kompozitů.

Použití kompozitů: stavební díly mostů, radarových zařízení, stěny obrněných vozidel, vodní lyže, prkna na surfing

* Sekaná vlákna s jemností 13-22 μm a délkou 6-70 mm, škrobená

Vkládají se nespředená jako výztuž do termoplastických a cementových kompozitů a vyrábí se z nich vpichované plsti na ochranné oděvy

Reference

Kategorie:Textilní vlákna Kategorie:Umělá textilní vlákna Kategorie:Vysoce výkonná textilní vlákna