Principy výroby čedičového vlákna

Základem výroby čedičových vláken je použití přírodní čedičové rudy jako jediné primární suroviny. Proces se skládá ze čtyř hlavních kroků: drcení a před-úprava, vysoko-tavení, tažení vláken (tvarování) a následná-úprava. Protože nevyžaduje žádné významné přidávání chemických surovin, je klasifikován jako ekologický-šetrný, anorganický, ne-kovový vláknitý materiál.

1. Výběr surovin a před{1}}zpracování
Přírodní čedičová ruda (složená především z oxidu křemičitého, oxidu hlinitého, oxidu železa, oxidu hořečnatého atd.) se vybírá a zpracovává drtícím zařízením na stejnoměrné částice v rozmezí od 10 do 50 mm. Magnetická separace a prosévání se pak používá k odstranění železných nečistot a částic nevhodných velikostí, čímž je zajištěna jednotnost suroviny pro následný proces tavení.

 

2. Vysokoteplotní-tavení
Před{0}}upravené čedičové částice se přivádějí do bazénové pece nebo elektrické tavicí pece. V současnosti je proces bazénové pece hlavní metodou, která umožňuje kontinuální-výrobu ve velkém měřítku. Materiál se zahřívá na 1 450–1 550 stupňů, dokud se úplně neroztaví na homogenní taveninu. Během tohoto procesu mohou být přidána nepatrná množství čeřidel, aby se odstranily vnitřní bubliny a zlepšila se kvalita výsledných vláken; na rozdíl od tradiční výroby sklolaminátu není potřeba míchat širokou škálu surovin.

3. Kreslení vláken (tvarování)
Roztavený čedič proudí skrz desku pouzdra ze slitiny platiny-rhodia vybavenou tisíci otvory (o průměru 0,5–1,0 mm). Tato průchodková deska je odolná vůči vysokým teplotám a korozi a slouží jako kritická spotřební součást v procesu tažení. Tavenina chlazená vysokorychlostním stlačeným vzduchem rychle tuhne na jednotlivá čedičová vlákna o průměru 7–20 μm. Pro zajištění stejnoměrnosti a stability průměru vláken je vyžadována přísná kontrola teploty a rychlosti proudění vzduchu. Poznámka: Tento krok zahrnuje vysokoteplotní tavení a vysokou{11}}rychlost proudění vzduchu, což představuje riziko popálení a rozstřikování materiálu; musí být zavedena přísná bezpečnostní opatření.

4. Procesy po-léčbě
Natažená vlákna procházejí klížícím aplikátorem, kde se aplikuje speciální klížidlo pro zvýšení pevnosti spojení s matricovými materiály, jako je pryskyřice nebo cement. Následně sběrací zařízení sváže jednotlivá vlákna do příze. V závislosti na požadavcích aplikace se materiál navíjí nebo stříhá, aby se vyrobily různé hotové výrobky z čedičových vláken, jako je nekonečná vláknitá příze, sekaná vlákna nebo rohože.