1.4. Сравнительная характеристика различных волокон

В настоящее время около 60 % всей применяемой тепло- и звукоизоляционной представлены волокнистыми материалами – стеклянной, минеральной и базальтовой ватой. Рассматриваемые волокна – неорганические, технология производства разная.

Для стеклянных волокон смешивают песок, соду, известняки, некоторые химические добавки и получают шихту. Расплавленная шихта в процессе производства становятся стеклом. На следующем этапе расплав стекла раздувают паром, воздухом, на центрифуге или другими методами и получают волокно. Производимые из стекловолокна изделия: стеклохолст, стекломаты, стеклоткани [2].

Для минеральных волокон плавят доменные шлаки с добавками (шлаковата) или некоторые минеральные ископаемые (глины, доломиты и т.п.) в смеси с улучшающими добавками (или без них) горными породами (базальты, габбро, диабазы и пр.). Далее идет процесс раздува, аналогичный стеклянному производству. Производимые из минваты изделия: минераловатные маты и плиты.

Базальтовые волокна получают из расплава собственно базальта, а также некоторых близких к нему пород без каких либо дополнений в виде синтетических или минеральных веществ. Производимые из базальтового волокна: базальтохолст, базальтовые маты, ткани, плиты, картон.

Однако для придания большей текучести базальтовых тонких волокон в расплав добавляют от 10 до 35% известняка или заменяющего его материала (шихты), что делает волокно ослабленным к воздействию агрессивных сред и высоких температур. Такое волокно уже нельзя назвать базальтовым, и его зачастую называют минеральным волокном или минеральной ваты.

Тонкое волокно получается короче и толще. У базальтовых супертонких волокон (БСТВ) толщина элементарного волокна 1 – 3 микрона, длина – более 50 мм, у базальтовых тонких волокон – толщина элементарного волокна 5 – 15 микрон, длина – до 50 мм. Стекловолокно, шлаковолокно и минеральное волокно также относят к тонким, так как средний диаметр этих волокон от 4 до 12 мкм. Такая структура тонких волокон применяются фенолформальдегидные или другие органические смолы в процентном содержании от 2 до 10 % [7].

Соответственно, минеральное волокно, стекловолокно, шлаковолокно и тонкое «базальтовое» волокно при эксплуатации из-за меньшей эластичности по сравнению с БСТВ со временем разрушается.

Изделия из БСТВ имеют высокую температуру применения. минераловатные, стекловатные и изделия из тонкого базальтового волокна с использованием связующего применяются до температуры 400 – 600 С, терлоизоляционные материалы из БСТВ имеют температуру длительного применения – 750 С, краткосрочного – до 1000 С.

Изделия из БСТВ при смене температур, при повышении температуры и при циклическом воздействии температур [18].

Вывод по первой части

Одной из актуальных задач ресурсосбережения является развитие производств прогрессивных материалов, отвечающих требованиям области применения (в перспективных машинах, механизмах и аппаратах).

Одним из таких прогрессивных материалов является базальтовое волокно, сырьем для производства которого служат породы группы базальтов, распространенные излившиеся вулканические породы, обладающие большой твердостью и хрупкостью. Базальтовые месторождения широко распространены на Урале

Разработанные, внедренные и внедряемые на многих предприятиях в России отечественные технологии и оборудование для получения базальтового волокна позволяют получать продукт очень высокого качества, не имеющий аналогов в Европе.