منسوجات فنی افق جدیدی برای دستاوردهای صنعت نساجی است و این مواد کاربردهای متنوع و فراوانی در صنایع مختلف دارند. منسوجات فنی در صنعت نساجی به سرعت در حال توسعه و رشد هستند که این باعث میشود خیلی زود جایگزین مواد سنتی در بخشهای مختلف اقتصاد ملی شوند. رشد آگاهی از محیط زیست در سراسر جهان باعث تغییر پارادایم به سمت طراحی مواد سازگار با محیط زیست شدهاست. استفاده روزافزون از مواد کامپوزیت پلیمری در زمینههای مختلف کاربردهای منسوجات فنی، توسعه محصولی را می طلبد که بتواند هم نیازهای فنی و هم محیط سختگیرانهتری را برآورده سازد. تقویت کنندههای الیاف به طور کلی در مواد کامپوزیتی برای بهبود خواص مکانیکی و مقاومت محیطی هنگام قرار گرفتن در معرض محیط سخت استفاده میشود. رایج ترین تقویت کننده فیبر در رزین الیاف شیشه است و انواع دیگری نیز مانند فیبر کربن و الیاف پلاستیک وجود دارند. الیاف شیشه و کربن به عنوان تقویت کننده در کامپوزیتها از کاربرد بیشتری برخوردار هستند زیرا دارای خواص مکانیکی و حرارتی بسیار خوبی هستند و از دوام بالایی برخوردار هستند.
مطالعه الیاف طبیعی در سالهای اخیر به دلیل افزایش آگاهی از نیاز به حفاظت از منابع زیست محیطی و زیست محیطی، از جمله کاهش منابع جنگلی، اهمیت فزایندهای یافته است. علیرغم مزایای محصولات طبیعی نسبت به نوع سنتی (کم هزینه، چگالی کم، خصوصیات قابل قبول استحکام، کاهش سایش ابزار و تجزیه بیولوژیکی)، آنها از چندین اشکال مانند طبیعت آب دوستی (که سازگاری با پلیمری آبگریز را تحت تأثیر قرار میدهد) رنج میبرند. به عنوان یک نتیجه، مواد تقویت کننده جدید در حال حاضر مورد مطالعه قرار میگیرند. اینچنین تقویت جدید میتواند توسط بازالت نشان دادهشود.
الیاف بازالت به زبان عامیانه به عنوان “ماده سبز بدون آلودگی قرن بیست و یکم” شناخته میشود. بازالت یک ماده طبیعی است که در سنگهای آتشفشانی منشا گدازه منجمد، با دمای ذوب بین ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد و ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد یافت میشود. الیاف بازالت هستند ۱۰۰٪ طبیعی و بی اثر است. محصولات بازالت هیچ واکنش سمی با هوا و آب ندارند، غیر قابل احتراق و ضد انفجار هستند. بازالت به عنوان یک ماده معدنی، رنگی از خاکستری تیره تا سیاه دارد. بازالت از نظر صخره ای کاملاً شناخته شده است و تقریباً در همه کشورهای جهان یافت می شود و به طور سنتی به عنوان سنگ خرد شده در ساخت و ساز و راه سازی استفاده می شود.
مواد معدنی بازالت مواد جدیدی نیستند، اما مناسب بودن آنها به عنوان تقویت کننده در کامپوزیتهای پلیمری موضوع نسبتاً جدیدی است. این مواد معدنی در حال ظهور طبیعی، ایمن و بازیافت آن آسان است. الیاف بازالت دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خوبی هستند و همچنین چسبندگی خوبی به فلزات، اپوکسیها و چسبها دارند. آنها نه تنها از مقاومت مکانیکی و شیمیایی خوبی برخوردار هستند، بلکه دارای ویژگیهای عایق حرارتی، الکتریکی و صوتی بسیار خوبی هستند. به دلیل همه این خواص مطلوب، الیاف بازالت را می توان در چندین کاربرد در نساجی فنی استفاده کرد.
الیاف یا فیبر بازالت یک ماده ساخته شده بسیار کارا و ویژه میباشد که از مواد معدنی پلاژیوکلاز، پیروکسن و الیوین ساخته شدهاست. این ماده به الیاف کربن و فایبرگلاس شباهت دارد و دارای خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به فایبرگلاس است اما از فیبر کربن به طور قابل توجهی ارزان تر است و همینطور از آنجا که این محصول هیچ خطری برای سلامتی و محیط زیست ندارد، برای جایگزینی با آزبست و الیاف آربستی بسیار مناسب است. ظاهر طبیعی قهوه ای طلایی پارچههای به دست آمده نیز همچنین می تواند برای اهداف تزئینی گزینه بسیار مناسبی باشد.
الیاف بازالت به عنوان ماده صنعتی سبز شناخته میشود. در تماس با سایر مواد شیمیایی هیچ گونه واکنش شیمیایی ایجاد نمیکنند که ممکن است به سلامتی یا محیط زیست آسیب برساند. آنها آزمایش شدهاند و اثبات شدهاند که غیر سرطان زا هستند و غیر سمی الیاف بازالت را میتوان به عنوان ماده پایدار دسته بندی کرد زیرا الیاف بازالت از مواد طبیعی ساخته شدهاند و در طول تولید هیچ ماده افزودنی شیمیایی و همچنین هیچگونه حلال، رنگدانه یا سایر مواد خطرناک به آن اضافه نمیشود. الیاف بازالت سازگار با محیط زیست هستند زیرا بازیافت بسیار کارآمدتر از الیاف شیشه است. بر اساس دستورالعملهای ایمنی شغلی ایالات متحده آمریکا و اروپا، الیاف و پارچههای بازالت دارای برچسب ایمن هستند. ذرات یا قطعات الیافی آن در اثر سایش بسیار ضخیم است که نمی توان آن را استنشاق کرده و در ریهها رسوب داد، اما مراقبت در استفاده از آن توصیه میشود.
امروزه اساساً تحقیقات، تولید و بیشترین بازاریابی الیاف بازالت در برخی از کشورها که بخشی از اتحاد جماهیر شوروی بودند (گرجستان، اوکراین، همان روسیه) و چین واقع شده است. در سال ۲۰۰۰ شرکت مشترک تولید BCF اوکراین و ژاپن تأسیس شد. علاوه بر ژاپن، کره جنوبی، چین، اتریش و ایالات متحده نیز در زمینه فناوری BCF کار میکنند. اتحادیه اروپا و برخی دیگر از کشورها برنامه تحقیق فیبر بازالت دارند.
منسوجات ساخته شده از سنگ طبیعی؟ بله ممکن است!
ابتدا بازالت در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد (۲۵۵۰ درجه فارنهایت) ذوب میشود. سپس سنگ مذاب از طریق نازلهای کوچک جهت تولید رشتههای الیاف بازالت خارج میشود. مدول بالای کشش محصول منجر به مقاومت کششی عالی میشود که بیش از دو برابر مقاومت در برابر کشش فولاد است.
پارچه بافته شده بازالت مقاومت زیادی در برابر خوردگی و شیمیایی در برابر تأثیر یک ماده خورنده دارد از جمله: محلولهای نمک، محلولهای اسیدی و به ویژه مایعات قلیایی. مقاومت ویژه الیاف بازالت با ضریب ۲.۵ و مقاومت الیاف شیشه با ضریب ۱.۵ شناخته میشوند. اقلام عایق حرارتی ساخته شده از الیاف بازالت همراه با عوامل اتصال غیر آلی ممکن است در دمای حداکثر ۷۰۰ درجه سانتیگراد استفاده شود. علاوه بر این، طیف وسیعی از ترکیبات متشکل از سنگهای بازالت وجود دارد که دارای پایداری حرارتی بالاتری هستند (تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد)
الیاف بازالت همچنین دارای ویژگیهایی مانند عایق الکتریکی بالا و شفافیت برای تابش الکترومغناطیسی هستند. این خصوصیات باعث میشوند از الیاف بازالت برای تولید مواد عایق الکتریکی برای تجهیزات ولتاژ پایین (تا ۲۵۰ ولت) و ولتاژ بالا (۵۰۰ ولت) استفاده شود.
نگاهی مختصر به کاربردهای الیاف بازالت
الیاف بازالت را می توان تقریباً در همه صنایعی که از الیاف شیشه استفاده میشود، استفاده کرد.
حمل و نقل هوایی و سطح (صندلیهای ضد حریق در هواپیما، قطار، کشتی و مترو، سقف و کف ضد حریق، جلیقههای نجات هواپیما)
مبلمان تخصصی (تشک ضد آتش (برای بیمارستانها، هتلها و غیره)، صندلیهای ضد آتش)
برق و الکترونیک (قدرت: اجزای سازنده کابل مقاوم در برابر آتش به عنوان پرکننده، بافندگی، نوارها، ایستگاههای ترانسفورماتور: صفحه نمایش، محافظت و عایق بندی، عایق موتور: نوارها)
ساخت و ساز (دیوارهای ضد حریق، کف و سقف محافظ دربرابر آتش، پرده و پارتیشن ضد آتش برای داخل و خارج
عایق حرارتی در سیستم های گرمایشی، تولید برق، کوره های زباله سوز، پشت بام: پوششهای سقف محکم و انعطاف پذیر با مقاومت در برابر آتش بالا، لباسهای محافظ در برابر آتش، کفپوشهای مقاوم در برابر آتش: پشتی، آرماتور، دکوراسیون داخلی مقاوم در برابر آتش
ویژگیهای مثبت اصلی الیاف بازالت
قدرت بالا
مدول بالا
مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
محدوده دمای عملیاتی گسترده
آسان برای استفاده
برنامههای کاربردی بازالت
کاربردهای بازالت از دوران رومی که این ماده به شکل طبیعی خود به عنوان سنگ فرش و سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار گرفته است، کاملاً شناخته شدهاست. پاول ده فرانسوی اولین فردی بود که به فکر استخراج الیاف از بازالت بود. بازالت به دلیل خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر جذب رطوبت، مقاومت در برابر مایعات و محیط خورنده، دوام در سرویس و قابلیت انعطاف پذیری عالی شناخته شده است. طیف گستردهای از کاربردهای بازالت و محصولات آن شامل موارد استفاده از آن در مهندسی عمران، خودروسازی، قایق سازی، پره های توربین بادی و کالاهای ورزشی میشود.
بازالت را می توان در لولهها، میلهها، اتصالات لولهها، عایقهای حرارتی و صوتی داخلی کف، دیوارها، دیوارهای قاب، پوستههای دیگهای بخار، مخازن، دودکشها، سازههای ضد حریق و غیره به دلیل کاربردهای زیاد در مصالح ساختمانی استفاده کرد خصوصیاتی که برای انتخاب ماده در بخش ساخت و ساز در نظر گرفته شدهاست، سختی خوب، خواص مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، دامنه دمای گسترده و عایق بندی بسیار خوب است. پارچه و رشتههای خرد شده بازالت با کیفیت بالا در تولید سیلندرهای CNG ، لنت ترمز، صدا خفه کن، سربرگ و سایر قطعات برای کاربردهای داخلی در صنعت خودرو استفاده میشود. در تهیه مواد اصطکاک، رشتههای خرد شده بازالت استفاده خوبی دارند. وقتی لنتهای ترمز مبتنی بر الیاف بازالت با الیاف شیشه و سایر مواد مقایسه میشوند، ضریب اصطکاک بهتر و پایدارتری دارد. الیاف بازالت مزایای بسیاری را به عنوان پرکننده برای صدا خفه کنهای اتومبیل نشان میدهد که خصوصیات خاموش کنندگی بسیار خوبی دارند و مقاومت خوبی در برابر دوچرخه سواری حرارتی دارند. در دهه ۱۹۹۰، این اولین بار بود. یک صنعت خودروی ژاپن برای ساخت سیستم اگزوز جدید با صنعت کیف در تماس بود. این کار به صورت عمدی انجام شد موتورهای مدلهای جدید دمای فرسودگی بالاتری داشتند که در زیر آن شیشه الیافی که به طور سنتی برای آن منظور استفاده میشد، از بین رفت. الیاف بازالت مقاوم در برابر حرارت در صدا خفه کنهای اتومبیل تویوتا مورد استفاده قرار گرفت. این موفقیت بزرگی بود، از آن زمان تولید کننده مشهور اتومبیل تویوتا در حال استفاده از الیاف بازالت به عنوان پرکننده اتومبیل خود است. موتورهای مدلهای جدید دمای فرسودگی بالاتری داشتند که در زیر آن شیشه الیافی که به طور سنتی برای آن اهداف استفاده میشد، از بین رفت. الیاف بازالت مقاوم در برابر حرارت در صدا خفه کنهای اتومبیل تویوتا مورد استفاده قرار گرفت. این موفقیت بزرگی بود، از آن زمان تولید کننده مشهور اتومبیل تویوتا در حال استفاده از الیاف بازالت به عنوان پرکننده اتومبیل خود است.
از محصولات بازالت میتوان برای پوشش محافظ شیمیایی و مقاوم در برابر سایش مخازن، خطوط لوله (بیشتر خطوط لوله نفت)، مخازن تحت فشار بالا، فیلترهای فاضلاب و مخازن و لولههای مقاوم در برابر خوردگی استفاده کرد. لولههای کامپوزیت بازالت میتوانند نفت و فرآورده های نفتی، گازها، مایعات تهاجمی، مواد سست، آب گرم و سرد را حمل کنند. محصولات بازالت به دلیل خواص مکانیکی بالا برای تولید انواع وسایل ورزشی مانند چوب هاکی، راکت تنیس، اسکی، اسنوبرد، فلش و طیف وسیعی از محصولات بسیار مناسب هستند.
نتیجه
کاربردهای بازالت از دوران رومی که این ماده به شکل طبیعی خود به عنوان سنگ فرش و سنگ ساختمانی مورد استفاده قرار گرفته است، کاملاً شناخته شدهاست. پاول ده فرانسوی اولین فردی بود که به فکر استخراج الیاف از بازالت بود. بازالت به دلیل خواص مکانیکی عالی، مقاومت در برابر جذب رطوبت، مقاومت در برابر مایعات و محیط خورنده، دوام در سرویس و قابلیت انعطاف پذیری عالی شناخته شده است. طیف گستردهای از کاربردهای بازالت و محصولات آن شامل موارد استفاده از آن در مهندسی عمران، خودروسازی، قایق سازی، پره های توربین بادی و کالاهای ورزشی میشود.
بازالت را می توان در لولهها، میلهها، اتصالات لولهها، عایقهای حرارتی و صوتی داخلی کف، دیوارها، دیوارهای قاب، پوستههای دیگهای بخار، مخازن، دودکشها، سازههای ضد حریق و غیره به دلیل کاربردهای زیاد در مصالح ساختمانی استفاده کرد خصوصیاتی که برای انتخاب ماده در بخش ساخت و ساز در نظر گرفته شدهاست، سختی خوب، خواص مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، دامنه دمای گسترده و عایق بندی بسیار خوب است. پارچه و رشتههای خرد شده بازالت با کیفیت بالا در تولید سیلندرهای CNG ، لنت ترمز، صدا خفه کن، سربرگ و سایر قطعات برای کاربردهای داخلی در صنعت خودرو استفاده میشود. در تهیه مواد اصطکاک، رشتههای خرد شده بازالت استفاده خوبی دارند. وقتی لنتهای ترمز مبتنی بر الیاف بازالت با الیاف شیشه و سایر مواد مقایسه میشوند، ضریب اصطکاک بهتر و پایدارتری دارد. الیاف بازالت مزایای بسیاری را به عنوان پرکننده برای صدا خفه کنهای اتومبیل نشان میدهد که خصوصیات خاموش کنندگی بسیار خوبی دارند و مقاومت خوبی در برابر دوچرخه سواری حرارتی دارند. در دهه ۱۹۹۰، این اولین بار بود. یک صنعت خودروی ژاپن برای ساخت سیستم اگزوز جدید با صنعت کیف در تماس بود. این کار به صورت عمدی انجام شد موتورهای مدلهای جدید دمای فرسودگی بالاتری داشتند که در زیر آن شیشه الیافی که به طور سنتی برای آن منظور استفاده میشد، از بین رفت. الیاف بازالت مقاوم در برابر حرارت در صدا خفه کنهای اتومبیل تویوتا مورد استفاده قرار گرفت. این موفقیت بزرگی بود، از آن زمان تولید کننده مشهور اتومبیل تویوتا در حال استفاده از الیاف بازالت به عنوان پرکننده اتومبیل خود است. موتورهای مدلهای جدید دمای فرسودگی بالاتری داشتند که در زیر آن شیشه الیافی که به طور سنتی برای آن اهداف استفاده میشد، از بین رفت. الیاف بازالت مقاوم در برابر حرارت در صدا خفه کنهای اتومبیل تویوتا مورد استفاده قرار گرفت. این موفقیت بزرگی بود، از آن زمان تولید کننده مشهور اتومبیل تویوتا در حال استفاده از الیاف بازالت به عنوان پرکننده اتومبیل خود است.
از محصولات بازالت میتوان برای پوشش محافظ شیمیایی و مقاوم در برابر سایش مخازن، خطوط لوله (بیشتر خطوط لوله نفت)، مخازن تحت فشار بالا، فیلترهای فاضلاب و مخازن و لولههای مقاوم در برابر خوردگی استفاده کرد. لولههای کامپوزیت بازالت میتوانند نفت و فرآورده های نفتی، گازها، مایعات تهاجمی، مواد سست، آب گرم و سرد را حمل کنند. محصولات بازالت به دلیل خواص مکانیکی بالا برای تولید انواع وسایل ورزشی مانند چوب هاکی، راکت تنیس، اسکی، اسنوبرد، فلش و طیف وسیعی از محصولات بسیار مناسب هستند.
الیاف بازالت پتانسیل زیادی برای تولید مواد فناورانه دارند. بازار جهانی الیاف بازالت به دلیل استفاده گسترده و موفقیتآمیز از آنها در زیرساختها، صنعت خودرو و برنامههای مصرف کننده، از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰ با CAGR 13.1 درصد رشد کردهاست. با نرخ رشد تخمینی، ارزش بازار تا سال ۲۰۲۰، ۲۰۰ میلیون دلار پیش بینی میشود. الیاف بازالت متشکل از ذوب ماده اولیه تک ماده، از نظر پایداری حرارتی، خصوصیات عایق حرارتی و صوتی، مقاومت در برابر لرزش و دوام از سایر الیاف برتر هستند .الیاف و کامپوزیتهای بازالت دارای مزایای بالقوه برای کاربردهای مختلف هستند. بازیتهای بازالت به عنوان مواد سازگار با محیط زیست و غیر خطرناک در نظر گرفته میشوند. این ماده جدیدی نیست، اما مطمئناً کاربردهای آن نوآورانه و بسیار کارآمد هستند، عملکرد شیمیایی و حرارتی آن، استفاده از آن را در طیف گستردهای از ساختمان و ساخت و ساز تا بهرهوری انرژی، از خودرو تا هوانوردی امکان پذیر کردهاست. از این رو، بازالت به ویژه در مقایسه با ظروف شیشهای سنتی، به عنوان ماده تقویت کننده مورد توجه بیشتری قرار گرفتهاست.
جای خالی پارچه های نسوز در پوشاک صنعتی
پوشاک های نسوز کاربرد وسیعی در صنایع فلزی دارند. در این صنایع از آنجا که سر و کار ما با کورههای بزرگ و حجیم در دماهای بین ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد است. استفاده از این پارچه ها حیاتی است. در صورتی که مذاب در اثر هر اتفاقی از جمله سقوط اجسام در کوره یا یک انفجار کوچک شیمیایی که پدیده متداولی است به بیرون بجهد. در صورت اصابت به پارچه معمولی به سرعت از آن عبور کرده و وارد بدن شده خسارات شدید و غیر قابل جبرانی را ایجاد خواهد کرد. در صورت استفاده از این پارچه ها اسیب تقریبا از میان رفته و کارگر میتواند به جای یک عمر سختی و مشقت از حادثه سالم خارج شود.
هر چند رعایت مسائل ایمنی مساله اصلی و اول پرهیز از حوادث این چنینی است اما پارچه های نسوز و ضد پاشش مذاب راه حلی خوب برای کم کردن اسیب های ناشی از این سوانح می باشد.
خدمات فندرگاه در حوزه پارچه های نسوز
فندرگاه به عنوان یک تسهیلگرفناوری امادگی دارد تا ضمن کمک به صنایع پوشاک صنعتی برای شناخت و انتخاب درست این مواد در صورت تمایل ایشان نسبت به راه اندازی خط تولید پارچه نسوز اقدام کند. این خدمات شامل تمامی مراحل از جمله مطالعه بازار، امکان سنجی فنی و اقتصادی، ارتباط گیری با فناوران، مهندسی مفهومی، مشاوره و نظارت بر مهندسی پایه، تفصیلی و ساخت و بهره برداری میباشد.
همچنین فندرگاه نسبت به طرح نویسی مطالعه پیش امکان سنجی تولید این منسوجات در کشور اقدام نموده که در صورت تمایل میتوانید از طریق رایانامه ما با ما در تماس باشید.
چند نمونه از پوشاک های صنعتی کاربردی ساخته شده با پارچه های نسوز
در زیر کالانامه دو تولید کننده معتبر پوشاک با الیاف نسوز تقدیم میگردد. با توجه به قیمت بالای این کالاها و به صرفه نبودن واردات ان ها لازم است واحد های سلام (اچ.اس.ای) کارخانجات با رعایت سازوکارهای بهداشت محیط کار کارفرمایان را مجاب کنند تا با حمایت از تولید کنندگان داخلی نسبت به طراحی و تولید این لباس ها در کشور اقدامات لازم صورت گیرد.
