Базальтовое волокно: характеристики и практическое применение

Непрерывное базальтовое волокно – неорганический волокнистый материал, изготавливаемый из горной породы вулканического происхождения. В процессе его производства базальтовый щебень расплавляется в печи, после чего из гомогенизированного расплава методом одностадийной вытяжки формируются волокна. Параллельно с вытяжкой, на нить наносятся специальные замасливатели, благодаря чему она приобретает хорошие технологические свойства, такие как гибкость и прочность, а также адгезию к различным матрицам, используемым при производстве композитов на ее основе.

Завод Базальтек https://bazaltek.ru – предприятие с полным циклом производства продукции из супертонкого базальтового волокна премиум класса.

Области применения базальтового волокна

Непрерывное базальтовое волокно широко применяется в различных сферах строительства и промышленности. Сочетая в себе механическую прочность, стойкость к агрессивным средам и устойчивость к высоким температурам, материал создает конкуренцию волокнистым материалам и стали. Он широко используется:

• в строительстве при армировании бетона и фасадов,
• в автомобилестроении для производства внутренней отделки салона авто, а также различных частей узлов и агрегатов легкового и грузового транспорта,
• в судостроении для изготовления корпусов лодок, яхт, скутеров и досок для серфинга,
• при производстве товаров для спорта и отдыха,
• при производстве ветрогенераторов,
• при производстве термозащитных барьеров,
• в промышленности для изготовления промышленных фильтров.

Базальтовое волокно – это самые современные технологии, экологичность, повышенная прочность и прекрасная альтернатива устаревающим аналогам. Уникальный высокопрочный материал легко внедряется в различные проекты, а также позволяет быстро обновлять уже существующие объекты.

Преимущества базальтового волокна

Непрерывное базальтовое волокно – современный неорганический материал, физические и химические характеристики которого позволяют ему конкурировать со сталью и стекловолокном. Основными свойствами являются:

• Механическая прочность – непрерывное базальтовое волокно обладает высокими прочностными характеристиками, оно способно выдерживать существенные нагрузки при малых затратах исходного сырья.
• Электроизоляционные свойства – базальт имеет низкую электропроводность, благодаря чему базальтовое волокно относится к числу диэлектриков. Производимые из него детали или элементы корпуса надежно защищены от статического электричества и контакта с постоянным током.
• Стойкость к агрессивным средам – еще одно преимущество, которым обладает базальтовое волокно. Материал может применяться в щелочной и кислотной среде с значительно меньшей потерей массы по сравнению с Е-стеклом.
• Теплостойкость – способность выдерживать постоянный контакт с источником тепла в 460 градусов, а также пиковый нагрев до 1000 градусов. Это делает непрерывное базальтовое волокно незаменимым при производстве теплоизоляционных материалов.
• Экологичность – производимое из природного материала без применения химических добавок базальтовое волокно прекрасно перерабатывается и утилизируется. При этом оно не выделяет токсичных веществ.
• Темный цвет – базальтовое волокно обладает приятным коричнево-золотистым оттенком, что делает его похожим на углеродное волокно и соответственно более привлекательным по сравнению со стеклянными и арамидными волокнами. В связи с этим, оно активно применяется и в дизайнерских целях.

Виды базальтовой ваты

Существует несколько видов базальтовой ваты. По большому счету различия незначительные, но благодаря им можно максимально правильно и точно подобрать именно тот материал, который необходим для работы. По факту базальтовая вата имеет такие виды:

1. Мягкая. У такого материала сравнительно невысокая плотность и использовать ее рекомендуется там, где нет больших нагрузок. Такой утеплитель подойдет для вентилируемого фасада, звукоизоляции стен с использованием каркасного способа, а также подобных видов работ. Мягкая структура ваты получается не из-за потери качеств материала, а в результате использования более тонкого волокна.
2. Средняя жесткость. Базальтовая вата средней плотности применяется при формировании вентилируемых фасадов. По сути ее можно использовать также как и мягкую, но при этом будет перерасход материала, а на производстве и в использовании дома, перерасход приводит к потере денег.
3. Высокая жесткость. Данный материал применим в тех случаях, когда на утеплитель воздействуют большие механические нагрузки. Именно эту вату применят при утеплении фасада с дальнейшим армированием и штукатуркой. Вата выдерживает высокую нагрузку, при этом не теряя форму и характеристики. Также жесткую базальтовую вату применяют для утепления полов с дальнейшей заливкой стяжки.
4. Базальтовая вата с фольгированой основой. Этот материал считается максимально эффективным теплоизолятором. Слой ваты сохраняет тепло, а за счет фольги теплый воздух возвращается в помещение. При монтаже к стенам, фольга должна соприкасаться с поверхностью, только в таком виде она считается максимально эффективной. Область применения материала достаточно обширна, ведь его можно использовать для различных целей.

Единственное чем может различаться базальтовая вата – это толщиной. В зависимости от этого показателя, характеристики материала могут различаться. Чем толще слой ваты, тем она лучше сберегает тепло. Для применения в квартире применяют в основном материал толщиной не выше пяти сантиметров. Этого вполне достаточно, чтобы получить ожидаемый эффект от звуко и теплоизоляции. Изготавливается базальтовая вата рулонами и плитами. В зависимости от необходимости можно подобрать наиболее подходящий вариант.

Что выбрать: базальтовую вату или минеральную?

На первый взгляд оба материала являются одинаково качественными. Однако при выборе нужно учитывать особенности конкретной ситуации и то, чем отличается базальтовая вата от минеральной.

Чтобы определить, какой материал подойдёт лучше, нужно обратить внимание на следующее:

• Нужно решить, для чего именно происходит приобретение этих материалов. Они могут потребоваться не только для утепления дома, но и для защиты трубопроводов, канализации, подземных резервуаров.
• Если нужно, чтобы материал обеспечивал защиту от грызунов, то в этом отношении лучше подойдёт стекловата. Эта особенность будет полезна, например. При утеплении цокольных этажей или подвалов.
• Если изолятор требуется для защиты от шума, то лучше подойдёт слой стекловаты.
• При утеплении стен и крыши полезной является способность базальтовой ваты не давать усадку.
• Шлаковата является наиболее уязвимым материалом из представленных, для воздействия влаги. При работе с ней в условиях повышенной влажности желательно исключить непосредственное соприкосновение с металлом. В противном случае это может стать причиной развития коррозионных процессов.
• Базальтовые плиты имеют более высокую защищенность от влаги. Они практически не подвержены её воздействию и слабо её впитывают.

Правильно выбранный материал позволит создать комфортный и уютный дом.

Утепление фасада плитами

Технологии переработки базальтовых горных пород для производства волокон

Производство базальтовых волокон основано на получении расплава базальта в плавильных печах и его свободном вытекании через специальные фильерные пластины, изготовленные из платины или жаростойких металлов. Плавильные печи могут быть электрическими, газовыми, или оборудоваться мазутными горелками.

В качестве сырья для производства базальтовых волокон используются базальтовые горные породы, средний химический состав которых следующий (% по массе):

SiO2 – 47,5-55,0;
TiO2 – 1,36-2,0;
Al2O3 – l4,0-20,0;
Fe2O3 + FeO – 5,38-13,5;
MnO – 0,25-0,5;
MgO – 3,0-8,5;
CaO – 7-11,0;
Na2О – 2,7-7,5;
К2О – 2,5-7,5;
P2O5 – не более 0,5;
SO3 – не более 0,5;
п.п.п. – не более 5.

Тонкое волокно получают путем раздува сжатым воздухом или паром струек жидкого базальта, вытекающего через отверстия в фильерных пластинах из жаростойкого металла. При этом раздув может быть как вертикальным, так и горизонтальным, а сами раздувочные головки круглой или прямоугольной формы. Реже в производстве тонкого волокна вместо раздува используют центробежные разбрызгивающие устройства.

Супертонкое базальтовое волокно получают так называемым «двухстадийным» способом. Расплавленный базальт вытекает через отверстия фильерной пластины, изготовленной из жаростойкого металла, и застывает в виде базальтовых нитей. Нити захватываются вытягивающим устройством и подаются в высокотемпературную скоростную струю, создаваемую газом, сгорающим в потоке сжатого воздуха. Базальтовые нити плавятся с одновременной вытяжкой. После раздува волокна попадают в камеру волокноосаждения и осаждаются в виде ковра на приемном барабане или конвейере.

Непрерывное волокно получают путем вытягивания базальтовых нитей из фильер специальными наматывающими устройствами, которые наматывают нити на катушки. При этом скорость намотки регулируется в зависимости от толщины слоя намотки, чем создается постоянная скорость вытягивания волокна и его постоянная толщина.

Материалы на основе базальтового волокна обладают следующим важными свойствами: пористость, температуростойкость, паропроницаемость и химическая стойкость.

• Пористость базальтового волокна может составлять 70 % по объему и более. Если поры материала заполнены воздухом, то при такой пористости он характеризуется небольшой теплопроводность.
• Температуростойкость является весьма важным свойством теплоизоляционных материалов, особенно при использовании их для изоляции промышленного оборудования, работающего при высоких температурах. Температуростойкость материалов характеризуют технической температурой применения, при которой материал может эксплуатироваться без изменения технических свойств.
• Паропроницаемость — это способность материала пропускать через свои поры водяной пар. Наличие в материалах из базальтового волокна сообщающихся пор, они пропускают такое же количество пара, как и воздуха. Благодаря большой паропроницаемости эти материалы при эксплуатации почти всегда сухие; конденсация пара наблюдается в основном в следующем слое на более холодной стороне ограждения.
• Химическая стойкость. Базальтовые волокна обладают хорошей стойкостью к действию органических веществ (масло, растворители и др.), а также к воздействию щелочей и кислот.

Благодаря этим свойствам, базальтовое волокно и материалы на его основе находят сегодня все более широкое применение.

Базальтовое волокно применяется:

— для теплозвукоизоляции и огнезащиты в жилых и промышленных зданиях и сооружениях, банях, саунах, бытовках и т. д.; — для теплоизоляции энергетических агрегатов, трубопроводов большого диаметра; — для теплоизоляции бытовых газовых и электрических плит, жарочных шкафов и т.д.; — в трехслойных строительных панелях-сэндвичах; — для утепления реконструируемых зданий с установкой, как изнутри, так и снаружи; — для утепления плоских крыш; — в промышленных холодильниках и холодильных камерах, бытовых холодильниках; — изоляция кислородных колонн; — для изоляции низкотемпературного оборудования при производстве и использовании азота; — в промышленной хладоизоляции.