مبادئ إنتاج الألياف البازلتية

يتضمن جوهر إنتاج ألياف البازلت استخدام خام البازلت الطبيعي باعتباره المادة الخام الأولية الوحيدة. تشتمل العملية على أربع خطوات رئيسية: التكسير والمعالجة-السابقة، والذوبان في درجة حرارة عالية-، وسحب (تشكيل) الألياف، والمعالجة اللاحقة-. نظرًا لأنها لا تتطلب إضافة كبيرة للمواد الخام الكيميائية، فقد تم تصنيفها على أنها مادة ألياف-صديقة للبيئة وغير عضوية وغير-من الألياف المعدنية.

1. اختيار المواد الخام والمعالجة المسبقة-.
يتم اختيار خام البازلت الطبيعي (الذي يتكون أساسًا من ثاني أكسيد السيليكون، وأكسيد الألومنيوم، وأكسيد الحديد، وأكسيد المغنيسيوم، وما إلى ذلك) ومعالجته عن طريق معدات التكسير إلى جزيئات موحدة تتراوح من 10 إلى 50 ملم. يتم بعد ذلك استخدام الفصل المغناطيسي والغربلة لإزالة شوائب الحديد والجسيمات ذات الأحجام غير المناسبة، مما يضمن تجانس المادة الخام لعملية الصهر اللاحقة.

 

2. ارتفاع-ذوبان درجة الحرارة
يتم إدخال جزيئات البازلت-المعالجة مسبقًا في فرن حمام سباحة أو فرن صهر كهربائي. في الوقت الحالي، تعد عملية فرن المجمع هي الطريقة السائدة، مما يتيح إنتاجًا مستمرًا وكبيرًا-. يتم تسخين المادة إلى 1,450-1,550 درجة حتى تذوب تمامًا وتتحول إلى مادة متجانسة. يمكن إضافة كميات دقيقة من عوامل التنعيم خلال هذه العملية لإزالة الفقاعات الداخلية وتحسين جودة الألياف الناتجة؛ على عكس إنتاج الألياف الزجاجية التقليدية، ليست هناك حاجة لمزج مجموعة واسعة من المواد الخام.

3. سحب (تشكيل) الألياف
يتدفق البازلت المنصهر عبر صفيحة جلبة من سبائك الروديوم-بلاتينية مزودة بآلاف الفتحات (قطرها 0.5-1.0 مم). لوحة الجلبة هذه مقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل وتعمل كمكون مستهلك مهم في عملية الرسم. يتم تبريد المادة المنصهرة بواسطة هواء مضغوط عالي السرعة-، وتتصلب بسرعة إلى ألياف بازلتية فردية يبلغ قطرها 7-20 ميكرومتر. مطلوب تحكم صارم في درجة الحرارة وسرعة تدفق الهواء لضمان توحيد واستقرار قطر الألياف. ملاحظة: تتضمن هذه الخطوة ذوبان درجة حرارة عالية-وتدفق هواء عالي السرعة-، مما يشكل مخاطر الحروق وتناثر المواد؛ ويجب تنفيذ احتياطات السلامة الصارمة.

4. عمليات ما بعد-العلاج
تمر الألياف المسحوبة من خلال أداة التحجيم، حيث يتم تطبيق عامل تحجيم متخصص لتعزيز قوة الترابط مع المواد الأساسية مثل الراتنج أو الأسمنت. بعد ذلك، يقوم جهاز التجميع بتجميع الخيوط الفردية في خيوط. اعتمادًا على متطلبات التطبيق، تخضع المادة لللف أو القطع لإنتاج العديد من منتجات ألياف البازلت الجاهزة، مثل خيوط الألياف المستمرة، أو الألياف المقطعة، أو الحصائر.