หลักการผลิตเส้นใยบะซอลต์

แกนหลักของการผลิตเส้นใยบะซอลต์เกี่ยวข้องกับการใช้แร่บะซอลต์ธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลักเพียงอย่างเดียว กระบวนการประกอบด้วยสี่ขั้นตอนหลัก: การบดและการบำบัดก่อน- การหลอมที่อุณหภูมิสูง- การวาดเส้นใย (การขึ้นรูป) และการบำบัดหลัง- เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเติมวัตถุดิบทางเคมีจำนวนมาก จึงจัดเป็นวัสดุเส้นใย-ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อนินทรีย์ และไม่ใช่-โลหะ

1. การเลือกวัตถุดิบและการบำบัดเบื้องต้น-
แร่หินบะซอลต์ธรรมชาติ (ประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์ อลูมิเนียมออกไซด์ เหล็กออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ ฯลฯ เป็นหลัก) จะถูกคัดเลือกและแปรรูปโดยการบดอุปกรณ์ให้เป็นอนุภาคที่มีขนาดสม่ำเสมอตั้งแต่ 10 ถึง 50 มม. จากนั้นจึงใช้การแยกและการคัดกรองด้วยแม่เหล็กเพื่อขจัดสิ่งเจือปนของเหล็กและอนุภาคที่มีขนาดไม่เหมาะสม เพื่อให้มั่นใจว่าวัตถุดิบมีความสม่ำเสมอสำหรับกระบวนการหลอมในภายหลัง

 

2. การหลอมละลายที่อุณหภูมิสูง-
อนุภาคหินบะซอลต์ที่ผ่านการบำบัดแล้ว-จะถูกป้อนเข้าไปในเตาหลอมแบบพูลหรือเตาหลอมไฟฟ้า ในปัจจุบัน กระบวนการเตาหลอมแบบสระน้ำเป็นวิธีการหลักที่ช่วยให้สามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่องและมีขนาดใหญ่- วัสดุถูกให้ความร้อนที่ 1,450–1,550 องศาจนกระทั่งละลายจนเป็นเนื้อเดียวกันทั้งหมด อาจเติมสารช่วยปรับสภาพจำนวนเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการนี้เพื่อขจัดฟองอากาศภายในและปรับปรุงคุณภาพของเส้นใยที่ได้ แตกต่างจากการผลิตไฟเบอร์กลาสแบบเดิมๆ คือไม่จำเป็นต้องผสมวัตถุดิบหลากหลายชนิด

3. การเขียนแบบไฟเบอร์ (การขึ้นรูป)
หินบะซอลต์ที่หลอมละลายจะไหลผ่านแผ่นบุชชิ่งโลหะผสมโรเดียม-ที่มีแพลตตินัมซึ่งมีรูหลายพันรู (เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5–1.0 มม.) แผ่นบุชชิ่งนี้ทนทานต่ออุณหภูมิและการกัดกร่อนสูงและทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสิ้นเปลืองที่สำคัญในกระบวนการวาด ระบายความร้อนด้วยอากาศอัดความเร็วสูง- สารที่หลอมละลายจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นเส้นใยบะซอลต์เดี่ยวๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7–20 μm จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิและความเร็วการไหลของอากาศอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยมีความสม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ หมายเหตุ: ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับ-การหลอมที่อุณหภูมิสูงและการไหลเวียนของอากาศ-ความเร็วสูง ซึ่งอาจเสี่ยงต่อการไหม้และการกระเด็นของวัสดุ ต้องใช้มาตรการป้องกันความปลอดภัยที่เข้มงวด

4. หลัง-กระบวนการบำบัด
เส้นใยที่ดึงออกมาจะผ่านเครื่องพ่นขนาด ซึ่งใช้สารปรับขนาดแบบพิเศษเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะกับวัสดุเมทริกซ์ เช่น เรซินหรือซีเมนต์ ต่อจากนั้น อุปกรณ์รวบรวมจะรวมเส้นใยแต่ละเส้นเข้ากับเส้นด้าย วัสดุผ่านการพันหรือตัดเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เส้นใยบะซอลต์สำเร็จรูปต่างๆ เช่น เส้นด้ายเส้นใยต่อเนื่อง เส้นใยสับ หรือเสื่อ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งาน