Čedičové vlákno je textilní výrobek získaný z čedičové horniny.
První patent na zvlákňování čediče získal Francouz Paul Dhé v roce 1923. V 60. letech 20. století začal výzkum a pokusná výroba vláken (hlavně pro vojenské účely) v bývalém Sovětském svazu i v USA.
V 1. dekádě 21. století se odhadovala celosvětová výroba na 3000-5000 ročních tun,Výroba čedičových vláken v Číně (anglicky): http://www.qzfubang.com/en/news-view.php?id=11 ve 2. dekádě se počítalo s ročními přírůstky nejméně o 10 %, takže v roce 2020 má dosáhnout výnos z prodeje asi 200 milionů USD (2,50 USD/kg).
Surovina náhled|Krystal nefelínu Čedičová hornina vhodná pro výrobu vláken obsahuje zpravidla olivín a nefelín. Používají se kyselé čediče s obsahem nejméně 46 % oxidu křemičitého (SiO2)
Příklad chemického složení: 52 % oxidu křemičitého (SiO2) 17 % safíru (Al2O3) 9 % oxidu vápenatého (CaO) 5 % oxidu hořečnatého (MgO) 17 % ostatních prvků
Výroba vláken náhled|Schéma procesu zvlákňování čediče Výrobní technologie se zakládá na tavném zvlákňování při teplotě 1500-1700 °C. Při dostatečně rychlém zchlazení vzniká sklovitá hmota, při pomalejším chlazení se tvoří krystaly ze směsi minerálů. Pro některé účely se vláknina dlouží při teplotě cca 1300 °C. Zvlákňovací trysky mohou mít několik set otvorů, odváděcí rychlost dosahuje až 2000 m/min.
Při zvlákňování čediče jsou kladeny vysoké požadavky stejnoměrnost a opakovatelnost vlastnosti jako je viskozita, krystalizace, povrchová pevnost. Dosažení homogenity taveniny je komplikované, protože vlastnosti čedičové horniny značně kolísají.Cherif: Textile Materials for Lightweight Constructions, Springer 2016, ISBN 9783662463413, str. 85
Vlastnosti vláken Čedičová vlákna se často používají jako alternativa u výrobků ze skleněných nebo uhlíkových vláken. Porovnání některých fyzikálních vlastností: Vlastnostčedič. filamentskleněné vl. (S)uhlíkové vl.pevnost (MPa) 3000-4840 4020-4650 3500-6000tažnost (%) 3,1 5,3 1,5-2,0průměr (µm) 6-21 6-21 5-15použitelnost v teplotách (°C) -260 ÷ +500 -50 ÷ +300 -50 ÷ +700cena (USD/kg) 2,50 1,50 30
Výrobky z čedičových vláken a jejich použití náhled|Tkaniny z čedičových a uhlíkových filamentů Například: Filamenty s jemností vláken 7-9 μm a jemností příze 45-68 tex, jednoduché a skané, škrobené (aby se povrch příze přizpůsobil jiným materiálům, zejména pryskyřicím v kompozitech) a monofilamenty s jemností 110 tex Tkaniny v plátnové a keprové vazbě, vpichované plsti na ochranné oděvy proti ohni a chemikáliím a provaznické výrobky (Na vedlejším snímku je vpravo tkanina z čedičových filamentů a vlevo (mnohem dražší) uhlíková tkanina) Netkané textilie: proplétané a vpichované Rovingy (svazky filamentů) s jemností vláken 10-17 μm a s tloušťkou 68-680 tex, škrobené Použití: paralelně ložené prepregy na vyztužení kompozitů
Použití kompozitů: stavební díly mostů, radarových zařízení, stěny obrněných vozidel, vodní lyže, prkna na surfing
Sekaná vlákna s jemností 13-22 μm a délkou 6–70 mm, škrobená
Vkládají se nespředená jako výztuž do termoplastických a cementových kompozitů a vyrábí se z nich vpichované plsti na ochranné oděvy
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Textilní vlákna Kategorie:Umělá textilní vlákna Kategorie:Vysoce výkonná textilní vlákna