گالری ویدئو

ورود کاربران

تبلیغات سایت

نشریه اتحادیه فرش ماشینی و موکت تهران

ماشین آلات نساجی نو و دست دوم

Prev Next

درخواست نمایندگی و همکاری در ایران (2)

درخواست نمایندگی و همکاری در ایران  (2)

SPINNING THE FUTURE   این شرکت با 20 سال سابقه در زمینه ساخت ماشین آلات تولید نخ های مالتی فیلامنت و ریسندگی انواع نخهای  POY / FDY / BCF  را در یک ماشین و با کمترین میزان مصرف انرژی و بالاترین بهره وری را ارائه می دهد...

نوزدهمین دوره نمایشگاه دموتکس شانگهای در…

نوزدهمین دوره نمایشگاه دموتکس شانگهای در راه است (3)

  محصولات جدید، کیفیت و شور و اشتیاق تجارت در قاره کهن؛ نوزدهمین دوره نمایشگاه دموتکس شانگهای در راه است   نمایشگاه دموتکس چین در سال 2017 میلادی در تاریخ 21 لغایت 23 مارچ در مرکز نمایشگاهی بین المللی شانگهای برگزار خواهد شد. در این نمایشگاه تعدادی از شرکت...

وقتی اعداد و ارقام حرف میزنند ؛ درسی از …

وقتی اعداد و ارقام حرف میزنند ؛ درسی از دموتکس (2)

    شاید یکی از دلایل رشد روز افزون کشورهای پیشرفته حال حاضر دنیا نگاه دقیق و توجه به آمار و ارقام و اعداد باشد. اعدادی که بدون هیچ گونه تعارف و یا کم و کاست و به دور از هیاهوی مدیران و سازمانها و دولت ها...

فرش های چهل تکه و بافت تافتینگ

فرش های چهل تکه و بافت تافتینگ

فرش چهل تکه شاخه تقریبا جدیدی است که در سالهای اخیر بیشتر به آن توجه شده است و از فرش دستباف کم کم به فرش های ماشینی نیز کشیده شده است. فرش های چهل تکه به ویژه در بافت تافتینگ دارای جلوه های زیبا و...

فرش های عجیب و غریبی که تا به حال ندیده …

فرش های عجیب و غریبی که تا به حال ندیده اید + عکس

  فرش های عجیب و غریبی که تا به حال ندیده اید    برای آگاهی از آخرین اخبار نمایشگاهی، فرش ماشینی و نساجی ایران و جهان در کانال تلگرام کهن عضو شوید  و با ما به روز باشید...    

معرفی شرکت یوفنگ : طراحی و تولید انواع ت…

معرفی شرکت یوفنگ : طراحی و تولید انواع تجهیزات خطوط تولید الیاف مصنوعی (2)

  ارتقای کیفیت ... آنچه ما انجام می دهیممعرفی شرکت یوفنگ :شعار شرکت یوفنگ "کیفیت همه چیز است و مشتری خدا" می باشد و با این شعار روح نوآوری و توسعه در این شرکت جاری است. اصلی ترین کلید شرکت یوفنگ برای ورود به بازارهای صادراتی توجه...

درخواست همکاری - برند ITALIAN FAMILY در …

درخواست همکاری - برند ITALIAN FAMILY در ایران

Italian family یک برند ایتالیایی است که محصولاتی با بهترین پنبه های فراوری شده تولید می کند این برند جوان ایتالیایی در منطقه cava de tire I در شهر کامپانیا ایتالیا تاسیس شده است؛ در منطقه ای که مهارت بافندگی و تولید صنایع دستی با...

مروری بر انواع فیلترها

مروری بر انواع فیلترها

  امروزه منسوجات فنی کاربردهای گسترده­ای در بخش­های مختلف صنعت دارا می­باشند. از این میان شاخه­ای از منسوجات فنی، تحت عنوان منسوجات صنعتی در حدود ۴۰% از کل تولیدات صنایع نساجی جهان را شامل گردیده و به‌نظر می‌رسد که رشد فزاینده‌ای نسبت به دیگر محصولات صنایع...

آشنايي با الياف بازالت

 

آشنايي با الياف بازالت

مهندس شاهين کاظمي

دانشجوي دکتري مهندسي شيمي نساجي و علوم الياف، دانشگاه صنعتي اميرکبير

 

 

در طي چند دهه اخير با توجه به گسترش کاربردهاي صنعتي الياف مصنوعي، توجه به سمت فرايندهاي توليد الياف ويژه و صنعتي نظير کربن، شيشه، کولار و ... افزايش چشمگيري داشته است و هم اکنون در ايران علاوه بر مرکز تحقيق و توسعه الياف پيشرفته که بر روي گسترش کاربردهاي نظامي الياف تمرکز نموده است چندين شرکت خصوصي نيز فعاليتهايي را در اين زمينه آغاز نموده اند.

يکي از جديدترين الياف مصنوعي با کاربردهاي صنعتي و ويژه، الياف بازالت (Basalt) مي باشد که توانسته است به خوبي جايگاه ويژه اي در بين الياف صنعتي شيشه و کربن پيدا کند. توليد صنعتي اين الياف در ابتدا در انحصار اتحاد جماهير شوروي و پس از فروپاشي آن کشورهاي روسيه و اوکراين بود، اما در طي چند سال اخير با توجه به قيمت نسبتاً پايين در مقايسه با خصوصيات بسيار جالب توجه آن کارخانجات جديدي در کشورهاي اروپاي غربي نيز به سمت توليد اين الياف گرايش پيدا نموده اند.

 

 

بازالت

بازالت يک نوع سنگ سخت، سياه و ريزدانه آتشفشاني است که از جامد شدن مواد مذاب ماگماي (Magma)  خروجي از لايه هاي زيرين پوسته کره زمين در سطح رويي و يا بستر درياها شکل مي گيرد. با توجه به حجم بسيار زياد سطوح آتشفشاني بر روي قسمتهاي خاکي کره زمين و سواحل، اين سنگ از پراکندگي بسيار خوبي در نقاط مختلف کره زمين برخوردار است. همچنين با توجه به سرعت جامد شدن اين سنگ، ميزان رشد بلورينگي در اين سنگ نسبت به ساير سنگهاي موجود بسيار کمتر مي باشد (شکل 1).

هرچند که ميزان و نوع ترکيب مواد ساختاري سنگ بازالت به ناحيه شکل گيري آن وابسته است و در نقاط مختلف کره زمين سنگ هاي بازالت با ترکيبات مختلفي يافت مي شوند، اما به طور کلي سنگ بازالت داراي 45 الي 52 درصد اکسيد سيليس، 12 الي 16 درصد اکسيد آلومينيوم، 6 الي 18 درصد اکسيد آهن، 10 الي 20 درصد فلزات قليايي خاکي و 2 الي 8 درصد ساير فلزات قليايي مي باشد. ساختار بلوري بازالت نيز عمدتاً از پلاجيوکلاز (Plagioclase) (مانند آلبيت (Albite) و آنورتيت (Anorthite) و پيروکسن (Pyroxene)  عمدتاً اوگيت (Augite) تشکيل شده است (شکل 2).

 

 

{access !public}

ذوبريسياليافبازالت

هرچند که اولين حق ثبت (Patent) مربوط به فرايند توليد الياف بازالت مربوط به سال 1923 توسط فردي فرانسوي به نام پاول دهه (Paul Dhe) در آمريکا مي باشد، اما نزديک به 35 سال هيچگونه فعاليت صنعتي خاصي جهت توليد اين الياف صورت نپذيرفت تا اينکه در سال 1958 اولين کارخانه صنعتي توليد اين الياف با ظرافت 9 ميکرون در کشور اوکراين که در آن زمان يکي از جمهوري هاي کشور اتحاد جماهير شوروي بود آغاز شد. به دنبال آن در دهه 1960 ميلادي اين کشور بودجه تحقيقاتي وسيعي را جهت گسترش کاربرد اين الياف در صنايع نظامي اختصاص داد و منجر به رشد و توسعه فرايند توليد اين الياف گرديد.

هرچند دانش اين فرايند تا فروپاشي حکومت کمونيستي به صورت انحصاري و مخفيانه بود، اما از سال 1991 با تجزيه اتحاد جماهير شوروي شرکتهاي خصوصي بدون محدوديت شروع به توليد اين الياف نمودند و فرايند توليد آن آشکار گرديد، اما با اين وجود تا مدت زيادي تنها شرکت هاي روسي و اوکرايني در اين زمينه فعال بودند.

به طور کلي فرآيند توليد الياف شيشه و بازالت بسيار شبيه يکديگر است. در هر دوي اين فرايندها، در ابتدا مواد کاني با حرارت بسيار زياد ذوب شده و توسط کانالهاي انتقال دهنده به قسمت ذوب ريسي و صفحات رشته ساز که در اين صنعت به جاي اسپينرت، به نام بوشينگ (Bushing) شناخته مي شوند منتقل مي شوند و با عبور از منافذ آنها و جامد شدن در هواي سرد به صورت رشته هاي ليفي در مي آيند. معمولاً بوشينگ ها از آلياژهاي ويژه پلاتين و روديوم ساخته مي شوند که در مقابل عبور مواد مذاب با فشار و تنش بسيار زياد از منافذ آنها مقاوم باشند. رشته الياف سرد و جامد شده پس از عبور از کانال کوئنچ ابتدا روغن خورده و سپس بر روي وايندر پيچيده مي شود.

تمام مراحل فرايند توليد اين الياف به صورت شماتيک در تصوير شماره 3 نمايش داده شده است.

برخلاف الياف شيشه، الياف بازالت به طور مستقيم و طبيعي از يک نوع سنگ توليد مي شوند و به همين دليل ترکيب اصلي آن وابسته به منبع تهيه آن سنگ مي باشد و امکان دخالت در ترکيبات آن بسيار کم مي باشد. ترکيب شيميايي اين سنگ مهمترين پارامتر موثر بر فرايند بوده و تاثير مستقيمي بر ويسکوزيته مذاب و دماي فرايند دارد. از طرف ديگر خصوصيات مکانيکي و همچنين پايداري شيميايي الياف به ترکيب ساختاري و شيمايي آن بستگي دارد.

بطور کلي ويسکوزيته مذاب به نسبت مولي اکسيدهاي اصلي سازنده سنگ بستگي دارد و طبق فرمول زير محاسبه مي شود:

Mv = (XSiO2 + XAl2O3) / (2XFe2O3 + XFeO + XCaO + XMgO + XK2O + XNa2O)

برطبق اين فرمول افزايش ميزان اکسيد سيليس و اکسيد آلومينيوم منجر به افزايش ويسکوزيته مذاب و در نقطه مقابل افزايش ميزان اکسيد آهن، اکسيد کلسيم، اکسيد منيزيم، اکسيد پتاسيوم و اکسيد سديم منجر به کاهش ويسکوزيته مذاب مي شود.

هرچند که فرايند توليد و حوزه هاي کاربرد الياف بازالت و شيشه بسيار نزديک به هم مي باشد، اما سابقه و ميزان تحقيقات صورت گرفته بر روي الياف بازالت بسيار ناچيز و جديد مي باشد.

مهمترين ويژگي الياف بازالت سهم بسيار زياد اکسيد آهن (Fe2O3 و FeO) در ترکيب آن مي باشد که منجر به تيره بودن مذاب بازالت مي شود. با توجه به اينکه فرايند ذوب کردن در کوره هاي القايي و با اشعه مادون قرمز صورت مي گيرد، به دليل تيره بودن مذاب ميزان عبور اشعه مادون قرمز از آن کاهش يافته و در نتيجه همگني و يکنواختي توزيع حرارتي در مذاب بسيار سخت مي باشد. از طرف ديگر وجود اکسيدهاي آهن در مذاب منجر به ايجاد فرايند بلورينگي در محدوده دمايي 720 الي 1050 درجه سانتيگراد شده که تاثير مستقيمي بر افت خصوصيات مکانيکي الياف بازالت دارد.

دماي ذوب الياف بازالت درحدود 1450 درجه سانتيگراد است که البته دماي دقيق آن شديداً تحت تاثير نوع ترکيبات شيميايي موجود در سنگ بازالت است.

هرچند اين دما تقريباً 300 درجه سانتيگراد بيشتر از دماي ذوب الياف شيشه نوع E مي باشد، اما با توجه به تاثير مستقيم دماي مذاب بر روي ويسکوزيته آن، محدوده دمايي فرايند ذوب ريسي اين الياف بسيار محدود مي باشد و بايد کنترل دقيقي بر روي يکنواختي حرارتي منافذ صفحه رشته ساز بوشينگ آن صورت پذيرد.

رفتار متقابل ويسکوزيته - دما در مورد الياف شيشه نوع E سبب مي شود که در فرايند توليد آنها بتوان از بوشينگ هايي با 5000 منفذ نيز استفاده نمود، در حاليکه در مورد ذوب ريسي الياف بازالت معمولاً تعداد منافذ بوشينگ در حدود 400-200 عدد مي باشد و به ندرت در موارد خاصي تعداد آنها به 1000 عدد نزديک مي شود.

سنگ هاي بازالت مورد استفاده در فرايند توليد الياف بازالت بايستي از ترکيب ساختاري ثابتي برخوردار باشند و پس از ذوب شدن نبايستي باقيمانده بلوري جامدي در آنها وجود داشته باشد، اما در طرف مقابل در فرايند توليد الياف شيشه مي توان مواد اوليه را با درجه خلوص بالا و به نسبت دلخواه با يکديگر ترکيب نمود و از آلياژ ايده آل و دلخواه حاصله جهت توليد الياف شيشه استفاده نمود.

 

مواردکاربرد

الياف بازالت را مي توان جايگزين الياف شيشه نوع E با خصوصيات مکانيکي، حرارتي و شيميايي بسيار بهتر نسبت به آن عنوان نمود. به همين دليل کاربردهاي اين الياف تقريباً با يکديگر مشابه مي باشد.

از الياف بازالت به صورت رووينگ (فتيله) و نخ (شکل 4) در ساخت پره توربين هاي بادي، مخازن تحت فشار و با استحكام بالا (صنايع نفت و گاز)، لوله هاي انتقال مواد شيميايي و هم چنين مخازن نگهداري مواد شيميايي، استفاده ميگردد. از پارچه هاي با بافت هاي مختلف (ساده، ساتين و ...) در توليد بدنه خودروها، قايق، كشتي و ... نيز استفاده مي شود (شکل 5). ريسمان و طنابهاي بازالتي تهيه شده از نخهاي بافته شده، از مقاومت حرارتي عالي و ضريب حرارتي كم و انعطاف پذيري بالا برخوردار بوده و به همين دليل در پانلهاي بتوني و لوله نيروگاهها و همچنين صنايع شيميايي، هوايي و كشتي سازي بكار برده ميشوند (شکل 6). نمدهاي بازالتي با جذب بالاي صدا و انرژي صوتي، با پوشش پارچه اي به عنوان عايق صوتي بسيار مناسب در كارخانجات توليدي، هواپيماها، توربين ها و ... بكار برده مي شوند (شکل 7).

مهمترين برتري الياف شيشه نسبت به الياف بازالت قابليت تغيير و اصلاح در ميزان ترکيبات تشکيل دهنده آن مي باشد که تاثير مستقيمي در بهينه سازي خصوصيات الياف نهايي و تطبيق آنها با نياز مصرف کننده دارد. به همين دليل تاکنون انواع مختلفي از الياف شيشه ابداع شده اند که هرکدام از آنها جهت کاربرد ويژه اي مناسب هستند. به عنوان مثال بيشتر بودن ميزان اکسيد سيليس و اکسيد آلومينيوم در شيشه نوع S منجر به بهبود ثبات حرارتي و مدول يانگ آن و بيشتر بودن اکسيد روي در شيشه نوع AR منجر به کاهش حساسيت اين الياف نسبت به محيط هاي قليايي گشته است.

 

خصوصياتاليافبازالت

دسته بندي خصوصيات الياف بازالت بسيار سخت و پيچيده مي باشد و با توجه به محل تامين سنگ اوليه، خصوصيات اين الياف مي تواند بسيار متنوع باشد و حتي در بعضي موارد معادن مختلف يک محل نيز سنگهايي با ترکيبات ساختاري متفاوت دارند.

به طور کلي زياد بودن ميزان اکسيد آلومينيوم و اکسيد سيليس منجر به افزايش استحکام کششي و مدول يانگ مي شود و افزايش ميزان اکسيد آهن منجر به بهبود مقاومت حرارتي و هدايت الکتريکي خواهد شد.

همچنين زياد بودن اکسيدهاي فلزي نظير سديم، منيزيم، آلومينيوم، پتاسيم، کلسيم و آهن منجر به کاهش مقاومت در محيط اسيدي مي شود و جهت بهبود مقاومت در محيط قليايي معمولاً بايستي يه ميزان اکسيد سيليس افزود.

(جدول 1)

هرچند که به دليل عدم توانايي جهت انتخاب ميزان ترکيبات تشکيل دهنده الياف بازالت با محدوديت مواجه هستيم، اما هم چنان مي توان گفت که از لحاظ تجاري اين الياف نسبت به الياف شيشه داراي برتري هاي بالقوه قابل ملاحظه اي هستند.

در حال حاضر الياف شيشه با وجود خواص مکانيکي، حرارتي و شيميايي پايين تر نسبت به الياف بازالت بيش از 95% بازار توليد مواد کامپوزيتي را در اختيار دارند که با گسترش فعاليتهاي تحقيقاتي بر روي الياف بازالت و به دليل ارزاني مواد اوليه آن پيش بيني مي شود در آينده اي نزديک اين روند تغيير يابد.

 

در طي چند سال اخير بسياري از شرکتهاي صاحب نام به سمت توليد الياف معدني گرايش پيدا نموده اند و در حال حاضر 8 شرکت در دنيا الياف بازالت و معدني توليد مي نمايند که عبارتند از شرکت هاي:

- آسامر بازالتيک فايبر.......       در اولسدورف – اطريش،

- دويچه بازالت فاسر........       در سانگرس هائوسن – آلمان،

- ايزوماتکس....................       در گمبلوکس – بلژيک،

- کامني وک     ....................   در دوبنا – اوکراين،

- تکنوبازالت اينوست......         در کيف – اوکراين،

- ولکان.............................در پرم – روسيه،

- پاسيا فايبر اند کامپوزيت........ در تونگ ژيانگ – چين،

- ژجيانگ جي بي اف............... در هانگژو – چين.

 

اليافبازالتدرايران

با توجه به گستردگي معادن سنگ بازالت در ايران، در حال حاضر از سنگ بازالت در کف‌سازي پياده‌روها، جدول خيابان‌ها و به ‌صورت چرمي يا ساييده براي نماي ساختمان‌ها، به عنوان پشم سنگ، لنت ترمز وسايل نقليه، عايق حرارتى و استفاده مي شود (شکل 8)، اما همان گونه که عنوان گرديد از تمام انواع سنگ بازالت نمي توان جهت توليد الياف استفاده نمود. از جمله معادني که سنگ استحصالي از آنها جهت توليد الياف بسيار مناسب مي باشد مي توان به معدن ماکو در آذربايجان غربي اشاره نمود که از اين لحاظ حتي براي توليد الياف بازالت ظريف مناسب مي باشد.

 

بررسي ها نشان مي دهد که در حال حاضر چندين طرح جهت توليد الياف بازالت در استانهاي زنجان، خراسان جنوبي، لرستان و ... به ثبت رسيده است که عمدتاً هدف آنها توليد الياف بازالت با قطر 9 الي 17 ميکرون به صورت رووينگ (فيتيله) با ظرافت 54 الي 330 تکس (چند لا شده با ظرافت تا حد 4800 تکس) و يا به صورت خرد شده (Chopped Strand) در طول 6 الي 83 ميليمتر مي باشد (شکل 9).

 

جمعبندي

بررسي ها نشان مي دهد که علاوه بر موانع فني، ميزان نفوذ الياف بازالت در بازار کامپوزيت ها به عوامل ديگري نيز بستگي دارد. از يک طرف هنوز ظرفيت توليد شرکتهاي عرضه کننده اين الياف بسيار محدود و مناسب بازارهاي خاص مي باشد و از طرف ديگر ماشين آلات توليد اين الياف نسبتاً پيچيده و گران قيمت مي باشند.

در حال حاضر دانشگاه ها و مراکز تحقيقاتي متعددي در کشورهاي اروپايي اطريش، بلژيک، جمهوري چک، مجارستان، آلمان، ايتاليا، اسپانيا، اوکراين و روسيه به طور خاص بر روي اين حوزه تمرکز نموده اند و اميدوارند در آينده بتوانند با اصلاح خصوصيات اين الياف علاوه بر کاهش هزينه هاي توليد آن، بازار مصرف آنرا نيز گسترش دهند.

با توجه به رشد صنعت کامپوزيت در ايران و وجود منابع اوليه با کيفيت بالاي اين الياف در کشور پيش بيني مي شود در صورت اعمال حمايت هاي مناسب پتانسيل رشد بسيار مناسبي در اين حوزه وجود داشته باشد.

 

ماخذ:

[1]Pico, D., Wilms, Ch., Seide, G., Gries, Th., “Natural volcanic rock fibers”, Chemical Fibers International, 2/2011, pp. 90-91.

[2]www.c-fibers.com

[3] الياف بازالت در کاربردهاي پيشرفته، نشريه کامپوزيت، شماره 31، پاييز 1387، صفحه 23-21

[4] الياف آتشفشاني (بازالت)، نشريه کامپوزيت، شماره 27، پاييز 1386، صفحه 27-26

[5] ويژه نامه الياف بازالت، نشريه کامپوزيت، شماره 25، بهار 1386، صفحه 18-4

{/access}

 

آخرین اخبار صنعت نساجی ایران و جهان / مجله نساجی کهن

بازار آنلاین نساجی

عضویت در خبرنامه

جهت عضویت در خبرنامه ایمیل خود را وارد نمایید

آمار بازدید

بازدید امروز 1178

بازدید دیروز 1283

بازدید ماه 32504

بازدید کل 527392

اکنون 139 مهمان و 0 عضو آنلاین هستند.

همراهان ما

برخی از مشتریان ما

تماس با ما

اینستاگرام فیسبوک گوگل پلاس توییتر خبر خوان

 
تلفكس: 77243296-021 و 77245780  

پست الكترونيك: info@kohanjournal.com

صندوق پستي : تهران 465-16765 مجله نساجي كهن

Add to your Skype : ghasemi.behnam

پرسش پاسخ پزشکی پیامک صوتی

دانلود آهنگ جدید

پنل اس ام اس

ارسال پیامک بلک لیست

پنل اس ام اس رایگان

ارسال بلک لیست

کارشناس رسمی دادگستری

طراحی سایت