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项目名称: 玄武岩纤维在产业用无纺布领域的应用
项目描述: 玄武岩纤维因其具有高强度、耐高温、耐化学腐蚀、性价比高等特点,其应用研究越来越受到关注。随着产业用无纺布的应用范围日益广泛,玄武岩纤维在产业用无纺布领域的应用具有广阔的市场前景。

玄武岩纤维在产业用无纺布领域的应用

 1过滤材料

无纺布过滤材料以玄武岩纤维针刺毡(见图1)为主,这种材料具有独特的三维立体网状结构、孔隙均匀分布、过滤性能好、成本低等优点,主要用于炭黑、钢铁、有色金属、化工、焚烧等行业的高温烟尘过滤。目前,高温过滤领域所用的过滤材料的耐温性能一般在250以下,由于炭黑、钢铁、有色金属、化工、焚烧等行业放出的烟气温度高、含酸或碱性等物质,高温过滤领域使用的P84PPS、芳纶等有机纤维已不能满足高温工况下过滤的实际需求,250~450的高温烟气除尘滤料为空白。玄武岩纤维因其具有良好的耐温性能-269~650)作为滤料有可能填补250~450的高温烟气除尘滤料的空白,同时,再加上它的耐酸耐碱和耐水性能,将是高温腐蚀性气体和烟层过滤,腐蚀性液体过滤的优质材料。

 hspace=0  1  玄武岩纤维针刺毡

 2)保温隔热材料

玄武岩纤维本身不易燃烧、具有耐高温(最高温度650)、导热系数低(0.030.038 w/m.°K)等特点,利用玄武岩纤维制作的针刺毡制品,将具有的保温、隔热的效果,可以将其用于管道各种发热器件的保温隔热,可以用于汽车、摩托车的消音除尘器。同时由于针刺毡具有吸音、隔热、减震、阻燃的作用,也可以用作汽车、火车、舰艇的车顶和车门的垫层、发动机车盖(粘附于内侧)、发动机车厢间的隔板、行李箱的衬垫等。

3)湿法薄毡

1)表面毡

表面毡是以玄武岩短切纤维或玄武岩短切纤维与其他短切纤维为主要原料,用造纸工艺方法生产的薄毡。玄武岩纤维表面毡具有纤维分散均匀、加工性能好、表面平整、尺寸稳定、树脂浸渍速度快、铺覆性好、强度高、耐腐蚀等特点,它与树脂复合,能赋予制品光亮平整的表面,同时提高了制品的层间剪切强度、耐候性、耐水性及耐腐蚀能力,广泛应用于管道、建筑、卫浴、车船、环保等行业。目前,日本一家公司正在开发玄武纤维表面毡增强树脂来制作汽车的壳体,他们对玄武岩纤维表面毡的性能进行了测试,结果见表3,表明玄武岩纤维表面毡的力学性能好于玻璃纤维表面毡,玄武岩纤维表面毡在汽车领域具有巨大的市场。

hspace=0  图2 玄武岩纤维表面毡

2)增强热塑性复合材料

玄武岩纤维增强聚丙烯热塑性复合材料(见图3),该复合材料将用于汽车、重型卡车、施工和农机车辆,工业车辆的领域。     

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图3  玄武岩纤维增强聚丙烯热塑性复合材料薄毡及样品

4玄武岩纤维土工布

非织造玄武岩纤维土工布是以玄武岩短纤维为主要原料,经开松、梳理、杂乱、铺网、针刺等工艺生产而成。玄武岩纤维土工布具有优越的透水性、耐用性、抗老化、高强度、高延伸率、高过滤性等特点,同时具有抗拉强度、撕裂强度、顶破强度高的力学性能,主要用于路基的加强、隔离、反滤及排水,广泛用于运动场馆、堤坝、水工建筑、隧洞、沿海滩涂、围垦、垃圾处理场、高速公路及铁路等工程领域。

将玄武岩纤维与有机纤维混杂开发土工布也是一个重要的发展方向。近两年来,东南大学交通学院与浙江石金玄武岩纤维有限公司合作开发了“GBF玄武岩纤维聚酯防裂土工布”。该土工布是玄武岩纤维和聚酯纤维的混合物,主要特点是组合了玄武岩纤维高强度、耐久性好和聚酯纤维柔韧性佳的优点。由玄武岩纤维和聚酯纤维混杂的土工布吸油性好,在快速吸收沥青材料后,形成一个优质结构层,具有防水、耐热、耐化学腐蚀的优异性能,还具有膨胀系数低,耐高温和耐超低温性能,克服了纯聚酯纤维土工布有长期蠕变性的弱点。此外,该土工布还具有“可提高改性沥青混凝土的施工温度、防渗透性好、防止和延缓放射裂缝发生、可回收、老的路面粉碎后可再生利用”等特点。混杂土工布在较高温度下施工与沥青组成复合层后,能大大提高沥青路面的抗高温、抗低温、抗裂性能、抗疲劳性能和抗紫外线性能,达到延长沥青路面使用寿命的目的。

GBF玄武岩纤维聚酯防裂土工布可应用于:1)旧沥青公路维修;2)沥青路层面裂缝和半钢性路基层裂缝的修补;3)新建工程和道路拓宽沥青路面。其性能指标见如下表:

表1  GBF玄武岩纤维聚酯防裂土工布的理化指标

名称

单位

指标

面密度

g/

120-150

厚度

mm

0.65-10

耐温性

230

断裂强度

纵向

N/5cm

360

横向

KN/m

6

断裂伸长率

纵向

%

4

横向

 

玄武岩纤维具有工作温度范围大(-269650℃),与沥青高温拌合时,不受沥青高温拌合影响;高的拉伸强度和模量,可有效提高沥青混合料的增强增韧作用;化学稳定性好,抗老化性能好等优点,玄武岩纤维土工布可以作为应力吸收层、保温层及防水层,专用于沥青路面,如新建道路、旧路面的改造等,可有效防治沥青路面反射裂缝,延长道路使用寿命。玄武岩纤维土工布具有吸湿率低、透水性好、防於堵的性能,它可以作为反滤材料,用于堤、坝、河及海岸石块、土坡、挡土墙的滤层,防止砂土粒通过,而允许水或空气自由通过。玄武岩纤维土工布的空隙小,可以防止相邻的异质土壤或填充料的相互混合,主要用于道路、堤坝、垃圾填埋场不同层结构材料的分隔,等等。因此,土工布用于建筑道路、公路、高速公路、水利工程、码头工程、地面改造等领域,不仅能够提高工程质量,而且能够延长使用寿命,具有巨大的经济效益。

hspace=0 4  玄武岩纤维土工布


 

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