玄武岩繊維の開発

玄武岩繊維の製造技術といえば、フランスのポール・デーを語らなければなりません。彼は玄武岩から繊維を押し出すというアイデアを最初に思いついた人でした。彼は 1923 年に米国特許を申請しました。1960 年頃、米国と旧ソ連の両国は玄武岩の使用、特にロケットなどの軍事機器での使用を研究し始めました。米国北西部には、多数の玄武岩層が集中しています。ワシントン州立大学 RVSubramanian は、玄武岩の化学組成、押出条件、玄武岩繊維の物理的および化学的特性に関する研究を実施しました。オーウェンス コーニング (OC) および他のいくつかのガラス会社は、いくつかの独立した研究プロジェクトを実施し、いくつかの米国特許を取得しています。1970 年頃、アメリカン グラス カンパニーは玄武岩繊維の研究を放棄し、中核製品に戦略的に重点を置き、オーエンス コーニングの S-2 ガラス繊維を含む多くのより優れたガラス繊維を開発しました。
同時に、東ヨーロッパでの研究活動も続けられています。1950年代以降、モスクワ、プラハ、その他の地域でこの研究分野に従事する独立機関は旧ソ連国防省によって国有化され、ウクライナのキエフ近郊の旧ソ連に集中した。研究機関や工場。1991 年のソ連崩壊後、ソ連の研究成果は機密解除され、民生品に使用され始めました。

現在、玄武岩繊維の研究、生産、市場応用のほとんどは、旧ソ連の研究結果に基づいています。現在の国内の玄武岩繊維の開発状況を見ると、玄武岩連続繊維の製造技術には約 3 種類あります。1 つは四川航天拓新に代表される電気複合ユニット炉、もう 1 つは浙江世金に代表される全電気溶解ユニット炉です。同社、もう1つは四川航空宇宙拓新に代表される電気複合ユニット炉です。種類は、代表的な全電気溶解槽窯として鄭州登電グループの玄武岩石繊維です。
国内のいくつかの異なる生産プロセスの技術的および経済的効率を比較すると、現在の全電気炉は生産効率が高く、制御精度が高く、エネルギー消費が少なく、環境に優しく、燃焼ガスの排出がありません。ガラス繊維であろうと玄武岩繊維の製造技術であろうと、国は全会一致で大気排出量を削減するための全電気炉の開発を奨励しています。

2019年、国家発展改革委員会は開発促進のため「国家産業構造調整指導目録（2019年）」に玄武岩繊維プールキルン伸線技術を初めて明記し、中国の玄武岩の発展の方向性を示した。繊維産業をリードし、生産企業を徐々にユニットキルから大型プールキルに移行するよう指導しました。、大規模生産に向けて進軍中。
報道によると、ロシアのKamenny Vek社のスラグ技術は1200穴のスラグユニット炉引抜技術にまで発展した。そして、現在の国内メーカーは依然として 200 穴および 400 穴の引抜スラグユニット炉技術を支配しています。過去 2 年間、国内数社が 1200 穴、1600 穴、2400 穴スラットの研究に継続的に取り組んでおり、良好な結果が得られ、試行段階に入っており、将来的に中国で大型タンクキルンや大型スラットを大規模に生産するための良い基盤となります。
玄武岩連続繊維 (CBF) は、ハイテク、高性能繊維です。高い技術内容、きめ細かな専門分業、幅広い専門分野が特徴です。現在、製造プロセス技術はまだ開発の初期段階にあり、現在は基本的に単窯が主流となっています。ガラス繊維産業と比較すると、CBF産業は生産性が低く、総合エネルギー消費量が高く、生産コストが高く、市場競争力が不十分です。約40年の開発期間を経て、現在の1万トン、10万トンの大型タンクキルンが開発されました。とても成熟しています。ガラス繊維の開発モデルと同様に、玄武岩繊維は継続的に生産コストを削減し、製品の品質を向上させるために、徐々に大規模な窯生産に移行することができます。
長年にわたり、国内の多くの生産企業と科学研究機関は玄武岩繊維生産技術の研究に多くの人的資源、物的資源、財政的資源を投資してきました。長年の技術探求と実践を経て、単炉絞りの生産技術は成熟しました。応用はしましたが、タンクキルン技術の研究への投資が不十分で、ステップが小さく、ほとんどが失敗に終わりました。

タンクキル技術の研究: 窯設備は玄武岩連続繊維の生産のための重要な設備の 1 つです。キルンの構造が合理的かどうか、温度分布が合理的かどうか、耐火物が玄武岩溶液の侵食に耐えられるかどうか、液面制御パラメータと炉温度などの重要な技術的問題はすべて私たちの前にあり、解決する必要があります。 。
大量生産には大規模なタンクキルが必要です。幸いなことに、Dengdian Group は全電気式溶解タンクキルン技術の研究開発において、主要な進歩を主導しました。業界関係者によると、同社は現在、生産能力1,200トンの大型全電気式溶解槽窯を2018年から稼働させている。これは玄武岩繊維全延伸技術における大きな進歩である。電気溶解タンクキルンは、玄武岩繊維産業全体の発展にとって大きな参考と促進の意味を持ちます。

大規模なスラット技術研究:大規模な窯には、それに適合する大きなスラットが必要です。スラット技術の研究には、材料、スラットのレイアウト、温度分布、スラット構造サイズの設計の変更が含まれます。これは必要なだけではありません。プロの人材は実践で果敢に挑戦する必要があります。大型スリッププレートの生産技術は、生産コストを削減し、製品の品質を向上させるための主要な手段の1つです。
現在、国内外の玄武岩連続繊維スラットの穴の数は、主に200穴と400穴です。複数の水門と大きなスラットの製造方法により、単一の機械の処理能力が何倍にも増加します。大型スラットの研究方向は、グラスファイバースラットの開発思想を踏襲し、800穴、1200穴、1600穴、2400穴などから、より多くのスラット穴の方向へ。この技術の研究と研究は生産コストに役立ちます。玄武岩繊維の削減は製品品質の向上にも貢献しており、これは今後の開発の必然的な方向でもあります。玄武岩繊維直接解撚ロービングの品質を向上させ、グラスファイバーや複合材料の応用を促進するのに役立ちます。
玄武岩原料の研究: 原材料は生産企業の基礎です。過去 2 年間、国家環境保護政策の影響により、中国の多くの玄武岩鉱山は通常の採掘ができなくなっています。これまで生産企業が原材料に焦点を当てたことはありませんでした。それが業界の発展のボトルネックとなっており、メーカーや研究機関も玄武岩原料の均質化の研究を始めざるを得なくなっている。
玄武岩繊維の製造プロセスの技術的特徴は、旧ソ連の製造プロセスを踏襲し、単一の玄武岩鉱石を原料として使用することです。製造プロセスでは、鉱石の組成が要求されます。現在の業界の発展傾向は、単一または複数の異なる純粋な天然玄武岩鉱物を使用して生産を均一化することであり、これは玄武岩業界のいわゆる「ゼロエミッション」特性と一致しています。国内の生産会社数社が研究と試みを続けている。