Włókna bazaltowe – tworzywo nowych technologii

Spółka Polski Bazalt S.A. aktualnie realizuje projekt Szybkiej Ścieżki wspierany przez NCBiR (Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego) p.t. „Opracowanie technologii ciągłej produkcji laminatów dla szerokiego spektrum tworzyw termoplastycznych ze szczególnym uwzględnieniem włókien nieorganicznych, w szczególności ciągłego włókna bazaltowego”. Wyprodukowane w skali laboratoryjnej, w oparciu o wytwarzane w ramach tego projektu jednorodne, ciągłe włókna bazaltowe, laminaty i pręty zbrojeniowe z termoplastyczną osnową cechują się bardzo wysoką wytrzymałością mechaniczną (wyższą od stali) oraz wysoką trwałością w silnie korodujących środowiskach, zarówno kwaśnych jak i zasadowych oraz silnie zasolonych.

Wytrzymałe i ekologiczne

Polski Bazalt S.A. kończy prace nad konstrukcją pierwszej na świecie pilotażowej linii, w skład której wchodzi specjalnie zaprojektowany nowoczesny piec do topienia różnych skał naturalnych, głównie skały bazaltowej wraz z niespotykanym systemem wyciągania jednorodnych, ciągłych włókien bazaltowych.

W ramach tego projektu planuje się wykorzystać naturalne skały pochodzące z pokładów znajdujących się na terenie Polski, jako surowców do produkcji jednorodnego, ciągłego włókna. W projekcie przewidziano też wykorzystanie innowacyjnej technologii rekuperacji ciepła, będącej elementem naszego know-how, polegającej na wykorzystaniu ciepła powstającego w piecu, które będzie w całości wykorzystywane do suszenia i podgrzewania materiału wsadowego. Ponadto planowany jest zamknięty obieg wody w procesie przygotowania surowca, co sprawi, że projekt nie będzie negatywnie oddziaływał na środowisko naturalne.

Produkowane w ramach naszego projektu jednorodne, ciągłe włókna bazaltowe umożliwiają wytwarzanie wielu innowacyjnych produktów o lepszych właściwościach od obecnie wytwarzanych zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju oraz obniżenia kosztów wytwarzania i energochłonności, jak również eliminacji zanieczyszczeń. Wykorzystywane skały, głównie bazalt, są materiałami naturalnymi, a planowana technologia zapewni możliwość ponownego wykorzystania odpadów. Uzyskane w czasie produkcji jednorodne, ciągłe włókna bazaltowe pozwalają również na rozwijanie zupełnie nowych technologii, które ze względu na dotychczasowe ograniczenia ekonomiczne i materiałowe nie mogły być dotąd realizowane.

Nasz projekt niesie ogromny potencjał ekonomiczny i rozwojowy dla Polski oraz pozwoli nam na wprowadzenie na rynek Europy i Świata wielu nowych produktów o wyjątkowych walorach. Spółka Polski Bazalt S.A. widzi możliwość zastosowania opracowanych przez siebie nowych technologii w takich branżach jak: przemysł samochodowy (samochody elektryczne), budowlany i energetyczny, lotniczy, sektor obronny i inne.

Niezwykłe tworzywo

Dla zainteresowanych czytelników podajemy parę szczegółów technicznych dotyczących topienia skał naturalnych i wyciągania z nich jednorodnych, ciągłych włókien. Leiznę bazaltową (jest to sztucznie wytworzona w procesie hutniczym stopiona skała) otrzymujemy w wannach topielnych pieca po stopieniu mieszanki naturalnych skał w ściśle kontrolowanych stosunkach wagowych. Do jej wytworzenia stosujemy głównie leukogabro, bazalt, porfir, melafir, piasek kwarcowy, dolomity i inne dodatki, co stanowi element naszego Know-How. Mieszankę skał grzeje się do bardzo wysokich temperatur (do 1550 o C) uzyskując tzw. końcową temperaturę topnienia skał i pozostawia w piecu do wielogodzinnej homogenizacji stopu. Przed wykorzystaniem leizny do dalszego wyciągania jednorodnych, ciągłych włókien bazaltowych pobierane są próbki stopionej masy celem przeprowadzenia starannej analizy chemicznej i fazowej składu uzyskanego stopu z naturalnych skał.

Jednorodne, ciągłe włókna bazaltowe wytwarzane są w procesie przepuszczania stopionej skały poprzez szereg wąskich otworów (kapilar) znajdujących się w tzw. łódce platynowo-rodowej, producentem których jest Mennica Metale sp. z o.o. znajdująca się w grupie kapitałowej Polskiego Bazaltu S.A. Po przejściu przez kapilary stopiona skała zastyga w postaci jednorodnych, ciągłych włókien, które następnie nawijane są na bębny.

Stanisław Rokicki prezes Polskiego Bazaltu S.A.
dr hab. Leszek Stobiński, kierownik projektu B+R