Число: 73. Роль и персонаж: инженер-наладчик волоконной линии — Сергей, специалист по настройке температуры бусселей и натяжения при производстве базальтового волокна. Описание роли: отвечает за поддержание стабильного режима расплава, параметров волочения и нанесения сайзинга для обеспечения требуемых механических и адгезионных свойств волокон.
Центральная тема статьи — малоосвещённый, но критически важный аспект производства: управление микрошероховатостью поверхности базальтового волокна как инструмент повышения адгезии связующих и оптимизации тепло- и звукоизоляционных характеристик готовой продукции. Неочевидный угол: концентрация не только на химии сайзинга, но и на настройке механических и термических режимов волочения и охлаждения как способе «формировать» поверхность волокна ещё до нанесения связующего.
Главный вопрос, который разберём: каким образом технологические параметры волочения и охлаждения базальтовых волокон влияют на их микрошероховатость, и как это управление позволяет повысить сцепление со связующими, улучшить структуру матрицы утеплителя и получить более стабильные эксплуатационные характеристики?
Контекст производства и роль параметров формирования волокна
Процесс производства базальтового волокна включает плавление исходной породы, формирование тонких прядей через форсунки или отверстия бусселя и последующее вытягивание (волочение) и охлаждение этих прядей. Именно на этапе волочения и первичной термообработки закладываются физические характеристики поверхности волокна — её микротопография, химическая реактивность и способность к адгезии.
Серьёзная проблема в производстве теплоизоляционных материалов — недостающая адгезия между волокном и органическим (или неорганическим) связующим, что приводит к ухудшению прочности матрицы, увеличению пыли и изменению теплофизических свойств в процессе эксплуатации. Часто обсуждают выбор связующего и его состав, но менее явным остаётся то, что состояние поверхности волокна до нанесения сайзинга сильно определяет конечный результат.
Термин «сайзинг» — это специальный обмазочный состав (покрытие) для волокон, применяемый для защиты, улучшения сцепления и облегчения дальнейшей переработки; сайзинг наносится на волокно сразу после его формирования и охлаждения.
Физика формирования поверхности волокна
При вытягивании расплава через отверстие бусселя в расплаве формируется тонкая нить. В момент перехода из расплава в тонкое волокно важны несколько физических феноменов:
— Вязкость расплава и поверхностное натяжение определяют профиль поверхности — чем выше вязкость и стабильнее поток, тем меньше выраженные волны и дефекты.
— Скорость вытяжки (волочения) задаёт механическое натяжение и влияет на ориентацию микроструктуры материала вблизи