Fibrenamics Azores

Recursos endógenos: fibra de basalto

O basalto é um dos recursos endógenos mais abundantes no arquipélago dos Açores. O basalto é uma rocha ígnea, o que significa que se origina num estado de fusão, e pode ser encontrada um pouco por todo o globo.

De há vários anos a esta parte, tem sido utilizado em processos de moldagem para fazer ladrilhos e lajes para aplicações arquitecturais. Além disso, os revestimentos de basalto fundido para tubos de aço apresentam uma elevada resistência à abrasão em aplicações industriais. Na forma esmagada, o basalto também é aplicado como agregado em betão. Mais recentemente, as as fibras contínuas extrudidas de basalto, que são naturalmente resistentes ao fogo, tem sido investigadas como um substituto para as fibras de amianto, em quase todas as suas aplicações. Na última década, o basalto também emergiu como um concorrente no reforço fibroso de compósitos. Alguns fabricantes atuais afirmam que os seus produtos oferecem desempenho semelhante às fibras de vidro S-2, e podem oferecer aos utilizadores uma alternativa menos dispendiosa que a fibra de carbono para produtos em que esta representa um papel mecânico mais preponderante.

O fim da Guerra Fria e a ascenção do basalto
Paul Dhé de Paris, França, foi o primeiro com a ideia de fazer a extrusão de fibras de basalto, registando a primeira patente nos EUA, em 1923. Por volta de 1960, tanto os EUA como a ex-União Soviética (URSS) começaram a investigar a aplicações de fibra de basalto, particularmente em equipamentos militares, como os mísseis. Após a dissolução da União Soviética, em 1991, os resultados da pesquisa soviética foram desclassificados e disponibilizados para aplicações civis. Algumas das empresas atualmente envolvidas na produção e comercialização são: Kamenny Vek (Dubna, Rússia); Technobasalt (Kyiv, Ucrânia); Hengdian Group Shanghai Russia & Gold Basalt Fibre Co. (Shanghai, China); e OJSC Research Institute Glassplastics and Fiber (Bucha, Ucrânia). Basaltex, uma divisão da Masureel Holding (Wevelgem, Bélgica), assim como a Sudaglass Fiber Technology Inc. (Houston, Texas) convertem a fibra de basalto em formas de reforço de tecidos e não tecidos para os mercados europeus e norte-americano, respetivamente.

Caracterização da fibra de basalto
O basalto tem uma estrutura cristalina que varia de acordo com as condições específicas durante o fluxo de lava, em cada localização geográfica. Este potencial de variedade composicional significa que os níveis de minerais e a composição química das formações de basalto podem diferir significativamente de local para local. Além disso, a taxa de arrefecimento, quando o fluxo inicial atingiu a superfície da terra, também influenciam a estrutura de cristal. Por tudo isto é que apenas algumas dezenas de locais na Terra contêm basalto que é qualificado como adequado para a produção de filamentos finos contínuos. A rocha é 100% inerte, isto é, não tem qualquer reação tóxica com ar ou água, e é à prova de explosão e não combustível.

As fibras de basalto são naturalmente resistentes à radiação UV e radiação eletromagnética de alta energia, mantêm as suas propriedades em temperaturas frias, e proporcionam melhor resistência à corrosão por ácido.

Como se produz?
A fibra de basalto é produzida num processo contínuo em muitos aspetos semelhante ao utilizado na produção das fibras de vidro. A rocha de basalto extraída das pedreiras é primeiramente esmagada, em seguida lavada e colocada numa caixa anexada aos alimentadores que movem o material para os banhos de fusão, em fornos aquecidos a gás. Aqui o processo é realmente mais simples do que o processamento de fibra de vidro, porque a fibra de basalto tem uma composição menos complexa, não apresentando materiais secundários.

Tal como os filamentos de vidro, os filamentos de basalto são formados por buchas de platina-ródio. Durante o arrefecimento, um agente de dimensionamento é aplicado e os filamentos são movidos para equipamentos de alongamento controlados por velocidade e, em seguida, em equipamentos de enrolamento, onde a fibra é enrolada. Visto que o filamento de basalto é mais abrasivo do que o vidro, as buchas precisam de ser retificadas mais frequentemente. Além disso uma bucha utilizada para a produção de fibra de basalto precisa de manutenção ao fim de três a cinco meses.

Aplicações práticas
Há já várias empresas, um pouco por todo o mundo, a vender produtos com base em fibra de basalto. Desde tecidos de basalto biaxiais para testes em laminados de lâminas de turbinas eólicas, a barras de reforço de betão, passando por pranchas de snowboard, há até uma empresa francesa que comercializa tripés profissionais, oferecendo aos fotógrafos uma solução que é aproximadamente 20% mais leves do que as concorrentes, à base de alumínio, e melhor ao nível do amortecimento de vibrações.

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Basalto