All'interno delle varie strutture che i partner della rete hanno a disposizione, si possono trovare le diverse competenze tecniche utili per la caratterizzazione e la valutazione delle proprietà della fibra di basalto.
Una prima valutazione da compiere può essere fatta sulla fibra di partenza e sui prodotti che con questa sono realizzati (yarn, fabrics, …).
A seconda delle possibili applicazioni finali e quindi con la collaborazione frutto dell'esperienza nei vari ambiti delle aziende partner della rete, le qualità del materiale possono essere ben verificate ad esempio con progettazione e test di prototipi ed utilizzo di particolari apparecchiature.
Dalla Fibra al Prototipo
Test di valutazione delle proprietà della fibra di partenza, dei prodotti che a partire da queste sono attualmente commercializzati e dei nuovi prototipi progettati sono e continuano ad essere condotti all'interno della rete.
Proprietà chimiche
Analisi chimiche dei materiali attualmente in commercio possono essere svolte presso i diversi laboratori a disposizione. Di ancora maggior importanza, inoltre, sono le analisi sui prototipi fabbricati: tra le infinite possibili attività di indagine chimica infatti, si possono elencare ad esempio la valutazione della resistenza chimica nei vari ambienti di utilizzo e la compatibilità della fibra per il suo impiego con altri materiali come resine o leganti inorganici.
Proprietà meccaniche
All'interno del Consorzio Polo Tecnologico Magona sono a disposizione macchine per la valutazione dei parametri statici quali resistenza a trazione, compressione e flessione e di quelli dinamici come la resistenza a fatica.
Presso il Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali dell'Università di Pisa è possibile relaizzare prove di resilienza ad urto, per definire la resistenza alla rottura ed alla flessione, mediante il Pendolo di Charpy.
Nei laboratori della Società Tecnotex sono a disposizione ulteriori prove di caratterizzazione meccanica di materiali compositi quali prove di trazione, flessione e strappo su strutture a sandwich.
Queste tipologie di test hanno un notevole valore per la valutazione delle proprietà della fibra e dei prodotti che da questa derivano (filati, tessuti, ...) ma anche delle realizzazioni finali nei diversi settori di impiego (materiali compositi, ...).
Analisi microscopica (SEM)
Il Microscopio Elettronico a Scansione (SEM - Scanning Electron Microscope) permette di ottenere immagini tridimensionali immediatamente intelligibili ed intuitive con una risoluzione che si aggira intorno ai 5 nm. La Facoltà di Ingegneria dell'Università di Pisa ospita e mette a disposizione della Basalt-Net questa particolare apparecchiatura che consente approfondite analisi morfologiche e strutturali delle fibre e dei prodotti finali che da queste derivano.
Resistenza alla fiamma
Presso i locali del CPTM, in collaborazione col DICCISM, è stata allestita una facility per poter testare la resistenza alle fiamme. Molteplici test su provini con fibra di basalto e matrice organica o inorganica sono già stati eseguiti e valutazioni estremamente positive sono emerse paragonando i risultati ottenuti con quelli degli stessi test condotti su materiali commerciali.
Tale tipo di esame è stato opportunamente realizzato seguendo l’esempio delle prove di resistenza a getti incendiati (jet-fire) che da circa 20 anni sono condotte sui sistemi di protezione passiva delle apparecchiature negli impianti off-shore: il test in oggetto ha però il notevole vantaggio di poter essere fatto su una scala notevolmente più piccola consentendo così una maggior praticità e velocità di esecuzione delle prove.
Applicazioni Finali
Le opportunità di impiego dei materiali descritti, prodotti a partire dal singolo filamento continuo di basalto, sono innumerevoli.
Le aziende partner che già fanno parte e che entreranno nella Basalt-Net possono condividere tra loro le esperienze specifiche che hanno nei loro settori di lavoro e così valutare le reali possibilità di utilizzo di questa innovativa fibra tecnica.
In particolare, la progettazione e produzione di prototipi su cui condurre le diverse tipologie di test e prove possono essere di notevole interesse.
Realizzazione compositi a matrice organica e inorganica
La collaborazione con diverse aziende ha portato alla realizzazione di diversi provini di compositi a matrice organica e fibra di basalto a rinforzo. Tutta l’esperienza nella realizzazione di materiali compositi strutturali e non, è opportunamente sfruttata prima di poter poi quantificare meglio i risultati conseguiti da parte dei diversi centri di ricerca partner.
Coibentazione industriale e civile
Le possibilità di impiego del basalto come isolante termico e acustico sono notevoli.
I prodotti che dalla fibra derivano, come fabric o mat, offrono molteplici possibilità di impiego in quest’ambito così importante nel settore industriale e civile, perché associano buone proprietà fisiche in tal senso alla non sottovalutabile capacità di resistenza antincendio.
L'azienda Termisol Termica Srl, partner della Rete, sta collaborando per investigare su nuovi innovativi materiali per la realizzazione di coibentazioni e protezioni industriali che sostituiscano le soluzioni già esistenti con altre di minor impatto ambientale, facilità di applicazione e costi più contenuti.
Test di resistenza al fuoco e alla fiamma sono a disposizione presso il CPTM.
Sistemi di protezione individuale
Un ulteriore ambito di utilizzo del Filamento Continuo di Basalto è quello della realizzazione di tessuti tecnici per la produzione di Sistemi di Protezione Individuale.
Prototipi di tute e accessori antincendio o sistemi di protezione balistica sono già stati da tempo realizzati e suggeriscono notevoli possibilità di ricerca tecnologica. In questo ambito la Rete si avvale dell'esperienza del partner Lenzi Egisto S.p.A., che da molti anni è specializzato nella produzione di tessuti tecnici per la protezione personale e antinfortunistica.
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