Il basalto
è sempre stato usato fin dall’antichità per la sua durezza
per lastricare le strade e, come riempimento,
nelle costruzioni. Più recentemente inoltre
è stato utilizzato nella produzione di rivestimenti
antiabrasivi e mattonelle per pavimentazione
mediante lo stampaggio dal fuso. In realtà, negli ultimi decenni,
si è scoperto che le rocce basaltiche non
sono tutte identiche chimicamente e che quelle con determinate
composizioni chimiche hanno alcune caratteristiche fisiche
che le rendono adatte all’estrusione di utili filamenti continui
di vari diametri (9÷24 µm). Il parigino Paul Dhé nel 1923
per primo ottenne un brevetto per la produzione di filamenti
di basalto. Dopo la Seconda Guerra Mondiale ricercatori
di Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia e principalmente
USA proseguirono con i primi tentativi di estrusione del basalto.
Solo negli anni '50/60 a Mosca e Praga si ebbero i primi risultati
significativi e nel decennio successivo l'interesse, motivato
anche dagli estesi giacimenti esistenti, riprese anche nel
nord ovest degli Stati Uniti. Negli stessi anni il Ministero
della Difesa sovietico dimostrò anch'esso interesse nei potenziali
di questa tecnologia per applicazioni militari e aerospaziali.
La ricerca si incentrò così nell'importante centro di Kiev,
chiaramente con un budget illimitato: lo sviluppo andò a buon
fine ma la tecnologia fu mantenuta segreta a meno di alcune
brevi, piccole pubblicazioni. Gli istituti di ricerca e gli
impianti di produzione erano chiaramente off limits. Solamente
nel 1990/92, dopo la Perestroika, questa tecnologia fu desegretata
e questo permise l’inizio degli impieghi per uso civile. Attualmente
le fibre di basalto sono prodotte a livello
industriale negli ex paesi sovietici Russia e Ucraina ed anche
in Cina; vengono principalmente utilizzate nel settore
automobilistico, da aziende giapponesi, per la fabbricazioni
di marmitte e di altri particolari, per la
produzione di serie di speciali treppiedi per fotografi
e di tavole da snowboard. Per le sue infinite
potenzialità di sviluppo e molteplici campi di applicazione,
anche in Europa negli ultimi anni le fibre di basalto hanno
suscitato sempre maggior interesse e curiosità.
Il processo tecnologico per la produzione della fibra
di basalto è basato su quattro passaggi fondamentali:
▪ un primo pretrattamento della roccia basaltica
▪ un processo di fusione in fornace per l’ottenimento delle
fibre continue
▪ un trattamento di "filatura" in continuo
▪ lavorazioni di "tessitura" o altre, più particolari,
per l'ottenimento di altre forme finali per applicazioni specifiche
I parametri principali per ottenere le proprietà richieste
di viscosità e cristallizzazione nella zona di "filatura"
del forno di fusione, determinano la stabilità del processo
di formazione delle fibre stesse. Il grande contenuto di ossido
di ferro della roccia basaltica che gli conferisce
anche il caratteristico colore scuro, aumenta il tempo di
omogeneizzazione, la temperatura di cristallizzazione e rende
la curva della viscosità molto più brusca in confronto a quanto
si ha, ad esempio, per il vetro. Questi aspetti richiedono
una progettazione particolare del forno di fusione che fornisca
le condizioni richieste per il mantenimento dello stato omogeneo
della massa fusa durante le diverse fasi di processo. Il tipico
impianto per la produzione di fibre minerali continue impiega
il metodo di fusione verticale per la produzione della fibra
base. I trattamenti finali, dopo le importanti fasi di estrazione,
trascinamento verticale, trattamento iniziale e avvolgimento
in rotoli, impiegano altre tecnologie più simili a quelle
impiegate nella lavorazione di filati e tessuti.
Nella seguente tabella si riassumono le proprietà principali
delle fibre di basalto, messe a confronto
con materiali fibrosi di basso pregio, come le fibre di vetro
o di alto pregio, come le fibre di silicio.
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