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<!DOCTYPE html>

<title>Basaltfaser</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Basaltfaser</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Basaltfasern</b>(BF) sind <a href="Filamentgarn" class="mw-redirect" title="Filamentgarn">Filamentgarne</a>, die aus einer flüssigen Basaltschmelze durch <a href="Schmelzspinnen" title="Schmelzspinnen">Schmelzspinnen</a> erzeugt werden. Sie können auch zu <a href="Stapelfaser" class="mw-redirect" title="Stapelfaser">Stapelfaser</a> und Kurzfasern geschnitten werden.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Basaltfasern gehören zu den Chemiefasern aus Naturstoffen anorganischen Ursprungs.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Für die Herstellung von Filamenten sind nur Basaltgesteine mit einem Siliziumdioxidanteil größer als 46 % geeignet.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Die Zugfestigkeit von Basaltfasern liegt zwischen der von <a href="Glasfaser" title="Glasfaser">Glas-</a> und <a href="Carbonfaser" class="mw-redirect" title="Carbonfaser">Carbonfasern</a>, bei günstigeren Herstellungskosten als letztere.

</p><p>Endlosbasaltfasern sind gesundheitlich unbedenklich.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Herstellung">Herstellung</h2></div>

<p>Schon im Jahr 1922 wurde in einem US-Patent des Franzosen Paul Dhé mit dem Titel Filament composed of Basalt das Ziehen von Filamenten aus geschmolzenem Basalt beschrieben.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Aber erst 1985 wurde die erste industrielle Anlage zur Herstellung von Basalt-Filamenten in einem Unternehmen in der Nähe von Kiew (Ukraine) konstruiert und in Betrieb genommen, mit der ein Basalt-Multifilamentgarn von 200 Elementarfäden erzeugt wurde.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Die Herstellung der Basaltfilaments beginnt mit dem Zerkleinern des Rohbasalts in Bruchteile von 5 bis 40 mm, dem Abtrennen von metallischen und magnetischen Verunreinigungen durch <a href="Magnettrennung" title="Magnettrennung">Magnettrennung</a>, dem Auswaschen von kleinen Einlagerungen (Staub u. a.) und dem Trocknen. Die so vorbereiteten Stücke werden durch einen Trichter, der über dem Schmelzofen montiert ist, diesem zugeführt und bei ca. 1450 °C geschmolzen. Über einen Fließspeiser, ein beheiztes Rohr, wird die flüssige, gelb-rot glühende Basaltschmelze in die Düsenwanne gepresst. Aus den Düsenlöchern heraus wird die Schmelze in dünnen Filamenten gezogen (pultrudiert). Das erfolgt bei Temperaturen von ca. 1300 °C. Der Durchmesser der Filamente liegt im Bereich von 10 bis 20 µm, abhängig von dem Düsenlochdurchmesser und der Viskosität der Schmelze. Um eine bessere Verarbeitung zu gewährleisten und die Haftung zu Matrixsystem zu verbessern, wird eine spezielle Schlichte (auf Silan beruhend) auf die Basaltfilamente aufgetragen. Die <a href="Spinnen_(Faser)" title="Spinnen (Faser)">ersponnenen</a> Elementarfadenbündel können zu einem Garn gedreht werden, zu einem Roving zusammengefasst werden oder zu Kurzfasern geschnitten werden.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>In der Herstellung von Basaltfasern war die <a href="Sowjetunion" title="Sowjetunion">Sowjetunion</a> führend. Heute werden Basaltfasern hauptsächlich in Russland, <a href="China" title="China">China</a>, USA und Deutschland hergestellt.

</p>

<th colspan="2" style="background:#FFDEAD">Typische Eigenschaften von Basaltfasern<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</th></tr>

<tr>

<td>Dichte</td>

<td>2,60…2,80 g/cm³

</td></tr>

<tr>

<td>Filamentdurchmesser</td>

<td>6…21 µm

</td></tr>

<tr>

<td>Zugfestigkeit des Filaments</td>

<td>3,0…4,84 <a href="Pascal_(Einheit)" title="Pascal (Einheit)">GPa</a> (kN/mm²)

</td></tr>

<tr>

<td>Zug-/E-Modul</td>

<td>93…110 GPa

</td></tr>

<tr>

<td>Bruchdehnung</td>

<td>3,1… 6 %

</td></tr>

<tr>

<td>Temperaturbelastbarkeit</td>

<td>−260…+600 °C

</td></tr>

<tr>

<td>Wärmeleitfähigkeit</td>

<td>0,035 W/(m·K)

</td></tr>

<tr>

<td>Spezifische Wärmekapazität</td>

<td>0,72… 1,00 kJ/(kg·K)

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Zusammensetzung_und_Eigenschaften">Zusammensetzung und Eigenschaften</h2></div>

<p>Die chemische Zusammensetzung der Basaltfaser ist von dem beim Hersteller verwendeten Rohbasalt abhängig und kann deshalb von Hersteller zu Hersteller differieren. Basaltfasern enthalten fünf wesentliche Elementargruppen, deren Anteile in Masseprozenten in der folgenden Zusammenstellung angegeben sind:<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>.<sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-12" class="reference"><a href="#cite_note-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {SiO_{2}} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e58634beb272683e8b7a6e8ae1480dc2c6cbc3ec.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:4.802ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {SiO_{2}} }" loading="lazy"></span>: 46,6 bis 51,5 %</li>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {Al_{2}O_{3}} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e416dd0f92d0106ab6138c8a4031e91b89026ad0.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:6.307ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {Al_{2}O_{3}} }" loading="lazy"></span>: 11,5 bis 18,2 %</li>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {CaO} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f60378af5ac46e7890dee5f61551b505bbd3eb03.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:4.649ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {CaO} }" loading="lazy"></span>: 4,8 bis 11,1 %</li>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {MgO} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ec3124df2db4cd75b24078928c6f02d10e71c849.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:5.102ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {MgO} }" loading="lazy"></span>: 0,40 bis 9,80  %</li>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}} }</annotation>

</semantics>

<p>Die Zusammensetzung des Basalts beeinflusst dessen Verarbeitungseigenschaften und letztendlich die Fasereigenschaften. Ein höher CaO-Anteil im Rohbasalt reduziert die Schmelztemperatur und ermöglicht damit eine einfachere Homogenisierung der Schmelze, was wiederum die Filamentherstellung unterstützt. Der Anteil von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}} }">

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}} }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e2602161b44b5c8d6bc218d46884d03dd8be9b6b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:6.467ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}} }" loading="lazy"></span> und FeO hat einen sehr bedeutenden Einfluss auf die physikalisch-mechanischen Eigenschaften sowie die Dichte, die Farbe und die Temperaturbeständigkeit; je höher der Anteil, umso dunkler wird die braun-grüne Farbe und desto mehr widersteht sie höheren Temperaturen.<sup id="cite_ref-13" class="reference"><a href="#cite_note-13"><span class="cite-bracket">[</span>13<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

Basaltfasern sind nicht entflammbar. Sie verfügen über einen ausgezeichneten <a href="W%C3%A4rmeleitwiderstand" class="mw-redirect" title="Wärmeleitwiderstand">Wärmeleitwiderstand</a> und <a href="Elektrischer_Widerstand" title="Elektrischer Widerstand">elektrischen Widerstand</a>. Außerdem besitzen sie einen hohen <a href="Schallabsorptionsgrad" class="mw-redirect" title="Schallabsorptionsgrad">Schallabsorptionsgrad</a>. Ihre chemische Beständigkeit gegenüber Säuren und organischen Lösungsmitteln ist gut. Ihre Empfindlichkeit im alkalischen Bereich ist gegenüber <a href="E-Glas" class="mw-redirect" title="E-Glas">E-Glasfasern</a> geringer.<sup id="cite_ref-14" class="reference"><a href="#cite_note-14"><span class="cite-bracket">[</span>14<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendung">Anwendung</h2></div>

<p>Basaltfasern werden als Verstärkungsfasern in <a href="Faser-Kunststoff-Verbund" title="Faser-Kunststoff-Verbund">Faser-Kunststoff-Verbunden</a> oder als Hitzeschutzmaterial eingesetzt.<sup id="cite_ref-15" class="reference"><a href="#cite_note-15"><span class="cite-bracket">[</span>15<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dabei sind sie ein voller Ersatz von <a href="Glasfaser" title="Glasfaser">Glasfasern</a> in <a href="Gewebe_(Textil)" title="Gewebe (Textil)">Drehergeweben</a> zur Verstärkung der Kunststoffe.

</p><p>Basaltfaserstoffe werden auch für Stützgewebe in Filtern für die <a href="Hei%C3%9Fgasfiltration" title="Heißgasfiltration">Heißgasfiltration</a> von aggressiven Stoffen verarbeitet<sup id="cite_ref-16" class="reference"><a href="#cite_note-16"><span class="cite-bracket">[</span>16<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und wie Mineralwolle als Substrat im Gartenbau verwendet.

</p><p>Stäbe aus Basaltfasern werden als Ersatz für <a href="Bewehrung" title="Bewehrung">Bewehrungseisen</a> im <a href="Stahlbeton" title="Stahlbeton">Beton</a> verwendet.

</p><p>Im Snowboardbereich werden Basaltfasern noch heute in vielen High-End-Modellen eingesetzt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Faser" class="extiw external" title="wikt:Faser">Wiktionary: Faser</a></b> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.swiss-composite.ch/pdf/I-Basalt-Fasern-Gewebe.pdf"><i>Basalt-, Fasern und Gewebe</i></a> (PDF; 149 kB), auf swiss-composite.ch, abgerufen am 3. März 2017.</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.bafanet.com/"><i>Basaltfaser Netzwerk</i></a> auf bafanet.com, abgerufen am 3. März 2017.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans-J. Koslowski: Chemiefaser – Lexikon . 12., erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2009, ISBN 978-3-87150-876-9, S. 33.</span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Wolfgang Bobeth (Hrsg.): <i>Textile Faserstoffe. Beschaffenheit und Eigenschaften</i>. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York 1993, ISBN 3-540-55697-4, Beilage.</span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Chokri Cherif (Hrsg.): Textile Werkstoffe für den Leichtbau – Techniken – Verfahren – Materialien – Eigenschaften. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2011, ISBN 978-3-642-17991-4, S. 92.</span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Patent <a rel="nofollow" class="external text" href="https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?locale=de_EP&CC=US&NR=1438428A&FT=D&KC=A">US1438428A</a>: <i>Filament composed of basalt.</i> Angemeldet am <span style="white-space:nowrap;">15. April 1921</span>, veröffentlicht am <span style="white-space:nowrap;">12. Dezember 1922</span>, Erfinder: Paul Dhé.</span><span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Apatent&rft_id=US1438428A&rft.applcc=US&rft.title=Filament+composed+of+basalt&rft.inventor=Paul+Dh%C3%A9&rft.appldate=1921-04-15&rft.pubdate=1922-12-12">‌</span></span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">Jiri Militky, Rajesh Mishra, Hafsa Jamshaid:Basalt fibers. In: Anthony R. Bunsell (Hrsg.): Handbook of Properties of Textile and Technical Fibers. 2. Auflage. Elsevier Ltd. 2018, ISBN 978-0-08-101272-7, S. 807.</span>

</li>

<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text">Jiri Militky, Rajesh Mishra, Hafsa Jamshaid:Basalt fibers. In: Anthony R. Bunsell (Hrsg.): Handbook of Properties of Textile and Technical Fibers. 2. Auflage. Elsevier Ltd. 2018, ISBN 978-0-08-101272-7, S. 812/813.</span>

</li>

<li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://bafanet.com/herstellung">Basaltfaserherstellung.</a></span>

</li>

<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text">Jiri Militky, Rajesh Mishra, Hafsa Jamshaid: Basalt fibers. In: Anthony R. Bunsell (Hrsg.): Handbook of Properties of Textile and Technical Fibers. 2. Auflage. Elsevier Ltd. 2018, ISBN 978-0-08-101272-7, S. 814, S. 822.</span>

</li>

<li id="cite_note-9"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-9">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/w/waermeleitfaehigkeit">Spezifische Wärmekapazität von Basalt</a></span>

</li>

<li id="cite_note-10"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-10">↑</a></span> <span class="reference-text">Franz Fourné: Synthetische Fasern: Herstellung, Maschinen und Apparate, Eigenschaften: Handbuch für Anlagenplanung, Maschinenkonstruktion und Betrieb. Carl Hanser Verlag, München Wien 1995, ISBN 3-446-16058-2, S. 161.</span>

</li>

<li id="cite_note-11"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-11">↑</a></span> <span class="reference-text">Jiri Militky, Rajesh Mishra, Hafsa Jamshaid:Basalt fibers. In: Anthony R. Bunsell (Hrsg.): Handbook of Properties of Textile and Technical Fibers. 2. Auflage. Elsevier Ltd. 2018, ISBN 978-0-08-101272-7, S. 809.</span>

</li>

<li id="cite_note-12"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-12">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://pearl.plymouth.ac.uk/bitstream/handle/10026.1/12371/J2019_TRJ_basalt.pdf?sequence=1">The relationship between the chemisal, mechanical and geometrical properties of basalt fibre.</a>; S. 6</span>

</li>

<li id="cite_note-13"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-13">↑</a></span> <span class="reference-text">Jiri Militky, Rajesh Mishra, Hafsa Jamshaid:Basalt fibers. In: Anthony R. Bunsell (Hrsg.): Handbook of Properties of Textile and Technical Fibers. 2. Auflage. Elsevier Ltd. 2018, ISBN 978-0-08-101272-7, S. 808.</span>

</li>

<li id="cite_note-14"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-14">↑</a></span> <span class="reference-text">Walter Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte. 2., grundlegende überarbeitet und erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, S. 100/101.</span>

</li>

<li id="cite_note-15"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-15">↑</a></span> <span class="reference-text">Jiri Militky, Rajesh Mishra, Hafsa Jamshaid:Basalt fibers. In: Anthony R. Bunsell (Hrsg.): Handbook of Properties of Textile and Technical Fibers. 2. Auflage. Elsevier Ltd. 2018, ISBN 978-0-08-101272-7, S. 830 ff.</span>

</li>

<li id="cite_note-16"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-16">↑</a></span> <span class="reference-text">Walter Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte. 2., grundlegende überarbeitet und erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, S. 101.</span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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