EN
Peidetud sügavalt Maakoore sees, piirkondades, mille geoloogiat on kujundanud ebatavalised tegurid, asub mineraal, mis on muutnud meie mõtteviisi materjalide kohta – sepioliit. Kui seda töödeldakse kiudkujuliseks, muutub see lihtsana välja näiv savimaterjal aineks, millel on erakordne omaduste kogum, mistõttu on see üks kõige paindlikumaid tööstusmaterjale, mis tänapäeval saadaval on. Tegelikult ei tee sepiolitkiudu eriliseks mitte üksainus silmapaistev omadus, vaid füüsiliste, keemiliste ja soojusomaduste tasakaalustatud kombinatsioon, mis lahendab reaalsetes olukordades esinevaid probleeme paljudes valdkondades.
Salajus sepioliitkiudude omaduste taga peitub nende unikaalne kristallstruktuur. See koosneb kiht-kettakujulisest paigutusest: kaks rüngas-oksügeeni tetraeedri kihti piiravad ühe magneesium-oksügeeni oktaeedri kihi, moodustades 2:1 kihtühiku. Pidevad tetraeedrilised kihid omavad perioodiliselt pööratud aktiivsete hapniku suundadega kanalid, mis kulgeb kiudu telje suunas. Need kanalid koos lugematute mikroporidega kiudude vahel tagavad väga suure spetsiifilise pindala – kuni 900 m²/g – ja pakuvad seega tohutut ruumi adsorptsiooniks ning teiste ainete interaktsiooniks. Selle struktuuri tõttu omab kiud oma olulisimaid omadusi: erinäolise adsorptsioonivõime, kõrge poroossuse ja hea ioonivahetuse võime.
Adsorptsioon on ilmselt sepioliitkiudude kõige tuntum omadus. Nagu ülisuurepärane niiskuseimeja, suudab see imeda ja hoida vedelikke, gaase ja tahkeseid osakesi palju oma kaalast rohkem. See imab kergesti vett, õlisid, orgaanilisi ühendeid, raskemetalle ja erinevaid saasteaineid, mistõttu on see väärmatu puhastus- ja eraldusprotsesside jaoks. Paljudest adsorbentidest erinevalt toimib see selektiivselt ja pööratavalt – kinni peetud ained saab regeneratsiooni teel vabastada, mis võimaldab kiudu mitmekordselt taaskasutada. Seda käitumist tugevdab selle keemiline koostis, mis on rikas hüdroksüülgruppide (-OH) ja siloksaanigruppide (Si-O-Si) poolest, mis moodustavad tugevad sidemed sihtmolekulidega.
Kui tegu on soojusega, siis sepioliitkiud on erakordselt stabiilne. See säilitab oma struktuurilise ja funktsionaalse terviklikkuse pikka aega temperatuuril kuni 1000 °C ja suudab taluda lühikesi veelgi kõrgemate temperatuuridega soojuskoormusi. Selle vastupanu termilisele lagunemisele on palju suurem kui enamikel orgaanilistel kiududel ja paljudel teistel mineraalkiududel. See ei süttige, ei eralda soojendamisel toksilisi suitsusid ja selle soojusjuhtivus on madal – umbes 0,04–0,06 W/m·K – mistõttu on see suurepärane soojusisolatsioonimaterjal. Need soojusomadused teevad selle ideaalseks tulekaitseks, kõrgtemperatuurilise isolatsiooniks ning igasugusteks olukordadeks, kus soojuskindlus on kriitiliselt tähtis.
Keemiliselt on sepioliitkiud inertsiaalne ja stabiilne, vastu tugevatele hapetele, alusetele, sooladele ja enamikule keemilistele reagentidele. See ei reageeri ega lagune agressiivsetes keskkondades, tagades pikaajalise toimivuse ka korrosiivsetes tingimustes. See stabiilsus kehtib ka selle elektriliste omaduste kohta – see on erinäoline elektrilise isolaator, mille dielektriline tugevus on kõrge ja juhtivus madal. See vastab ka kiirgusele hästi, laiendades sellega veelgi oma võimalikke kasutusalasid.
Füüsikaliselt on sepioliitkiud kerge, selle tihedus on 1000–2200 kg/m³ ja Mohsi kõvadus 2–2,5, mistõttu on see pehme ja lihtne töödelda. Kuigi see on pehme, omab see korralikult laialdaselt jaotatuna ning komposiitmaterjalidesse integreerituna hea mehaanilist tugevust. Selle kiuline kuju võimaldab moodustada üksteise sisse puutuvaid võrku, mis tugevdavad ja parandavad lõppsaaduste tõmbetugevust, paindlikkust ja pragunemiskindlust. See jaotub ühtlaselt nii vee- kui ka orgaanilistes süsteemides, moodustades stabiilsed suspensioonid ilma lihtsalt kuhjumata – see on suur eelis paljudes tööstusprotsessides.
Keskkonnavaatenähtes on sepioliitkiud mudel jätkusuutlik materjal. Kui looduslik mineraal on see mittetoksiline, inimestele ja ökosüsteemidele kahjutu ning laguneb bioloogiliselt. Selle kaevandamine ja töötlemine teeb palju väiksema keskkonnamõju kui sünteetiliste kiudude puhul ja seda saab kasutada paljudes valdkondades ohtlike materjalide, näiteks asbesti, asendajana. Suured lademed leiduvad üle maailma, olulisemad allikad asuvad Hispaanias, Türgis, Hiinas ja mujal.
Need erilised omadused viivad laiale rakendusvaldkonna. Ehituses parandab sepioliitkiud tsementpõhiste materjalide omadusi. Selle lisamine betooni ja telliskivi segusse vähendab veepääsuvust, parandab töödeldavust ning suurendab oluliselt vastupanuvõimet pragunemisele, löögile ja kulumisele. Ehitised, mille ehitusmaterjalidesse on lisatud sepioliiti, on vastupidavamad, energiasäästlikumad ja tuleohutumad. Sedasama kasutatakse ka kergmetallpaneelides, tulekindlates plaatides ja akustilises isolatsioonis, tagades nii soojus- kui ka heliisolatsiooni.
Autotööstuses ja transpordis on sepioliitkiud kõrgtehnoloogiliste pidurisüsteemide oluline osa. See on koostisosana pidurplaatides ja -kiletes, andes stabiilset hõõrdumist äärmusliku soojuse ja rõhu all, takistades pidurite jõudluse langust ja pikendades piduriosade eluiga. Selle asbestivaba olemus tagab töötajate ohutuse ning aitab täita keskkonnakaitse nõudeid. Sedasama kasutatakse autotööstuses ka vedelikukindlates tihendites, tihendusmaterjalides ja soojustusmaterjalides, kus hinnatakse kõrgelt selle soojus- ja keemilist vastupidavust.
Nafta- ja gaasitööstus kasutab sepioliitkiudu puurimisvedelike valmistamiseks. Kui mudade lisandit, parandab see viskoossust, filtratsioonikontrolli ja suspensiooni omadusi, aidates jahutada puurimisvardaid, viia kivimilõike pinnale ja stabiliseerida kaevu seinu. Selle kõrgtemperatuuriline ja soolavee suhtes vastupidavus teeb selle ideaalseks merealuste ja sügavate kaevude puurimiseks.
Keskkonnaalaste puhastuste puhul on sepioliitkiud võimas vahend saastatud veega ja õhuga töötlemiseks. See eemaldab tõhusalt raskemetalle, pestitsiide, värvaineid ja nafta hüdrokarboone tööstuslikust heitveest, saavutades sageli üle 95% adsorptsioonitõhususe levinud saastajate puhul. Õhupuhastuseks kasutatakse seda filtrites tolmu, suitsu ja kahjulike gaaside sidumiseks, parandades õhukvaliteeti tehastes, kontorites ja kodudes.
Muud rakendused hõlmavad kasutamist täitematerjalina ja tugevdusena kummis, plastides ja paberitootmises, et suurendada tugevust, vastupidavust ja trükkimisomadusi; kasutamist väetiste, pestitsiidide ja ravimite kandjana, et tagada nende reguleeritud vabanemine ja tõhusus; kasutamist keraamika, tulekindlate materjalide ja erikatteid valmistavas toorainena jne.
