المكونات الرئيسية لألياف البازلت المتسللة

1.عامل الاقتران

عامل الربط عامل معالجة مهم يتميز بمتانة عالية ومقاومة للشيخوخة، ويُستخدم بشكل رئيسي كعامل مساعد في مركبات البوليمر، والتي يمكن تقسيمها إلى أربع فئات رئيسية وفقًا لبنيتها الكيميائية وتكوينها: المركبات العضوية، والسيلانات، والتيتانات، ومركبات حمض الألومنيوم. يُعد تطوير عامل ربط جديد عالي الكفاءة أحد أبرز مجالات البحث في هذا المجال. الألياف الزجاجية مجال عوامل التسلل. بالإضافة إلى استخدام عوامل الربط الخارجية في الربط بين الواجهات العضوية وغير العضوية، فإنها تلعب أيضًا دورًا في ربط الأغشية، كما أن لبعض عوامل الربط تأثيرًا مُزلقًا ومضادًا للكهرباء الساكنة. تركز أبحاث عوامل الربط الحالية على تطوير عوامل ربط جديدة تُحسّن واجهات المواد وتعزز قوة الترابط. يستكشف الباحثون مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات الكيميائية وتصميمات مواد جديدة لتحسين توافق الواجهات وتقاربها وقوة الترابط لتحقيق ترابط أفضل. أكثر عوامل ربط الليثان والتيتانات استخدامًا حاليًا. يتميز عامل ربط الليثان بآليتين مهمتين: أولًا، يتفاعل مع مجموعة الهيدروكسيل في المادة غير العضوية لتكوين رابطة كيميائية، مما يُعزز الالتصاق والتقارب بين الطورين العضوي وغير العضوي، ويحسن التصاق وتقارب السطح البيني؛ ثانيًا، يتفاعل عامل ربط الليثان مع السلسلة الجزيئية الطويلة في المادة العضوية لتعزيز التوافق والترابط بين البوليمر والحشو غير العضوي، وتحسين أداء المادة. عندما يتفاعل عامل ربط التيتانات مع البروتونات الحرة (H+) عند السطح الفاصل بين المواد غير العضوية، تتشكل طبقة أحادية جزيئية عضوية. يمكن لهذه الطبقة الأحادية العضوية أن تُشكل طبقة تغطية على سطح الحشو وتتفاعل مع البوليمر، مما يزيد من الالتصاق والترابط بين البوليمر والحشو. إضافة عوامل ربط التيتانات إلى البوليمرات يمكن أن تزيد بشكل كبير من قوة تحمل المادة للصدمات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إضافة الحشوات بكميات تصل إلى 50% أو أكثر دون فصل طوري، مما يحافظ على تجانس المادة واستقرارها.

2. مواد التشحيم والعوامل المضادة للكهرباء الساكنة

على الصعيد الدولي، عند صياغة مادة التسرب، غالبًا ما تُدمج مواد التشحيم والعوامل المضادة للكهرباء الساكنة في مادة واحدة. تتكون مواد التشحيم في الغالب من إيميدازولين أليفاتي طويل السلسلة أو حمض يحتوي على روابط مزدوجة وإسترات أحادية هيدروكسيل كحولية طويلة السلسلة، تُستخدم بشكل رئيسي لتنظيم لزوجة محلول مادة التسرب، وتقليل توتره السطحي، بحيث يتم توزيعه بالتساوي على سطح المادة المعالجة، مما يعزز فعالية التسرب. وقد أصبحت مواد التشحيم النانوية موضوعًا بحثيًا هامًا في السنوات الأخيرة، وتُستخدم في طلاء... البازلت لا تتميز الألياف بمقاومة عالية للتآكل فحسب، بل تُقلل الاحتكاك أيضًا. يستكشف الباحثون استخدام الجسيمات النانوية في مواد التشحيم لتحسين خصائص الاحتكاك والتآكل للمواد. وتنقسم مواد التشحيم، حسب دورها، إلى نوعين: داخلي وخارجي. تتكون مواد التشحيم الداخلية بشكل رئيسي من مركبات بوليمرية، مثل الشمع والبولي أوليفينات، والتي تتميز بتوافق جيد، ويمكنها تقليل التماسك بين جزيئات البوليمر، وتحسين ظاهرة توليد الحرارة الاحتكاكية داخل المصهور وسيولته، مما يجعله أكثر فعالية في عمليات البثق والحقن والقولبة وغيرها. أما مواد التشحيم الخارجية، فتتكون بشكل رئيسي من مركبات منخفضة الجزيئات، مثل إسترات الأحماض الدهنية وشمع البارافين، والتي يمكن أن تُحسّن بشكل فعال الاحتكاك بين المصهور وسطح المعدات، وتُقلل معامل الاحتكاك في كل عملية إنتاج، وتلعب دورًا مهمًا في عمليات الخلط والصقل وقولبة السكر وغيرها من عمليات القولبة. يمكن تقسيم العوامل المضادة للكهرباء الساكنة إلى فئتين: غير عضوية وعضوية، ويتمثل دورها الرئيسي في تكوين مسار موصل على الغشاء المتسرب، مما يُطلق الشحنة الساكنة الناتجة عن الألياف أثناء عملية الإنتاج والاستخدام. يمكن لإضافة حشوات نانوية (مثل أنابيب الكربون النانوية، والجرافين، وغيرها) إلى مصفوفة البوليمر أن تُحسّن بشكل كبير من موصلية المادة وخصائصها المضادة للكهرباء الساكنة. في السنوات الأخيرة، كرّس الباحثون جهودهم لاستكشاف التفاعل بين مختلف الحشوات النانوية ومصفوفات البوليمر للحصول على خصائص مضادة للكهرباء الساكنة أفضل.

3. عامل تشكيل الفيلم

باعتباره المكون الأكثر أهمية في عامل التسلل، يحدد عامل تشكيل الفيلم أداء المعالجة وأداء المنتج ألياف البازلتفي عملية إنتاج ألياف البازلت، يُمكن لعامل تشكيل الأغشية أن يُشكّل طبقةً موحدةً ومتماسكةً على سطح الألياف، مما يُحسّن بشكلٍ كبيرٍ من توافق السطح البيني بين الألياف ومادة الركيزة، ويُحسّن قوة الترابط بين السطوح، مما يُحسّن قوة ومتانة ألياف البازلت، ويمنع تكسر الألياف الحريرية، ويضمن سلامة الألياف. بالإضافة إلى ذلك، يُضفي عامل تشكيل الأغشية على ألياف البازلت لمعانًا ونعومةً وسلاسةً، بالإضافة إلى خصائص ومظهرٍ مُحددةٍ أخرى. وقد استُخدمت المواد النانوية على نطاقٍ واسعٍ في أبحاث عوامل تشكيل الأغشية. وقد ثَبُتَ أن إضافة الجسيمات النانوية يُمكن أن تُحسّن الخصائص الفيزيائية والكيميائية لعوامل تشكيل الأغشية، مثل تعزيز مقاومة التآكل، ومقاومة العوامل الجوية، والخصائص البصرية.

4.معدلات الرقم الهيدروجيني

يمكن لمنظم الرقم الهيدروجيني ضبط حموضة وقلوية المادة المتسللة لجعلها أكثر ملاءمة للتفاعل مع ألياف البازلتبتعديل الرقم الهيدروجيني للمادة المتسربة، يمكن تغيير خصائص شحنة سطح الألياف لتعزيز قوة التفاعل بين المادة المتسربة والألياف، مما يُحسّن أداء الألياف في التسرب. وقد أُشير إلى أن مُعدّلات الرقم الهيدروجيني القائمة على المواد النانوية تُوفر دقة وكفاءة أعلى في التعديل. بالإضافة إلى ذلك، تُجرى دراسات على مُنظّمات الرقم الهيدروجيني لأنواع ألياف وظروف معالجة مُختلفة، بهدف تحسين تأثيرات ترطيب الألياف وأداء المعالجة.

5.المكونات الأخرى

تحتوي المواد المشربة أيضًا على مبيدات حيوية ومستحلبات ومزيلات للرغوة وما إلى ذلك، والتي تستخدم بشكل أساسي لقتل الكائنات الحية الدقيقة، وتنظيم توافق المكونات واستقرارها، ومنع تكوين وتراكم الرغوة السطحية.