बेसाल्ट फाइबर के सतह संशोधन अध्ययनों की समीक्षा
एक उच्च प्रदर्शन अकार्बनिक फाइबर सामग्री के रूप में, बेसाल्ट फाइबर के उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, रासायनिक प्रतिरोध और उच्च तापमान स्थिरता के कारण सिविल इंजीनियरिंग, मिश्रित सामग्री और पर्यावरण संरक्षण में विभिन्न अनुप्रयोग सामने आए हैं। हालाँकि, बेसाल्ट रेशों की सतह चिकनी होती है और उनमें सक्रिय क्रियात्मक समूहों का अभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप मैट्रिक्स सामग्रियों के साथ उनके अंतरापृष्ठीय बंधन गुण कमज़ोर होते हैं। इसलिए, बेसाल्ट रेशों का सतह संशोधन उनके अंतरापृष्ठीय बंधन गुणों में उल्लेखनीय सुधार ला सकता है और मिश्रित सामग्री तथा पर्यावरण संरक्षण के क्षेत्रों में उनके अनुप्रयोग को बढ़ा सकता है। निम्नलिखित कई प्रमुख संशोधन विधियों की अनुसंधान प्रगति है।
- सिलेन युग्मन एजेंट सतह संशोधन
सिलेन युग्मन एजेंट एक सामान्य रूप से प्रयुक्त सतह उपचार एजेंट है जो रासायनिक बंधन के माध्यम से फाइबर और मैट्रिक्स सामग्रियों के बीच इंटरफेसियल बंधन गुणों में सुधार करता है।
KH-550 संशोधन
अध्ययन से पता चलता है कि बेसाल्ट रेशों को सिलेन कपलिंग एजेंट KH-550 घोल से उपचारित करने से रेशे की सतह पर स्थिर रासायनिक बंध बनते हैं और रेशे और डामर के बीच अंतरापृष्ठीय बंधन में सुधार होता है। KH-550 की उचित सांद्रता 1.0% है, और उपचार समय 30 मिनट है। संशोधन के बाद, बेसाल्ट रेशे और डामर के बीच आसंजन में 1 ग्रेड का सुधार हुआ। तेल अवशोषण दर में 65.5% की वृद्धि हुई, जिससे डामर के साथ आसंजन में उल्लेखनीय वृद्धि हुई।
केएच-570 परिवर्तन
KH-570 बेसाल्ट रेशों को संशोधित करके उनकी सतह को खुरदरा बनाता है और रेशे की सतह पर सक्रिय बिंदुओं को बढ़ाता है। मिश्रित सामग्री में, संशोधित रेशे की लंबाई और मिश्रण की मात्रा में वृद्धि के साथ, मिश्रित सामग्री के यांत्रिक गुणों में उल्लेखनीय सुधार होता है।
- पृष्ठसक्रियक संशोधन
सीटीएसी संशोधन
बेसाल्ट रेशों पर धनायनिक सर्फेक्टेंट सेटिलट्राइमेथिलअमोनियम क्लोराइड (CTAC) का भौतिक लेप लगाने से जल में रेशों की जलस्नेहीता और फैलाव क्षमता में सुधार होता है। इस संशोधन विधि का सूक्ष्मजीवी फिल्म आसंजन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है: सूक्ष्मजीवी आसंजन शक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। सूक्ष्मजीवी जुड़ाव की मात्रा में वृद्धि अपशिष्ट जल उपचार में इसके अनुप्रयोग को सुगम बनाती है।
- कार्बनिक लौह द्रव चरण जमाव संशोधन
कार्बनिक लौह द्रव प्रावस्था निक्षेपण द्वारा बेसाल्ट रेशों के संशोधन से रेशे की सतह की जैव-आसंजन क्षमता में सुधार हो सकता है और अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोग को और बढ़ाया जा सकता है। यह संशोधन विधि रेशे की सतह पर एक स्थिर लौह ऑक्साइड लेप बना सकती है जिससे प्रदूषकों का अवशोषण और अपघटन बेहतर हो सकता है।
- नैनो-सिलिका द्वारा कोटिंग संशोधन
नैनोसिलिका कण घुसपैठ या फैलाव में समान रूप से फैले होते हैं, और बेसाल्ट फाइबर कोटिंग संशोधन के माध्यम से प्राप्त किए जा सकते हैं: बेसाल्ट फाइबर और एपॉक्सी रेज़िन के बीच, नैनोसिलिका कण एक सेतु की भूमिका निभाते हैं, जिससे दोनों के बीच अंतरापृष्ठीय अनुकूलता में उल्लेखनीय सुधार होता है। संशोधन के बाद, बेसाल्ट फाइबर की सतह खुरदरापन बढ़ जाती है, विशिष्ट सतह क्षेत्र बढ़ जाता है, और ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह बढ़ जाते हैं। अध्ययन से पता चला है कि नैनोसिलिका-संशोधित बेसाल्ट फाइबर वाहक के उपयोग से: फाइबर के प्रति ग्राम माइक्रोबियल फिल्म की वास्तविक मात्रा में 21.39% की वृद्धि हुई। प्रदूषक निष्कासन दक्षता में उल्लेखनीय सुधार हुआ।
निष्कर्ष और दृष्टिकोण
विभिन्न सतह संशोधन विधियों द्वारा बेसाल्ट रेशों की सतही गतिविधि, अंतरापृष्ठीय बंधन गुणों और कार्यक्षमता में उल्लेखनीय सुधार हुआ। इनमें शामिल हैं:
- सिलेन युग्मन एजेंट संशोधन मैट्रिक्स सामग्री (जैसे सीमेंट, डामर, इपॉक्सी राल, आदि) के साथ बेसाल्ट फाइबर के आसंजन में सुधार के लिए अधिक उपयुक्त है।
- पृष्ठसक्रियक संशोधन और कार्बनिक लौह जमाव संशोधन पर्यावरण संरक्षण क्षेत्र के लिए अधिक उपयुक्त हैं, विशेष रूप से मलजल उपचार में सूक्ष्मजीव वाहक अनुप्रयोग के लिए।
- नैनो-सिलिका कोटिंग संशोधन, यांत्रिक और कार्यात्मक गुणों में सुधार के लाभों के साथ, के क्षेत्र में संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है कंपोजिट मटेरियल और पर्यावरण संरक्षण।
भावी अनुसंधान संशोधन प्रक्रिया मापदंडों को और अधिक अनुकूलित कर सकता है तथा विभिन्न अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न संशोधन विधियों के सहक्रियात्मक प्रभाव का पता लगा सकता है।
