बेसाल्ट फाइबर के सतह संशोधन अध्ययनों की समीक्षा
उच्च प्रदर्शन वाले अकार्बनिक फाइबर पदार्थ के रूप में, बेसाल्ट फाइबर के उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं। रासायनिक उच्च प्रतिरोध और उच्च तापमान स्थिरता के कारण बेसाल्ट फाइबर का उपयोग सिविल इंजीनियरिंग, मिश्रित सामग्रियों और पर्यावरण संरक्षण में विभिन्न क्षेत्रों में होता है। हालांकि, बेसाल्ट फाइबर की सतह चिकनी होती है और इनमें सक्रिय कार्यात्मक समूहों की कमी होती है, जिसके परिणामस्वरूप मैट्रिक्स सामग्रियों के साथ इनका अंतरसतही बंधन गुण कमज़ोर होता है। इसलिए, बेसाल्ट फाइबर की सतह में संशोधन करके इनके अंतरसतही बंधन गुणों में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है और मिश्रित सामग्रियों और पर्यावरण संरक्षण के क्षेत्र में इनके अनुप्रयोग को बढ़ाया जा सकता है। निम्नलिखित में कई प्रमुख संशोधन विधियों की अनुसंधान प्रगति का विवरण दिया गया है।
- सिलान युग्मन एजेंट सतह संशोधन
सिलान कपलिंग एजेंट एक सामान्य रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला सतह उपचार एजेंट है जो रासायनिक बंधन के माध्यम से फाइबर और मैट्रिक्स सामग्री के बीच अंतरागर्भिक बंधन गुणों को बेहतर बनाता है।
केएच-550 संशोधन
अध्ययन से पता चलता है कि बेसाल्ट फाइबर को सिलान कपलिंग एजेंट KH-550 के घोल से उपचारित करने पर फाइबर की सतह पर स्थिर रासायनिक बंधन बनते हैं और फाइबर तथा डामर के बीच अंतरसतहीय बंधन में सुधार होता है। KH-550 की उपयुक्त सांद्रता 1.0% है और उपचार का समय 30 मिनट है। उपचार के बाद, बेसाल्ट फाइबर 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 फाइबर को संशोधित करके उनकी सतह को खुरदरा बनाता है और फाइबर की सतह पर सक्रिय बिंदुओं की संख्या बढ़ाता है। मिश्रित सामग्री में, संशोधित फाइबर की लंबाई और मिलाई गई मात्रा में वृद्धि के साथ, मिश्रित सामग्री के यांत्रिक गुणों में उल्लेखनीय सुधार होता है।
- सरफैक्टेंट संशोधन
सीटीएसी संशोधन
बेसाल्ट फाइबर पर कैटायनिक सर्फेक्टेंट सेटिलट्राइमिथाइलअमोनियम क्लोराइड (CTAC) की भौतिक कोटिंग करने से फाइबर की जल-संवेदन क्षमता और जल में फैलाव में सुधार होता है। इस संशोधन विधि का सूक्ष्मजीवों द्वारा फिल्म के आसंजन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है: सूक्ष्मजीवों द्वारा आसंजन की शक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। सूक्ष्मजीवों के आसंजन की मात्रा बढ़ने से अपशिष्ट जल उपचार में इसका अनुप्रयोग आसान हो जाता है।
- कार्बनिक लौह तरल चरण निक्षेपण संशोधन
कार्बनिक लौह द्रव निक्षेपण द्वारा बेसाल्ट रेशों का संशोधन रेशे की सतह की जैव-आसंजन क्षमता को बेहतर बना सकता है और अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोग को और बढ़ा सकता है। यह संशोधन विधि रेशे की सतह पर एक स्थिर लौह ऑक्साइड परत बना सकती है, जिससे प्रदूषकों के अधिशोषण और अपघटन में सुधार होता है।
- नैनो-सिलिका द्वारा कोटिंग का संशोधन
नैनोसिलिका कण अंतर्वेशक या फैलाव में समान रूप से फैले होते हैं, और बेसाल्ट फाइबर कोटिंग संशोधन के लिए उपयोग किए जा सकते हैं: बेसाल्ट फाइबर और एपॉक्सी राल के बीच, नैनोसिलिका कण एक सेतु का काम करते हैं, जिससे दोनों के बीच अंतरसतही अनुकूलता में उल्लेखनीय सुधार होता है। संशोधन के बाद, बेसाल्ट फाइबर की सतह की खुरदरापन बढ़ जाती है, विशिष्ट सतह क्षेत्र बढ़ जाता है, और ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह बढ़ जाते हैं। अध्ययन से पता चला कि नैनोसिलिका-संशोधित बेसाल्ट फाइबर वाहक के उपयोग से, प्रति ग्राम फाइबर पर माइक्रोबियल फिल्म की वास्तविक मात्रा में 21.39% की वृद्धि हुई। प्रदूषक निष्कासन दक्षता में उल्लेखनीय सुधार हुआ।
निष्कर्ष और भविष्य की संभावनाएं
विभिन्न सतह संशोधन विधियों द्वारा बेसाल्ट फाइबर की सतही सक्रियता, अंतराच्छिक बंधन गुण और कार्यक्षमता में उल्लेखनीय सुधार हुआ। इनमें से कुछ विधियाँ इस प्रकार हैं:
- सिलान कपलिंग एजेंट संशोधन, मैट्रिक्स सामग्री (जैसे सीमेंट, डामर, एपॉक्सी राल, आदि) के साथ बेसाल्ट फाइबर के आसंजन को बेहतर बनाने के लिए अधिक उपयुक्त है।
- सरफैक्टेंट संशोधन और कार्बनिक लौह निक्षेपण संशोधन पर्यावरण संरक्षण क्षेत्र के लिए अधिक उपयुक्त हैं, विशेष रूप से सीवेज उपचार में माइक्रोबियल वाहक अनुप्रयोग के लिए।
- नैनो-सिलिका कोटिंग संशोधन, यांत्रिक और कार्यात्मक गुणों में सुधार के लाभों के साथ, इस क्षेत्र में व्यापक संभावनाएं रखता है। कंपोजिट मटेरियल और पर्यावरण संरक्षण।
भविष्य के शोध संशोधन प्रक्रिया के मापदंडों को और अधिक अनुकूलित कर सकते हैं और विभिन्न अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न संशोधन विधियों के सहक्रियात्मक प्रभाव का पता लगा सकते हैं।
