बेसाल्ट फाइबर इनफिल्ट्रेंट के मुख्य घटक

1. युग्मन एजेंट

कपलिंग एजेंट एक महत्वपूर्ण उपचार एजेंट है जिसमें अच्छी स्थायित्व और उम्र बढ़ने के प्रति प्रतिरोधक क्षमता होती है, जिसका मुख्य रूप से पॉलिमर कंपोजिट के लिए सहायक के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे इसकी रासायनिक संरचना और संघटन के अनुसार चार प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: कार्बनिक कॉम्प्लेक्स, सिलेंस, टाइटेनेट और एल्यूमीनियम एसिड यौगिक। नए उच्च-दक्षता वाले कपलिंग एजेंट का विकास अनुसंधान के प्रमुख क्षेत्रों में से एक है। ग्लास फाइबर अंतर्प्रवेश कारक क्षेत्र में, कार्बनिक और अकार्बनिक इंटरफ़ेस युग्मन के उपयोग के अलावा, विदेशी युग्मन कारक फिल्म बंधन क्लस्टर की भूमिका भी निभाते हैं, कुछ युग्मन कारकों में चिकनाई और स्थैतिक प्रतिरोध का प्रभाव भी होता है। वर्तमान में, युग्मन कारक अनुसंधान ऐसे नए युग्मन कारकों को विकसित करने पर केंद्रित है जो सामग्री इंटरफ़ेस को अनुकूलित कर सकें और बंधन शक्ति को बढ़ा सकें। शोधकर्ता बेहतर इंटरफ़ेस बंधन प्राप्त करने के लिए इंटरफ़ेस अनुकूलता, आत्मीयता और बंधन शक्ति में सुधार हेतु विभिन्न रासायनिक रणनीतियों और नई सामग्री डिज़ाइनों की खोज कर रहे हैं। वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले लिथैन युग्मन कारक और टाइटेनेट युग्मन कारक हैं। लिथैन युग्मन कारक के दो महत्वपूर्ण तंत्र हैं: पहला, यह अकार्बनिक पदार्थ में हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ प्रतिक्रिया करके एक रासायनिक बंधन बना सकता है, जिससे कार्बनिक और अकार्बनिक चरण प्रभावी रूप से एक साथ जुड़ जाते हैं और इंटरफ़ेस के आसंजन और आत्मीयता में सुधार होता है; दूसरा, लिथैन युग्मन कारक कार्बनिक पदार्थ में लंबी आणविक श्रृंखला के साथ परस्पर क्रिया करके बहुलक और अकार्बनिक भराव के बीच अनुकूलता और बंधन को बढ़ा सकता है, और सामग्री के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। जब टाइटेनेट कपलिंग एजेंट अकार्बनिक पदार्थों के इंटरफ़ेस पर मुक्त प्रोटॉन (H+) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो एक कार्बनिक मोनोमॉलिक्यूलर परत बनती है। यह कार्बनिक मोनोमर परत फिलर की सतह पर एक आवरण परत बना सकती है और पॉलीमर के साथ परस्पर क्रिया कर सकती है, जिससे पॉलीमर और फिलर के बीच आसंजन और बंधन मजबूत होता है। पॉलीमर में टाइटेनेट कपलिंग एजेंट मिलाने से सामग्री की प्रभाव शक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है। इसके अलावा, फिलर्स को 50% या उससे अधिक मात्रा में बिना चरण पृथक्करण के मिलाया जा सकता है, जिससे सामग्री की समरूपता और स्थिरता बनी रहती है।

2. स्नेहक और एंटीस्टैटिक एजेंट

अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर, घुसपैठ करने वाले पदार्थ के निर्माण में, स्नेहक और अवरोधक एजेंटों को अक्सर एक साथ मिलाया जाता है। स्नेहक मुख्य रूप से लंबी श्रृंखला वाले एलिफैटिक इमिडाज़ोलिन या दोहरे बंध वाले अम्ल और लंबी श्रृंखला वाले अल्कोहल मोनोहाइड्रॉक्सी एस्टर होते हैं, जिनका मुख्य उपयोग घुसपैठ करने वाले घोल की चिपचिपाहट को नियंत्रित करने, उसके पृष्ठ तनाव को कम करने के लिए किया जाता है, ताकि यह उपचारित सामग्री की सतह पर समान रूप से वितरित हो सके और घुसपैठ की भूमिका को बढ़ा सके। नैनोलुब्रिकेंट हाल के वर्षों में एक चर्चित शोध विषय रहा है, और लेपित बाजालत फाइबर न केवल उच्च घिसाव-रोधी क्षमता रखते हैं बल्कि घर्षण को कम करने का प्रभाव भी प्राप्त करते हैं। शोधकर्ता सामग्रियों के घर्षण और घिसाव गुणों को बेहतर बनाने के लिए स्नेहक में नैनोकणों के अनुप्रयोग का पता लगा रहे हैं। उनकी भूमिका के आधार पर, स्नेहक को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: आंतरिक और बाह्य। आंतरिक स्नेहक के घटक मुख्य रूप से बहुलक यौगिक होते हैं, जैसे मोम, पॉलीओलेफिन आदि, जिनमें अच्छी अनुकूलता होती है, बहुलक अणुओं के बीच आसंजन को कम कर सकते हैं और पिघले हुए पदार्थ के भीतर घर्षण ताप उत्पादन की घटना और पिघले हुए पदार्थ की तरलता में सुधार कर सकते हैं, जिससे एक्सट्रूज़न, इंजेक्शन मोल्डिंग और अन्य प्रक्रियाओं में इसका बेहतर प्रभाव होता है। बाह्य स्नेहक की संरचना मुख्य रूप से कम आणविक यौगिकों से बनी होती है, जैसे फैटी एसिड एस्टर, पैराफिन मोम आदि, जो पिघले हुए पदार्थ और उपकरण की सतह के बीच घर्षण को प्रभावी ढंग से बेहतर बना सकते हैं, प्रत्येक उत्पादन प्रक्रिया के घर्षण गुणांक को कम कर सकते हैं और मिश्रण, कैलेंडरिंग, चीनी मोल्डिंग और अन्य मोल्डिंग प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एंटीस्टैटिक एजेंटों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: अकार्बनिक और कार्बनिक। इनका मुख्य कार्य इनफिल्ट्रेंट फिल्म पर एक प्रवाहकीय मार्ग बनाना है, जिससे उत्पादन और उपयोग प्रक्रिया में फाइबर द्वारा उत्पन्न स्थैतिक आवेश मुक्त हो जाता है। पॉलिमर मैट्रिक्स में नैनोफिलर्स (जैसे, कार्बन नैनोट्यूब, ग्राफीन, आदि) मिलाने से सामग्री की चालकता और एंटीस्टैटिक गुणों में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है। हाल के वर्षों में, शोधकर्ता बेहतर एंटीस्टैटिक गुण प्राप्त करने के लिए विभिन्न नैनोफिलर्स और पॉलिमर मैट्रिक्स के बीच परस्पर क्रिया का अध्ययन करने में लगे हुए हैं।

3. फिल्म बनाने वाला एजेंट

घुसपैठ करने वाले एजेंट में सबसे महत्वपूर्ण घटक के रूप में, फिल्म बनाने वाला एजेंट प्रसंस्करण प्रदर्शन और उत्पाद प्रदर्शन को निर्धारित करता है। बेसाल्ट फाइबरबेसाल्ट फाइबर के उत्पादन प्रक्रिया में, फिल्म बनाने वाला एजेंट फाइबर की सतह पर एक समान और घनी परत बना सकता है, जिससे फाइबर और सब्सट्रेट सामग्री के बीच इंटरफ़ेस की अनुकूलता में काफी सुधार होता है, इंटरफ़ेशियल बॉन्डिंग बल बढ़ता है, जिससे बेसाल्ट फाइबर की मजबूती और टिकाऊपन में वृद्धि होती है, साथ ही फाइबर को उड़ने वाले रेशे के टूटने से भी बचाता है और फाइबर की अखंडता सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, फिल्म बनाने वाला एजेंट बेसाल्ट फाइबर को चमक, कोमलता, चिकनाई और अन्य विशिष्ट गुण और दिखावट प्रदान करता है। नैनोमैटेरियल्स का उपयोग भी फिल्म बनाने वाले एजेंट के अनुसंधान में व्यापक रूप से किया गया है। यह दिखाया गया है कि नैनोकणों को मिलाने से फिल्म बनाने वाले एजेंट के भौतिक-रासायनिक गुणों में सुधार होता है, जैसे कि घर्षण प्रतिरोध, मौसम प्रतिरोधकता और प्रकाशीय गुणों में वृद्धि।

4. पीएच संशोधक

पीएच नियामक घुसपैठ करने वाले पदार्थ की अम्लता और क्षारीयता को समायोजित कर सकता है ताकि यह अन्य पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया के लिए अधिक उपयुक्त हो सके। बेसाल्ट फाइबरअंतर्वाही पदार्थ के पीएच को समायोजित करके, रेशे की सतह के आवेश गुणों को बदला जा सकता है, जिससे अंतर्वाही पदार्थ और रेशे के बीच अंतःक्रिया बल को बढ़ावा मिलता है और इस प्रकार रेशे की अंतर्वाही क्षमता में सुधार होता है। यह सुझाव दिया गया है कि नैनोमैटेरियल-आधारित पीएच मॉड्युलेटर उच्चतर मॉड्यूलेशन परिशुद्धता और दक्षता प्रदान कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, विभिन्न प्रकार के रेशों और प्रसंस्करण स्थितियों के लिए पीएच नियामकों पर अध्ययन किए जा रहे हैं, ताकि रेशे के बेहतर गीलापन प्रभाव और प्रसंस्करण क्षमता प्राप्त की जा सके।

5. अन्य घटक

इम्प्रेग्नेंट्स में बायोसाइड्स, इमल्सीफायर, डिफॉमर आदि भी होते हैं, जिनका उपयोग मुख्य रूप से सूक्ष्मजीवों को मारने, घटकों की अनुकूलता और स्थिरता को विनियमित करने और सतह पर झाग के निर्माण और संचय को रोकने के लिए किया जाता है।