玄武巖纖維
玄武巖纖維表面較光滑,表面能較低,經(jīng)過(guò)表面改性后,其表面增加納米SiO2粒子,有效地提高纖維表面粗糙度,增加了微生物與載體間的有效接觸面積;改性后表面有陽(yáng)離子的存在,載體表面電位升高,載體表面帶正電荷,利用靜電吸力促進(jìn)微生物固定,有利于微生物固定化;改性后表面的活性官能團(tuán),增加了載體的表面能,所含有羥基、羰基或羧基等,對(duì)微生物在載體表面粘附生長(zhǎng)有積極的作用。通過(guò)玄武巖纖維載體表面改性,使其具有良好的親水性和微生物負(fù)載性能,使之能夠負(fù)載更多的生物量,且長(zhǎng)時(shí)間保持較高的微生物活性,從而實(shí)現(xiàn)更有效通過(guò)生物膜法降解水體中污染物。
纖維表面改性技術(shù)主要有表面氧化改性技術(shù)、化學(xué)鍍/電鍍表面改性技術(shù)、等離子體改性技術(shù)和涂層改性技術(shù)等,其中涂層改性技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,主要目的為提高其力學(xué)能和對(duì)環(huán)境抗老化性能,以及與其他材料復(fù)合性能。應(yīng)淑妮[7]在玄武巖纖維(BF)增強(qiáng)聚丙烯(PP)復(fù)合材料體系中,引入了聚苯乙烯(PS)與聚丙烯酸羥乙酯(PHEA)的嵌段共聚物大分子偶聯(lián)劑(PS-b-PHEA),以改善復(fù)合材料的界面性能。G.J. Wang[8]利用低溫等離子體技術(shù)改性玄武巖纖維,提高表面化學(xué)穩(wěn)定性和粗糙度,引入表面活性基團(tuán),有利于提高其粘附性能。Denni Kurniawan[9]采用輝光等離子體聚合玄武巖纖維/聚乳酸復(fù)合材料,材料力學(xué)性能強(qiáng)度和模量分別提高45%和18%。將玄武巖纖維作為水質(zhì)凈化用載體材料為新的研究方向,基于微生物載體固定化理論的指導(dǎo)下,發(fā)揮環(huán)保新型材料玄武巖纖維的優(yōu)勢(shì)和環(huán)境友好特性,應(yīng)用纖維材料表面改性的方法,提高載體表面能、生物親和性,創(chuàng)制新型環(huán)境友好型生物載體,通過(guò)應(yīng)用研究,評(píng)價(jià)玄武巖纖維載體的性能,是拓展玄武巖纖維材料應(yīng)用領(lǐng)域的新方向。玄武巖纖維作為水質(zhì)凈化用載體材料還是空白領(lǐng)域,玄武巖纖維已經(jīng)具備了作為微生物載體的一般性能,但是為了更好提高其表面微生物附著性能,需要對(duì)其表面進(jìn)行改性處理,是將玄武巖纖維類載體得以廣泛應(yīng)用所要亟待解決的問(wèn)題。玄武巖纖維在功能服裝領(lǐng)域的應(yīng)用:玄武巖纖維布具有高強(qiáng)度、永久阻燃性、短期耐溫在1000℃以上,可長(zhǎng)期在760℃溫度環(huán)境下使用,是頂替石棉、玻璃纖維布的理想材料。按玄武纖維布的斷裂強(qiáng)度高、耐溫高、具有永久阻燃性。是Nomex(芳綸1313)、Kevlar(芳綸1414)、Zylon(PBO纖維)、碳纖維等高性能纖維和先進(jìn)纖維的低價(jià)替代品。將玄武纖維布經(jīng)化學(xué)印染整理可以染色和印花。經(jīng)功能性整理,例如有機(jī)氟整理可做成防油據(jù)水永久阻燃布。玄武纖維布可制造的服裝有:消防員滅火防護(hù)服,隔熱服,避火服,爐前工防護(hù)服,電焊工作服,裝甲車輛乘員阻燃服。
(玄武巖)礦物纖維的功能和優(yōu)勢(shì):
1.增大瀝青膜厚度:是SMA及OGFC等嵌擠結(jié)構(gòu)混合料必須的纖維穩(wěn)定劑。
2.提高高溫抗車轍變形能力:是改善各種瀝青混合料高溫性能的重要技術(shù)措施,尤其是極端高溫條件。
3.提高低溫抗裂能力: 是大幅提高各種瀝青混合料低溫性能的最有效方法,尤其是寒冷地區(qū)及橋面鋪裝。
4.提高抗水損害能力:是顯著改善各種瀝青混合料抗水損害性能最有效的材料學(xué)方法,尤其是多雨地區(qū)。
5.提高疲勞壽命:是大幅延長(zhǎng)各種瀝青混合料疲勞壽命最有效的途徑,可提高疲勞壽命2個(gè)數(shù)量級(jí)。
6.施工質(zhì)量穩(wěn)定:不受潮,不變質(zhì),不老化,易儲(chǔ)藏,易拌合,施工工藝簡(jiǎn)單可靠。
7.環(huán)境保護(hù):瀝青混合料可再生利用。
8.經(jīng)濟(jì)效益:物美價(jià)廉,節(jié)約全壽命周期成本