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玄武岩纤维

编辑:宁国市中电新型材料有限公司  时间:2016-01-11

玄武岩纤维,是玄武岩石料在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料,它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后,通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好,而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外,玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少,对环境污染小,产品废弃后可直接转入生态环境中,无任何危害,因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维(玄武岩纤维、碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维)之一,在我国基本上实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。

 

材质特点

玄武岩纤维表面较光滑,表面能较低,经过表面改性后,其表面增加纳米SiO2粒子,有效地提高纤维表面粗糙度,增加了微生物与载体间的有效接触面积;改性后表面有阳离子的存在,载体表面电位升高,载体表面带正电荷,利用静电吸力促进微生物固定,有利于微生物固定化;改性后表面的活性官能团,增加了载体的表面能,所含有羟基、羰基或羧基等,对微生物在载体表面粘附生长有积极的作用。通过玄武岩纤维载体表面改性,使其具有良好的亲水性和微生物负载性能,使之能够负载更多的生物量,且长时间保持较高的微生物活性,从而实现更有效通过生物膜法降解水体中污染物。

 

技术应用

纤维表面改性技术主要有表面氧化改性技术、化学镀/电镀表面改性技术、等离子体改性技术和涂层改性技术等,其中涂层改性技术应用最为广泛,主要目的为提高其力学能和对环境抗老化性能,以及与其他材料复合性能。应淑妮[7]在玄武岩纤维(BF)增强聚丙烯(PP)复合材料体系中,引入了聚苯乙烯(PS)与聚丙烯酸羟乙酯(PHEA)的嵌段共聚物大分子偶联剂(PS-b-PHEA),以改善复合材料的界面性能。G.J. Wang[8]利用低温等离子体技术改性玄武岩纤维,提高表面化学稳定性和粗糙度,引入表面活性基团,有利于提高其粘附性能。Denni Kurniawan[9]采用辉光等离子体聚合玄武岩纤维/聚乳酸复合材料,材料力学性能强度和模量分别提高45%和18%。

  将玄武岩纤维作为水质净化用载体材料为新的研究方向,基于微生物载体固定化理论的指导下,发挥环保新型材料玄武岩纤维的优势和环境友好特性,应用纤维材料表面改性的方法,提高载体表面能、生物亲和性,创制新型环境友好型生物载体,通过应用研究,评价玄武岩纤维载体的性能,是拓展玄武岩纤维材料应用领域的新方向。玄武岩纤维作为水质净化用载体材料还是空白领域,玄武岩纤维已经具备了作为微生物载体的一般性能,但是为了更好提高其表面微生物附着性能,需要对其表面进行改性处理,是将玄武岩纤维类载体得以广泛应用所要亟待解决的问题。

 玄武岩纤维在功能服装领域的应用:玄武岩纤维布具有高强度、永久阻燃性、短期耐温在1000℃以上,可长期在760℃温度环境下使用,是顶替石棉、玻璃纤维布的理想材料。按玄武纤维布的断裂强度高、耐温高、具有永久阻燃性。是Nomex(芳纶1313)、Kevlar(芳纶1414)、Zylon(PBO纤维)、碳纤维等高性能纤维和先进纤维的低价替代品。将玄武纤维布经化学印染整理可以染色和印花。经功能性整理,例如有机氟整理可做成防油据水永久阻燃布。玄武纤维布可制造的服装有:消防员灭火防护服,隔热服,避火服,炉前工防护服,电焊工作服,军用装甲车辆乘员阻燃服。


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