本发明涉及玄武岩纤维浸润剂领域，具体涉及一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂及其制备方法。
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：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，是未来我国重点发展的四大高性能纤维之一，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，通过纺丝工艺制备而成的。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，而且，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。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。玄武岩纤维具有的优异耐水性、耐腐蚀性、生物亲和性、绿色无污染特点符合水质净化领域对载体材料性能的要求，因而玄武岩纤维作为微生物载体材料未来在水体净化领域具有广阔的应用前景；现今，玄武岩纤维作为水质净化的载体材料在治理水体污染领域已进行了大量的应用实验，也取得了良好的应用效果，对水体的净化具有促进作用，但由于采用常规方法制备得到的玄武岩纤维表面光滑、表面能高，活性位点少，从而造成与微生物的机械联锁和化学键合能力差，微生物难以附着，因此，采用普通玄武岩纤维作为微生物水体净化材料载体具有微生物负载量小、附着力弱、净化效率低的缺点，不利于玄武岩纤维在水体净化领域的大规模应用。在玄武岩连续纤维的生产过程中,为了提高纤维的品质,应尽量避免生产过程中对纤维的磨损,同时对于不同的应用要求需要纤维具有不同的表面性能,因此在生产过程中一般需要对纤维表面进行油剂涂敷,行业叫浸润剂。浸润剂的使用一方面可以起润滑保护作用避免纤维表面受损,其二还可以改善纤维单丝间的相互作用,提供一定的集束作用,其三可以通过浸润剂自身结构设计,改善纤维表面性能,以满足不同需求的应用。因此，利用专用浸润剂在玄武岩纤维生产过程中对玄武岩纤维表面进行改性以提高玄武岩纤维对微生物的亲和性和负载量是可行的，有利于促进玄武岩纤维材料在水体净化中的推广应用。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有玄武岩纤维浸润剂不能提高玄武岩纤维对微生物的亲和性和负载量的缺陷，提供一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂及其制备方法；本发明浸润剂中含有改性剂，利用改性剂在浸润的同时对纤维表面进行改性，使纤维表面粗糙度增加并接枝大量活性基团，从而提高了玄武岩纤维对微生物的负载表面积和附着力，提高了玄武岩纤维对微生物的亲和性，促进玄武岩纤维材料在水体净化中的推广应用。为了实现上述发明目的，本发明提供了一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，包括以下重量份组分：40-60份的成膜剂、5-15份的偶联剂、1-5份润滑剂、10-20份的改性剂、30-50份的水。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，其中所述的改性剂包括可溶性磷酸盐︰硝酸︰有机酸按质量比1-3︰1-3︰2-4混合而成的混合溶液；所述改性剂组成能快速对玄武岩纤维表面活化，并接枝多种活性基团，使纤维表面形成大量活性位点和亲水基团，从而增加纤维的微生物负载量和对微生物的亲和性，使玄武岩纤维更适合作为微生物载体；优选的，所述的改性剂包括可溶性磷酸盐︰硝酸︰有机酸按质量比2︰2︰3混合而成的混合溶液。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，其中所述的可溶性磷酸盐为磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸铵中的一种或多种。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，其中所述的有机酸为醋酸、酒石酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种。一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，含有能快速对玄武岩纤维表面活化，并接枝多种活性基团，使纤维表面形成大量活性位点和亲水基团，从而增加纤维的微生物负载量和对微生物的亲和性的改性剂和对环境友好、对微生物亲和性好的成膜剂，从而使玄武岩纤维在经过该浸润剂的处理后，不仅具有更好的韧性和润滑性，利于纤维的后期加工，还具有优异的微生物亲和性和更多的微生物键合位点，对微生物的附着力更强，负载量更大，促进了玄武岩纤维在微生物水体净化材料中的广泛应用。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，其中所述的成膜剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯和聚氨酯中的一种或多种；成膜剂能很好的在玄武岩纤维表面形成膜结构，增加玄武岩纤维韧性，所选成膜剂具有很好的成膜性和生物相容性，能提高玄武岩纤维对微生物的亲和力。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，其中所述的偶联剂为硅烷系偶联剂；硅烷偶联剂能更好的与玄武岩纤维中硅原子偶联，偶联效果最好，且对环境友好。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，其中所述的润滑剂为硬脂酸甲酯。优选的，一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂，包括以下重量份组分：50份的成膜剂、10份的偶联剂、3份润滑剂、15份的改性剂、40份的水。为了实现上述发明目的，进一步的，本发明提供了一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将改性剂用水溶解形成混合溶液A；将成膜剂用水溶解后加入偶联剂和润滑剂形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂。上述一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂的制备方法，其中步骤3所述的消泡处理为物理消泡；避免杂质的引入或副反应的发生。一种微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂的制备方法，将改性剂的稀释溶解与成膜剂、偶联剂、润滑剂的混合溶解分开处理，避免改性剂在稀释溶解时放出的大量热导致副反应的产生，且生产条理清晰、简洁；本发明方法简单、可靠，适合微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂的大规模、工业化生产。与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂能快速对玄武岩纤维表面腐蚀，形成粗糙表面，提高了玄武岩纤维表面能负载微生物的表面积，同时能是微生物锚固在玄武岩纤维表面。2、本发明微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂浸润能快速在纤维表面接枝大量能与微生物次数代谢产物化学键接的活性基团，提高了玄武岩纤维与微生物之间的附着力，使微生物负载更稳固。3、本发明微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂能提高玄武岩纤维对微生物的亲和性性，促进了玄武岩纤维在微生物载体领域中的广泛应用。4、本发明微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂的制备方法简单、可靠，适合微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例1（1）将15重量份含有磷酸一铵︰硝酸︰醋酸按质量比2︰2︰3混合而成的改性剂用20重量份的水溶解形成混合溶液A；将50重量份的聚乙烯醇用20重量份的水溶解后加入10重量份的硅烷偶联剂和3重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂。实施例2（1）将10重量份含有磷酸二铵︰硝酸︰酒石酸按质量比1︰3︰4混合而成的改性剂用10重量份的水溶解形成混合溶液A；将60重量份的聚醋酸乙烯酯用30重量份的水溶解后加入15重量份的硅烷偶联剂和1重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂。实施例3（1）将20重量份含有磷酸铵︰硝酸︰草酸按质量比3︰1︰2混合而成的改性剂用20重量份的水溶解形成混合溶液A；将40重量份的聚丙烯酸酯和聚氨酯用30重量份的水溶解后加入5重量份的硅烷偶联剂和5重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂。实施例4（1）将10重量份含有磷酸一铵、磷酸二铵︰硝酸︰醋酸、柠檬酸按质量比2︰3︰2混合而成的改性剂用10重量份的水溶解形成混合溶液A；将40重量份的聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯用20重量份的水溶解后加入5重量份的硅烷偶联剂和5重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得微生物载体玄武岩纤维专用浸润剂。对比例1（1）将50重量份的聚乙烯醇用20重量份的水溶解后加入10重量份的硅烷偶联剂和3重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液；（2）将步骤1得到的混合溶液消泡处理得浸润剂。对比例21）将15重量份含有磷酸一铵︰硝酸︰醋酸按质量比2︰4︰3混合而成的改性剂用20重量份的水溶解形成混合溶液A；将50重量份的聚乙烯醇用20重量份的水溶解后加入10重量份的硅烷偶联剂和3重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得浸润剂。对比例31）将15重量份含有磷酸一铵︰硝酸︰醋酸按质量比1︰2︰5混合而成的改性剂用20重量份的水溶解形成混合溶液A；将50重量份的聚乙烯醇用20重量份的水溶解后加入10重量份的硅烷偶联剂和3重量份的硬脂酸甲酯形成混合溶液B；（2）将步骤1得到的混合溶液A加入到混合溶液B中混合均匀形成混合溶液C；（3）将步骤2得到的混合溶液C消泡处理得浸润剂。将上述实施例1-4和对比例1-3中所制备得到的浸润剂分别用于浸润同种玄武岩纤维，将得到的玄武岩纤维进行性能测试和微生物负载实验，记录实验结果，记录数据如下：编号拉伸强度（MPa）断裂伸长率（%）负载细菌个数（×109个/g）实施例134602.756实施例234502.555实施例334602.655实施例434502.754对比例134402.625对比例227801.853对比例333902.427对上述实验数据分析可知，实施例1-4中采用本发明技术方案得到浸润剂对玄武岩纤维进行浸润处理，得到的玄武岩纤维拉申强度和断裂伸长率好，对细菌的负载量大；而对比例1中浸润剂没有添加改性剂，即为常规浸润剂，用该浸润剂处理后的玄武岩纤维表面活性点位少和亲水基团少，微生物附着能力差和亲和性差，对微生物的负载量显著降低；对比例2中没有采用本发明中所保护的改性剂组分配比用量，硝酸用量过大，浸润剂对玄武岩纤维表面结构造成破坏，导致玄武岩纤维的拉伸强度和断裂伸长率显著降低，而玄武岩纤维表面分布的活性位点和接枝的基团数量达到最大，微生物负载量达到最大，不再增加；对比例3中没有采用本发明中所保护的改性剂组分配比用量，磷酸盐用量过小，浸润剂不能对玄武岩纤维表面进行活化，即没有对纤维表面改性，玄武岩纤维微生物负载量没有增加。当前第1页1 2 3