專(zhuān)利名稱：建材用劍麻短纖維制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出的是建材領(lǐng)域的混凝土增強(qiáng)材料，具體地說(shuō)是建 材用劍麻短纖維制備方法。
背景技術(shù)：
在制備建材時(shí)，通常使用水泥混凝土、菱鎂混凝土，為了增 加混凝土的強(qiáng)度和抗折、抗壓強(qiáng)度通常使用增強(qiáng)纖維。常用的纖 維有耐堿玻璃纖維、植物纖維東或鋼纖維。其中耐堿玻璃纖維雖 然具有耐堿性，但長(zhǎng)期在混凝土中存在，容易受到堿性物質(zhì)的腐
蝕，而粉化，失去拉扯作用；其中，秸稈、竹子、葦子等植物纖 維束在堿性的環(huán)境中也容易軟化，而失去其拉扯作用；而鋼纖維 能夠起到比較強(qiáng)的增強(qiáng)作用，但需要表面處理，且分散困難，容 易銹蝕，出現(xiàn)黃斑，最后導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
劍麻纖維為長(zhǎng)纖維，在混凝土中難以均勻分散，所以沒(méi)有人 將其運(yùn)用到混凝土增強(qiáng)材料中。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有混凝土所添加的纖維存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出 了一種建材用劍麻短纖維的制備方法。該方法通過(guò)將劍麻葉切斷、 堿化分離纖維再涂層解決作為混凝土增強(qiáng)的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所釆用的方案是
1、劍麻葉切斷工序?qū)Ⅴr或干劍麻葉通過(guò)切斷機(jī)切斷，形成劍麻纖維束段；
2、 堿化短纖維工序?qū)⑶袛嗟亩虅β槔w維東段放入到50%氫 氧化鈉溶液中加熱煮沸，形成劍麻纖維；
3、 劍麻纖維分離工序?qū)β槔w維從煮鍋中撈出、洗滌，脫 出水分，干燥處理，形成干燥劍麻短纖維；
4、 劍麻纖維涂層工序在涂層塔中，在熱風(fēng)作用下，將經(jīng)過(guò)
梳解的劍麻短纖維與涂層液作用，使之附著在劍麻短纖維的外表 面、干燥后取出，成為涂層劍麻短纖維產(chǎn)品。
積極效果劍麻經(jīng)過(guò)切斷、堿化分離纖維和表面涂層能夠制 成在混凝土中容易分散和抗堿且具有增強(qiáng)作用的建材專(zhuān)用纖維制 品。適宜在水泥混凝土、菱鎂混凝土等堿性混凝土中作為增強(qiáng)材 料使用。


圖1為本發(fā)明涂層塔結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，l.涂層塔體，2.塔腔，3.梳解分散機(jī)，4.熱風(fēng)機(jī)，5.涂層 劑噴頭，6.涂層劑泵，7.涂層劑罐，8.收集倉(cāng)，9.吸風(fēng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式
1、 劍麻葉切斷工序
將鮮或干劍麻葉通過(guò)切斷機(jī)切斷，形成劍麻葉段，每段長(zhǎng)度 在l 3cm之間，形成劍麻纖維東段；
2、 堿化短纖維工序
將切斷的短劍麻纖維束段放入到質(zhì)量百分比為50%氫氧化鈉 溶液中，加熱煮沸，沸騰30分鐘，除去蠟質(zhì)和葉綠素及糖分與細(xì)胞質(zhì)，使纖維分離，形成劍麻纖維；
3、 劍麻纖維分離
將劍麻纖維從煮鍋中撈出，新去水分，然后離心或壓榨脫水， 將經(jīng)過(guò)離心脫水的劍麻纖維放入到流水中洗滌，直至水清，劍麻 纖維呈現(xiàn)黃白色為止，然后，干燥處理，形成干燥劍麻短纖維；
4、 劍麻纖維涂層 劍麻短纖維涂層在涂層塔中進(jìn)行。
涂層塔的結(jié)構(gòu)是在涂層塔體i內(nèi)設(shè)置有塔腔2，在塔體上部
安裝有梳解分散機(jī)3、熱風(fēng)機(jī)4和涂層劑噴頭5，涂層劑噴頭通過(guò) 涂層劑泵6與涂層劑罐7相連接，在塔體的下部設(shè)有收集倉(cāng)8,并 與吸風(fēng)機(jī)9相連通。
將干燥劍麻短纖維送入到梳解分散機(jī)中，梳解后分散噴出或 拋出，呈自由落體形式向下端飄落，同時(shí)啟動(dòng)熱風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)從熱 風(fēng)口中順著劍麻短纖維的飄落方向吹出熱風(fēng)，并加熱劍麻短纖維， 同時(shí)啟動(dòng)涂層劑泵，將液態(tài)的涂層劑通過(guò)涂層劑噴頭從上方噴下， 在熱的環(huán)境中，涂層劑附著在劍麻短纖維的外表面，形成涂層； 此時(shí)水汽向上移動(dòng)，涂層后的劍麻短纖維不斷得到冷卻，涂層劑 不斷干燥，并向塔的下端移動(dòng)。由于在塔的下端安裝有吸風(fēng)機(jī)和 收集倉(cāng)，所以，經(jīng)過(guò)涂層的劍麻短纖維留在收集倉(cāng)中，而氣體排 出到大氣中。將收集倉(cāng)中的涂層劍麻短纖維取出，成為成品建材 用劍麻短纖維產(chǎn)品。
涂層劑可是有機(jī)膠粘劑，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛劑 乙醛、不飽和樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、羧甲基纖維素或聚合松香分散液;也可是無(wú)機(jī)膠粘劑，如水玻璃、石膏、硅藻土、石灰、高強(qiáng)水泥、 氧化鎂與氯化鎂混合物的分散液。
由于本發(fā)明方法所制成的劍麻短纖維容易分散，在混凝土料 漿中，不打團(tuán)，所以在建材制造過(guò)程中，為了改善其強(qiáng)度指標(biāo)， 可在混凝土料漿中添加本發(fā)明所制取的劍麻短纖維。
如果涂層劑使用水玻璃，則在水泥混凝土中會(huì)產(chǎn)生速凝作用， 從而縮短固化時(shí)間，早期強(qiáng)度明顯提高，并能夠加快模具的周轉(zhuǎn) 次數(shù)。
如果涂層劑使用石膏，也會(huì)產(chǎn)生混凝土構(gòu)建早期強(qiáng)度高的作用。
如果涂層劑使用有機(jī)膠粘劑，不但使劍麻纖維增強(qiáng)強(qiáng)度，而 且更能夠使混凝土構(gòu)件增加更大的強(qiáng)度，且結(jié)合度還會(huì)有明顯的 提高。
由于劍麻纖維是經(jīng)過(guò)堿處理過(guò)的，所以具有比較強(qiáng)的耐堿性， 可以在混凝土中長(zhǎng)期起到拉扯作用，不會(huì)由于耐堿性的問(wèn)題而導(dǎo) 致強(qiáng)度的降低。
經(jīng)過(guò)涂層處理的劍麻短纖維，纖維之間呈分散狀態(tài)，不再纏 繞再一起，因此容易在混凝土料漿中分散，充實(shí)在其中，制成建 材成品后，劍麻纖維呈無(wú)序或有序的分布，起到與混凝土拉扯的 作用，因而，能夠提高建材制品的強(qiáng)度。
實(shí)施例1
用水玻璃作為涂層劑，將燒成的水玻璃用蒸汽溶化，與水配
制成波美度為20度的水溶液作為涂層劑，與干燥的劍麻短纖維在塔內(nèi)涂層與干燥，制成水玻璃劍麻短纖維。
用水玻璃短纖維作增強(qiáng)劑制水泥混凝土屋面板，在水泥混凝
土料漿中加入質(zhì)量百分比為5%的水玻璃劍麻短纖維，經(jīng)過(guò)攪拌， 入模，成型、養(yǎng)護(hù)、干燥成為增強(qiáng)混凝土屋面板。經(jīng)過(guò)測(cè)試，其 抗折、抗壓強(qiáng)度增加30%，容重降低3%，膨脹率降低10%。 實(shí)施例2
用質(zhì)量百分比為30%的聚乙烯醇縮甲醛水溶液作為涂層劑進(jìn) 行劍麻短纖維涂層處理獲得有機(jī)涂層劍麻短纖維。
利用聚乙烯醇縮甲醛涂層的劍麻短纖維作為增強(qiáng)劑的水泥混 凝土制成墻板。經(jīng)過(guò)測(cè)試，其整體強(qiáng)度增加50%,達(dá)到同樣的強(qiáng) 度指標(biāo)，體積減小50%，同時(shí)減少了水泥的用量。
實(shí)施例3
用不飽和樹(shù)脂作為涂層劑，將不飽和樹(shù)脂按容積比l: 3的比 例與丙酮混合，制成分散液，在塔中涂覆劍麻短纖維，制成有機(jī) 涂層劍麻短纖維。
利用不飽和樹(shù)脂涂層劍麻短纖維與水泥按質(zhì)量百分比為10% 的添加比例加入到水泥混凝土料漿中，作為水泥混凝土填縫劑。
實(shí)施例4
用聚乙烯醇作為涂層劑
將在溶解釜中，將聚乙烯醇通入蒸汽進(jìn)行溶化，并補(bǔ)充水分， 配制成聚乙烯醇質(zhì)量比為50%的聚乙烯醇水溶液，將聚乙烯醇水 溶液對(duì)劍麻短纖維在塔中涂層，制得聚乙烯醇涂層劍麻短纖維。
利用聚乙烯醇劍麻短纖維作為增強(qiáng)劑，按質(zhì)量比為15%的比例加入到菱鎂混凝土中，經(jīng)過(guò)攪拌、注模、固化與脫模制成內(nèi)隔
墻板制品。經(jīng)過(guò)測(cè)試，其綜合強(qiáng)度均超過(guò)普通菱鎂混凝土制品20 %以上，而且不翹曲和變形。
權(quán)利要求
1、建材用劍麻短纖維制備方法，其特征是經(jīng)過(guò)劍麻葉切斷工序(1)、堿化短纖維工序(2)、劍麻纖維分離工序(3)和劍麻纖維涂層工序(4)完成，其中①、劍麻葉切斷工序?qū)Ⅴr或干劍麻葉通過(guò)切斷機(jī)切斷，形成劍麻葉段，每段長(zhǎng)度在1～3cm之間，形成劍麻纖維束段；②、堿化短纖維工序?qū)⑶袛嗟亩虅β槔w維束段放入到質(zhì)量百分比為50％氫氧化鈉溶液中，加熱煮沸，沸騰30分鐘，除去蠟質(zhì)和葉綠素及糖分與細(xì)胞質(zhì)，使纖維分離，形成劍麻纖維；③、劍麻纖維分離工序?qū)β槔w維從煮鍋中撈出，瀝去水分，然后離心或壓榨脫水，將經(jīng)過(guò)離心脫水的劍麻纖維放入到流水中洗滌，直至水清，劍麻纖維呈現(xiàn)黃白色為止，然后，干燥處理，形成干燥劍麻短纖維；④、劍麻纖維涂層工序劍麻短纖維涂層在涂層塔中進(jìn)行，涂層塔的結(jié)構(gòu)是在涂層塔體(1)內(nèi)設(shè)置有塔腔(2)，在塔體上部安裝有梳解分散機(jī)(3)、熱風(fēng)機(jī)(4)和涂層劑噴頭(5)，涂層劑噴頭通過(guò)涂層劑泵(6)與涂層劑罐(7)相連接，在塔體的下部設(shè)有收集倉(cāng)(8)，并與吸風(fēng)機(jī)(9)相連通；將干燥劍麻短纖維送入到梳解分散機(jī)中，梳解后分散噴出或拋出，呈自由落體形式向下端飄落，同時(shí)啟動(dòng)熱風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)從熱風(fēng)口中順著劍麻短纖維的飄落方向吹出熱風(fēng)，并加熱劍麻短纖維，同時(shí)啟動(dòng)涂層劑泵，將液態(tài)的涂層劑通過(guò)涂層劑噴頭從上方噴下，在熱的環(huán)境中，涂層劑附著在劍麻短纖維的外表面，形成涂層；此時(shí)水汽向上移動(dòng)，涂層后的劍麻短纖維不斷得到冷卻，涂層劑不斷干燥，并向塔的下端移動(dòng)；將收集倉(cāng)中的涂層劍麻短纖維取出，成為成品建材用劍麻短纖維產(chǎn)品。
2、根據(jù)權(quán)利要求i所述的建材用劍麻短纖維制備方法，其特征 是所用涂層劑是有機(jī)粘結(jié)劑，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛或乙 醛、不飽和樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、羧甲基纖維素或聚合松香分散液；也 可是無(wú)機(jī)膠粘劑，如水玻璃、石膏、硅藻土、石灰、高強(qiáng)水泥、氧 化鎂與氯化鎂混合物的分散液。
全文摘要
本發(fā)明提出的是建材用劍麻短纖維制備方法。通過(guò)劍麻葉切斷工序1將劍麻葉切成劍麻纖維束段；經(jīng)過(guò)堿化短纖維工序2將劍麻纖維束經(jīng)過(guò)50％氫氧化鈉溶液中加熱煮沸，形成劍麻纖維；再經(jīng)過(guò)劍麻纖維分離工序3將劍麻纖維洗滌、脫水，干燥，形成干燥劍麻短纖維；最后還需要?jiǎng)β槔w維涂層工序4，在涂層塔中，對(duì)劍麻纖維進(jìn)行涂層劑涂層成為涂層劍麻短纖維產(chǎn)品。劍麻經(jīng)過(guò)切斷、堿化分離纖維和表面涂層能夠制成在混凝土中容易分散和抗堿且具有增強(qiáng)作用的建材專(zhuān)用纖維制品。適宜在水泥混凝土、菱鎂混凝土等堿性混凝土中作為增強(qiáng)材料使用。
文檔編號(hào)C04B16/02GK101481227SQ20091001017
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者李雪菲 申請(qǐng)人:李雪菲