CN101481227A - 建材用剑麻短纤维制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的是建材用剑麻短纤维制备方法。通过剑麻叶切断工序1将剑麻叶切成剑麻纤维束段；经过碱化短纤维工序2将剑麻纤维束经过50％氢氧化钠溶液中加热煮沸，形成剑麻纤维；再经过剑麻纤维分离工序3将剑麻纤维洗涤、脱水，干燥，形成干燥剑麻短纤维；最后还需要剑麻纤维涂层工序4，在涂层塔中，对剑麻纤维进行涂层剂涂层成为涂层剑麻短纤维产品。剑麻经过切断、碱化分离纤维和表面涂层能够制成在混凝土中容易分散和抗碱且具有增强作用的建材专用纤维制品。适宜在水泥混凝土、菱镁混凝土等碱性混凝土中作为增强材料使用。

Description

建材用剑麻短纤维制备方法
技术领域
本发明提出的是建材领域的混凝土增强材料，具体地说是建材用剑麻短纤维制备方法。
背景技术
在制备建材时，通常使用水泥混凝土、菱镁混凝土，为了增加混凝土的强度和抗折、抗压强度通常使用增强纤维。常用的纤维有耐碱玻璃纤维、植物纤维束或钢纤维。其中耐碱玻璃纤维虽然具有耐碱性，但长期在混凝土中存在，容易受到碱性物质的腐蚀，而粉化，失去拉扯作用；其中，秸秆、竹子、苇子等植物纤维束在碱性的环境中也容易软化，而失去其拉扯作用；而钢纤维能够起到比较强的增强作用，但需要表面处理，且分散困难，容易锈蚀，出现黄斑，最后导致强度降低。
剑麻纤维为长纤维，在混凝土中难以均匀分散，所以没有人将其运用到混凝土增强材料中。
发明内容
为了克服现有混凝土所添加的纤维存在的缺点，本发明提出了一种建材用剑麻短纤维的制备方法。该方法通过将剑麻叶切断、碱化分离纤维再涂层解决作为混凝土增强的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是：
1、剑麻叶切断工序：将鲜或干剑麻叶通过切断机切断，形成剑麻纤维束段；
2、碱化短纤维工序：将切断的短剑麻纤维束段放入到50％氢氧化钠溶液中加热煮沸，形成剑麻纤维；
3、剑麻纤维分离工序：将剑麻纤维从煮锅中捞出、洗涤，脱出水分，干燥处理，形成干燥剑麻短纤维；
4、剑麻纤维涂层工序：在涂层塔中，在热风作用下，将经过梳解的剑麻短纤维与涂层液作用，使之附着在剑麻短纤维的外表面、干燥后取出，成为涂层剑麻短纤维产品。
积极效果：剑麻经过切断、碱化分离纤维和表面涂层能够制成在混凝土中容易分散和抗碱且具有增强作用的建材专用纤维制品。适宜在水泥混凝土、菱镁混凝土等碱性混凝土中作为增强材料使用。
附图说明
图1为本发明涂层塔结构示意图
图中，1.涂层塔体，2.塔腔，3.梳解分散机，4.热风机，5.涂层剂喷头，6.涂层剂泵，7.涂层剂罐，8.收集仓，9.吸风机。
具体实施方式
1、剑麻叶切断工序
将鲜或干剑麻叶通过切断机切断，形成剑麻叶段，每段长度在1～3cm之间，形成剑麻纤维束段；
2、碱化短纤维工序
将切断的短剑麻纤维束段放入到质量百分比为50％氢氧化钠溶液中，加热煮沸，沸腾30分钟，除去蜡质和叶绿素及糖分与细胞质，使纤维分离，形成剑麻纤维；
3、剑麻纤维分离
将剑麻纤维从煮锅中捞出，沥去水分，然后离心或压榨脱水，将经过离心脱水的剑麻纤维放入到流水中洗涤，直至水清，剑麻纤维呈现黄白色为止，然后，干燥处理，形成干燥剑麻短纤维；
4、剑麻纤维涂层
剑麻短纤维涂层在涂层塔中进行。
涂层塔的结构是：在涂层塔体1内设置有塔腔2，在塔体上部安装有梳解分散机3、热风机4和涂层剂喷头5，涂层剂喷头通过涂层剂泵6与涂层剂罐7相连接，在塔体的下部设有收集仓8，并与吸风机9相连通。
将干燥剑麻短纤维送入到梳解分散机中，梳解后分散喷出或抛出，呈自由落体形式向下端飘落，同时启动热风机，热风从热风口中顺着剑麻短纤维的飘落方向吹出热风，并加热剑麻短纤维，同时启动涂层剂泵，将液态的涂层剂通过涂层剂喷头从上方喷下，在热的环境中，涂层剂附着在剑麻短纤维的外表面，形成涂层；此时水汽向上移动，涂层后的剑麻短纤维不断得到冷却，涂层剂不断干燥，并向塔的下端移动。由于在塔的下端安装有吸风机和收集仓，所以，经过涂层的剑麻短纤维留在收集仓中，而气体排出到大气中。将收集仓中的涂层剑麻短纤维取出，成为成品建材用剑麻短纤维产品。
涂层剂可是有机胶粘剂，如：聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛剂乙醛、不饱和树脂、环氧树脂、羧甲基纤维素或聚合松香分散液；也可是无机胶粘剂，如水玻璃、石膏、硅藻土、石灰、高强水泥、氧化镁与氯化镁混合物的分散液。
由于本发明方法所制成的剑麻短纤维容易分散，在混凝土料浆中，不打团，所以在建材制造过程中，为了改善其强度指标，可在混凝土料浆中添加本发明所制取的剑麻短纤维。
如果涂层剂使用水玻璃，则在水泥混凝土中会产生速凝作用，从而缩短固化时间，早期强度明显提高，并能够加快模具的周转次数。
如果涂层剂使用石膏，也会产生混凝土构建早期强度高的作用。
如果涂层剂使用有机胶粘剂，不但使剑麻纤维增强强度，而且更能够使混凝土构件增加更大的强度，且结合度还会有明显的提高。
由于剑麻纤维是经过碱处理过的，所以具有比较强的耐碱性，可以在混凝土中长期起到拉扯作用，不会由于耐碱性的问题而导致强度的降低。
经过涂层处理的剑麻短纤维，纤维之间呈分散状态，不再缠绕再一起，因此容易在混凝土料浆中分散，充实在其中，制成建材成品后，剑麻纤维呈无序或有序的分布，起到与混凝土拉扯的作用，因而，能够提高建材制品的强度。
实施例1
用水玻璃作为涂层剂，将烧成的水玻璃用蒸汽溶化，与水配制成波美度为20度的水溶液作为涂层剂，与干燥的剑麻短纤维在塔内涂层与干燥，制成水玻璃剑麻短纤维。
用水玻璃短纤维作增强剂制水泥混凝土屋面板，在水泥混凝土料浆中加入质量百分比为5％的水玻璃剑麻短纤维，经过搅拌，入模，成型、养护、干燥成为增强混凝土屋面板。经过测试，其抗折、抗压强度增加30％，容重降低3％，膨胀率降低10％。
实施例2
用质量百分比为30％的聚乙烯醇缩甲醛水溶液作为涂层剂进行剑麻短纤维涂层处理获得有机涂层剑麻短纤维。
利用聚乙烯醇缩甲醛涂层的剑麻短纤维作为增强剂的水泥混凝土制成墙板。经过测试，其整体强度增加50％，达到同样的强度指标，体积减小50％，同时减少了水泥的用量。
实施例3
用不饱和树脂作为涂层剂，将不饱和树脂按容积比1:3的比例与丙酮混合，制成分散液，在塔中涂覆剑麻短纤维，制成有机涂层剑麻短纤维。
利用不饱和树脂涂层剑麻短纤维与水泥按质量百分比为10％的添加比例加入到水泥混凝土料浆中，作为水泥混凝土填缝剂。
实施例4
用聚乙烯醇作为涂层剂
将在溶解釜中，将聚乙烯醇通入蒸汽进行溶化，并补充水分，配制成聚乙烯醇质量比为50％的聚乙烯醇水溶液，将聚乙烯醇水溶液对剑麻短纤维在塔中涂层，制得聚乙烯醇涂层剑麻短纤维。
利用聚乙烯醇剑麻短纤维作为增强剂，按质量比为15％的比例加入到菱镁混凝土中，经过搅拌、注模、固化与脱模制成内隔墙板制品。经过测试，其综合强度均超过普通菱镁混凝土制品20％以上，而且不翘曲和变形。

Claims (2)

1、建材用剑麻短纤维制备方法，其特征是：经过剑麻叶切断工序(1)、碱化短纤维工序(2)、剑麻纤维分离工序(3)和剑麻纤维涂层工序(4)完成，其中：
①、剑麻叶切断工序
将鲜或干剑麻叶通过切断机切断，形成剑麻叶段，每段长度在1～3cm之间，形成剑麻纤维束段；
②、碱化短纤维工序
将切断的短剑麻纤维束段放入到质量百分比为50％氢氧化钠溶液中，加热煮沸，沸腾30分钟，除去蜡质和叶绿素及糖分与细胞质，使纤维分离，形成剑麻纤维；
③、剑麻纤维分离工序
将剑麻纤维从煮锅中捞出，沥去水分，然后离心或压榨脱水，将经过离心脱水的剑麻纤维放入到流水中洗涤，直至水清，剑麻纤维呈现黄白色为止，然后，干燥处理，形成干燥剑麻短纤维；
④、剑麻纤维涂层工序
剑麻短纤维涂层在涂层塔中进行，
涂层塔的结构是：在涂层塔体(1)内设置有塔腔(2)，在塔体上部安装有梳解分散机(3)、热风机(4)和涂层剂喷头(5)，涂层剂喷头通过涂层剂泵(6)与涂层剂罐(7)相连接，在塔体的下部设有收集仓(8)，并与吸风机(9)相连通；
将干燥剑麻短纤维送入到梳解分散机中，梳解后分散喷出或抛出，呈自由落体形式向下端飘落，同时启动热风机，热风从热风口中顺着剑麻短纤维的飘落方向吹出热风，并加热剑麻短纤维，同时启动涂层剂泵，将液态的涂层剂通过涂层剂喷头从上方喷下，在热的环境中，涂层剂附着在剑麻短纤维的外表面，形成涂层；此时水汽向上移动，涂层后的剑麻短纤维不断得到冷却，涂层剂不断干燥，并向塔的下端移动；将收集仓中的涂层剑麻短纤维取出，成为成品建材用剑麻短纤维产品。
2、根据权利要求1所述的建材用剑麻短纤维制备方法，其特征是：所用涂层剂是有机粘结剂，如聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛或乙醛、不饱和树脂、环氧树脂、羧甲基纤维素或聚合松香分散液；也可是无机胶粘剂，如水玻璃、石膏、硅藻土、石灰、高强水泥、氧化镁与氯化镁混合物的分散液。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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