CN112941904B - 一种高分散性再生纤维及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高分散性再生纤维及制备方法。包括切割破碎的玻璃钢纤维、能吸附在玻璃钢纤维表面的玻璃纤维表面增加带电荷载的甲种分散剂和能与玻璃钢纤维表面的合成树脂形成氢键的乙种分散剂。甲种分散剂由浓度为0.4％‑0.8％的十二烷基苯磺酸钠溶液，浓度为0.9％‑1.5％的脂肪醇醚磷酸酯盐溶液和浓度为0.8％‑1.2％的六偏磷酸钠溶液组成，三者质量比为1:1:0.5；乙种分散剂由浓度为1.1％‑1.8％的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液和浓度为0.2‑0.7％的三甲基氨基乙烷溶液组成，二者质量比为1:0.8。本申请针对回收的玻璃钢纤维具有特殊表面形态，采用甲种分散剂溶液处理表面玻璃纤维，然后采用乙种分散剂处理表面合成树脂，实现小尺寸再生玻璃钢纤维的分散，得到一种高分散性再生纤维。

Description

一种高分散性再生纤维及制备方法
技术领域
本发明属于新型建筑材料领域，具体涉及一种高分散性再生纤维及制备方法。
背景技术
通过物理破碎回收的玻璃钢纤维韧性好，抗拉强度高，在水泥基复合材料中掺入再生玻璃钢纤维可以发挥其增韧阻裂作用。但是再生玻璃钢纤维存在以下缺点：再生玻璃钢纤维来源广主要包括废弃容器、退役光缆盒、退役风机叶片；由于材料本身性质不同，经破碎机切割、破碎筛分后尺寸不统一，纤维长细比较大，表面带有静电同时电荷分布不均匀，纤维宽度在0.3mm-2.36mm之间，纤维之间相互缠绕结团使纤维呈现“球状”，在砂浆中难以与水泥基材料充分接触，纤维分散不均匀，难以发挥其增韧阻裂作用，申请号为201810300798.X的中国专利中将物理回收的玻璃钢纤维进行筛分得到长度为6mm和9mm纤维，制备外墙抹面抗裂砂浆。Yazdanbakhsh等人(《Concrete with discrete slenderelements from mechanically recycled wind turbine blades》)将回收的废弃风机叶片切割成100mm*6mm*6mm尺寸的条状纤维，代替混凝土中5％和10％粗骨料，制备纤维增强水泥混凝土。现有方法只实现本身分散性良好的纤维的回收，对于其他小尺寸、分散性差的纤维目前没有回收利用，因此如何提高小尺寸纤维分散性，充分发挥韧性是目前急需解决的问题。
在纤维增强水泥基材料中，传统分散方法是将羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺等分散剂直接加到水泥基材料中，实现对纤维的分散，刘建忠等人(刘建忠,张丽辉,李长风,等.聚乙烯醇纤维在水泥基复合材料中的分散性表征及调控[J].东南大学学报.ZHANGLH,GUOLP,SUNW,etal.JSoutheastUniv:NatSciEd,2014,44(5).)将聚羧酸铵盐分散剂溶液加入纤维、水泥和砂的混合物中，实现聚乙烯醇纤维在砂浆中的分散，但此方法水泥基材料已将纤维包裹，分散剂无法直接作用于纤维，影响分散效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足和缺陷，克服再生玻璃钢纤维分散不均匀问题，本发明目的在于，提供一种高分散性再生纤维及制备方法、应用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高分散性再生纤维，其特征在于，包括切割破碎的玻璃钢纤维、能吸附在玻璃钢纤维表面的玻璃纤维表面增加带电荷载的甲种分散剂和能与玻璃钢纤维表面的合成树脂形成氢键的乙种分散剂。
所述再生玻璃钢纤维宽度在0.3-2.36mm之间，长度在10mm-20mm之间。再生玻璃钢纤维在水泥基材料中能起到良好的增韧阻裂作用，再生玻璃钢纤维表面包裹较多树脂，切割破碎不充分，在水泥基材料中再生玻璃钢纤维与基体材料接触不充分，出现大量孔隙，导致密实性低，尺寸在0.3mm-2.36mm，10mm-20mm之间的纤维在水泥基材料中可以最大程度发挥其增韧阻裂作用。
甲种分散剂为质量浓度为0.4％-0.8％的十二烷基苯磺酸钠溶液，质量浓度为0.9％-1.5％的脂肪醇醚磷酸酯盐溶液和质量浓度为0.8％-1.2％的六偏磷酸钠溶液中的至少一种。当三者同时存在时，三者质量比为1:1:0.5。
乙种分散剂为质量浓度为1.1％-1.8％的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液和质量浓度为0.2-0.7％的三甲基氨基乙烷溶液中的至少一种，当二者同时存在时，二者质量比为1:0.8。
一种高分散性再生纤维的制备方法，该方法包括下述步骤：
(1)用蒸馏水对切割破碎的玻璃钢纤维进行回流清洗处理，蒸馏水与玻璃钢纤维的质量比为20：1-25：1，处理时间为1-1.5h，取出后烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至40-45℃，控制转速60-80r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，搅拌30-45min后，获得混合溶液，将混合溶液加入到脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，形成均匀液体，加入少量醋酸调节pH值在5-7之间，获得甲种分散剂；
(3)将再生玻璃钢纤维与甲种分散剂按照质量比1:3-1:6混合搅拌，再生玻璃钢纤维分多批均匀加入，甲种分散剂的加入量能使纤维完全浸没，温度保持在30-35℃，搅拌8-15min，转速保持在85-115r/min之间，然后逐渐冷却至25℃，取出再生玻璃钢纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在另一搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，室温下搅拌3-7min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，形成混合液，然后再滴加占混合液质量0.5-1.5％的无水乙醇，促进溶解，转速保持在200-230r/min，获得均匀液体即为乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与步骤(3)获得的烘干后再生玻璃钢纤维按照质量比4:1-6:1搅拌6-10min，温度保持在50-65℃，转速保持在85-115r/min之间，取出再生玻璃钢纤维用清水清洗干净，并烘干得到高分散性再生纤维。
一种上述高分散性再生纤维在砂浆中的应用，该应用的具体过程是：
(1)将称量好的水泥、硅灰、河砂以及试验用水的2/3，加入行星式搅拌机中搅拌3min；
(2)然后均匀加入上述高分散性再生纤维，再搅拌5min，最后加入剩下1/3水，搅拌2min，获得砂浆；该砂浆的28天抗压强度为53-58MPa，28天抗折强度为7-11MPa；高分散性再生纤维的纤维浆料的吸光率为0.6A以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本申请针对回收的玻璃钢纤维具有特殊表面形态，采用甲种分散剂溶液处理表面玻璃纤维，然后采用乙种分散剂处理表面合成树脂，实现小尺寸再生玻璃钢纤维的分散，得到一种高分散性再生纤维。
(2)本发明的高分散性再生纤维分散性好，结团率低，纤维浆料的吸光率能达到0.6A以上，纤维浆料吸光率最大可达到0.91A，比普通再生纤维提高了0.83A，具有一定的实用价值和商业价值。
(3)甲种分散剂在溶液中水解成阴离子，具有一定活性，吸附在玻璃纤维表面，由于纤维在水溶液中带负电，阴离子增加纤维表面负电荷带电量形成双电层，在介质运动过程中双电层与双电层之间由于带有相同电荷产生排斥，实现良好分散，降低结团率；乙种分散剂所带正电荷被牢牢吸附在甲种分散剂处理后的带负电荷的玻璃纤维表面，铵盐带有长链亲水基团，亲水基团则通过氢键与水分子结合在界面定向排列，构成一个具有导电能力的渗透网络，释放静电荷消除，减少纤维间摩擦阻力；乙种分散剂的极性亲水基团与再生玻璃钢纤维表面的有机树脂羟基形成氢键，纤维与纤维表面之间由于氢键相互排斥，使纤维分散；
具体实施方式
为进一步说明本发明的效果，下面结合具体案例对本发明进行详细阐述。
本发明高分散性再生纤维的制备方法的具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，水与再生玻璃钢纤维的质量比20：1-25：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至40-45℃，控制转速60-80r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸调节pH值在5-7之间，获得甲种分散剂溶液；
(3)将再生玻璃钢纤维与甲种分散剂溶液按照质量比1:3-1:6混合搅拌，再生玻璃钢纤维分3批均匀加入，使再生玻璃钢纤维完全浸没，温度保持在30-35℃，搅拌10分钟转速保持在85-115r/min之间，静置1.5h后逐渐冷却至25℃，取出纤维用清水清洗干，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，再加入三甲基氨基乙烷，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在200-230r/min，制备乙种分散剂溶液；
(5)将乙种分散剂溶液与甲种分散剂溶液处理的纤维按照质量比4:1-6:1，使处理后的再生玻璃钢纤维能够充分浸没在乙种分散剂溶液中并能充分分散，搅拌8min，温度保持在50-65℃，转速保持在85-115r/min之间，取出再生玻璃钢纤维，用清水清洗干净，并烘干得到高分散性再生纤维。
采用吸光率试验表征纤维浆料的分散性，吸光率试验的具体步骤是：
(1)将纤维与水按照1:20比例搅拌成纤维浆料，调整pH至4.2；
(2)用蒸馏水调零紫外分光光度计，根据朗伯-比尔定律，
A＝lg(I/I0)＝-lgT0，
式中A-吸光率，T-吸光率，I0-入射光强，I-透过光强，对纤维浆料进行吸光度测试。
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤如下：
(1)将称量好的水泥、硅灰、河砂以及试验用水的2/3，加入行星式搅拌机中搅拌3min；
(2)然后均匀加入上述高分散性再生纤维，再搅拌5min，最后加入剩下1/3水，搅拌2min，获得砂浆，测试其28天抗压强度、抗折强度。
下面给出具体实施例进一步解释本发明，下述实施例中所用到的水泥砂浆的基准配合比参见下表：
水泥砂浆基准配合比如下表所示(单位：g)：
Figure BDA0002945136330000041
各项参数：水泥为P.O.42.5普通硅酸盐水泥水泥；硅灰SiO2大于92％，比表面积17.50m2/g；河砂粒径0.25mm-0.5mm，细度模数2.56，密度1.56g/cm3。
实施例1：
甲种分散剂各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.5％，脂肪醇醚磷酸酯盐溶液浓度为0.9％，六偏磷酸钠溶液浓度为1.0％。
乙种分散剂各成分浓度：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液浓度为1.3％，三甲基氨基乙烷溶液为0.6％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比20：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至40℃，控制转速60r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为6，获得甲种分散剂；
(3)将纤维与甲种分散剂按照质量比1:3.5混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在90r/min，静置1.5h后逐渐冷却至25℃，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在200r/min，制备乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与甲种分散剂处理的纤维按照质量比4:1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在90r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干得到高分散性再生纤维；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤如下：
(1)将称量好的水泥，硅灰，河砂以及试验用水的2/3，加入行星式搅拌机中搅拌3min；
(2)然后均匀加入上述高分散性再生纤维，纤维质量按照胶凝材料质量的6.0％，再搅拌5min，最后加入剩下1/3水，搅拌2min，制备纤维砂浆，测试28天抗压强度、抗折强度。
实施例2：
甲种分散剂各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.4％，脂肪醇醚磷酸酯盐溶液浓度为1.1％，六偏磷酸钠溶液浓度为1.1％。
乙种分散剂各成分浓度：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液浓度为1.2％，三甲基氨基乙烷溶液为0.7％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比20：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至45℃，控制转速60r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为6，获得甲种分散剂；
(3)将纤维与甲种分散剂按照质量比1:4混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在100r/min，静置1.5h后逐渐冷却至25℃，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在210r/min，制备乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与甲种分散剂处理的纤维按照质量比5:1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在115r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
实施例3：
甲种分散剂各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.7％，脂肪醇醚磷酸酯盐溶液浓度为1.3％，六偏磷酸钠溶液浓度为1.1％。
乙种分散剂各成分浓度：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液浓度为1.4％，三甲基氨基乙烷溶液浓度为0.4％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比20：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至40-45℃，控制转速60r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为5，获得甲种分散剂；
(3)将再生玻璃钢纤维与甲种分散剂按照质量比1:5混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在90r/min，静置1.5h后逐渐冷却至25℃，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，滴加少量无水乙醇，转速保持在200r/min，制备乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与甲种分散剂处理的纤维按照质量比4.5:1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在90r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
实施例4：
甲种分散剂各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.4％，脂肪醇醚磷酸酯盐溶液浓度为1.0％，六偏磷酸钠溶液浓度为0.9％。
乙种分散剂各成分浓度：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液浓度为1.3％，三甲基氨基乙烷溶液浓度为0.7％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比25：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至45℃，控制转速70r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为6，获得甲种分散剂；
(3)将纤维与甲种分散剂按照质量比1:6混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在100r/min，静置1.5h后逐渐冷却至25℃,取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在210r/min，制备乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与甲种分散剂处理的纤维按照质量比6：1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在110r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
实施例5
甲种分散剂各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.4％，脂肪醇醚磷酸酯盐溶液浓度为1.0％。
乙种分散剂成分浓度：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液浓度为1.3％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比25：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为6，获得甲种分散剂；
(3)将纤维与甲种分散剂按照质量比1:6混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在100r/min，静置1.5h后逐渐冷却至25℃,取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在210r/min，制备乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与甲种分散剂处理的纤维按照质量比6：1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在110r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
实施例6
甲种分散剂各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.4％，六偏磷酸钠溶液浓度为0.9％。
乙种分散剂成分浓度：三甲基氨基乙烷溶液浓度为0.7％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比25：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至45℃，控制转速70r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为6，获得甲种分散剂；
(3)将纤维与甲种分散剂按照质量比1:6混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在100r/min，静置1.5h后逐渐冷却至25℃,取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
(4)在搪玻璃反应釜中加入三甲基氨基乙烷溶液，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在210r/min，制备乙种分散剂；
(5)将乙种分散剂与甲种分散剂处理的纤维按照质量比6：1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在110r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
对比例1：
此实施例只用甲种分散剂，其各成分浓度：十二烷基苯磺酸钠溶液浓度为0.8％，脂肪醇醚磷酸酯盐溶液浓度为1.5％，六偏磷酸钠溶液浓度为1.2％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比25：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至45℃，控制转速70r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，30-45min后，将溶液加入脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，使其溶解成均匀液体，加入醋酸控制pH为6，获得甲种分散剂；
(3)将纤维与甲种分散剂按照质量比1:6混合搅拌，纤维分3批均匀加入，使纤维完全浸没，温度保持在30℃，转速保持在100r/min，1.5h后逐渐冷却至25℃,取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
对比例2：
此实施例只用乙种分散剂，其分散剂各成分浓度：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液浓度为1.8％，三甲基氨基乙烷溶液浓度为0.6％。
高分散性再生纤维的制备方法具体步骤如下：
(1)用蒸馏水对玻璃钢纤维进行回流清洗处理，按照质量比25：1，处理时间为1-1.5h，取出后置于80℃烘干；
(2)在搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，搅拌5min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，滴加溶液质量1％的无水乙醇，转速保持在210r/min，制备乙种分散剂；
(3)将乙种分散剂与纤维按照质量比6：1搅拌8min，温度保持在50℃，转速保持在110r/min，取出纤维用清水清洗干净，并烘干；
高分散性再生纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和再生纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
对比例3：
此实施例纤维不做任何处理，用作以上6组实施例对照，纤维在砂浆中的使用方法具体步骤和纤维浆料吸光率试验步骤与实施例1相同。
下表实施例1-6及对比例1-3的相关性能测试结果
Figure BDA0002945136330000091
将实施例1-6及对比例1-3力学性能进行比较，由表中数据可知，在水泥砂浆中掺入高分散性再生纤维其抗压强度略有提高，对抗折强度提高明显，最大提高125.15％，将实施例1-6与对比例1-3比较，使用甲种分散剂和乙种分散剂比只用一种分散剂强度高，说明甲种分散剂和乙种分散剂的联合使用能使小尺寸的再生玻璃钢纤维分散更均匀，在水泥基材料中进行应用时其分散更好，强度提升明显。将实施例4及实施例5-6比较，甲、乙种分散剂缺少其中成分时纤维分散及砂浆强度会发生下降，但都相对于对比例1-3显著提升，当甲种分散剂和乙种分散剂同时存在处理时，再生玻璃钢纤维的分散性及强度均较好，尤其是选择合适的甲乙两种分散剂的具体配方组成时，能够获得高分散程度、高强度的再生纤维，吸光率能够达到0.75A以上，抗折强度达到9MPa以上，抗压强度达到54MPa以上。
将实施例1-6及对比例1-3进行吸光率比较，吸光率越高，说明所透过物质对光吸收越强，纤维浆料吸光率越弱，表明纤维越分散；反之吸光率越低，说明所透过物质对光吸收越弱，纤维浆料吸光率越强，表明纤维越团聚，未处理纤维的浆料吸光率最低，高分散性再生纤维吸光率的浆料明显提高，使用甲种分散剂和乙种分散剂比只用一种分散剂吸光率高，说明使用甲种分散剂和乙种分散剂使纤维分散更均匀。
本发明针对玻璃钢纤维表面是由合成树脂和玻璃纤维(带负电)组成的特殊表面形态，首先制备甲种分散剂溶液，吸附在玻璃纤维表面增加带电荷载，通过玻璃纤维间的斥力分散玻璃纤维；然后制备乙种分散剂溶液(亲水性羟基基团与合成树脂形成氢键)，与再生玻璃钢纤维表面的合成树脂形成氢键实现纤维间的分散，进而得到高分散性的再生纤维。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种高分散性再生纤维，其特征在于，包括切割破碎的玻璃钢纤维、能吸附在玻璃钢纤维表面的玻璃纤维表面增加带电荷载的甲种分散剂和能与玻璃钢纤维表面的合成树脂形成氢键的乙种分散剂；
所述甲种分散剂为质量浓度为0.4%-0.8%的十二烷基苯磺酸钠溶液，质量浓度为0.9%-1.5%的脂肪醇醚磷酸酯盐溶液和质量浓度为0.8%-1.2%的六偏磷酸钠溶液中的至少一种；
所述乙种分散剂为质量浓度为1.1%-1.8%的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液和质量浓度为0.2-0.7%的三甲基氨基乙烷溶液中的至少一种，当二者同时存在时，二者质量比为1:0.8。
2.根据权利要求1所述的高分散性再生纤维，其特征在于，所述切割破碎的玻璃钢纤维的获得过程是：首先用切割机将退役的玻璃钢材料切割成10mm厚的薄板，然后用破碎机将薄板破碎，用筛选鼓风机筛除宽度0.3mm以下的纤维粉末，用振动筛将剩下纤维进行筛分，宽度超过2.36mm的纤维进行二次破碎，所用玻璃钢纤维宽度在0.3-2.36mm、长度在10-20mm之间。
3.根据权利要求1所述的高分散性再生纤维，其特征在于，所述甲种分散剂为质量浓度为0.4%-0.8%的十二烷基苯磺酸钠溶液、质量浓度为0.9%-1.5%的脂肪醇醚磷酸酯盐溶液、质量浓度为0.8%-1.2%的六偏磷酸钠溶液组成，三者质量比为1:1:0.5。
4.一种高分散性再生纤维的制备方法，该方法包括下述步骤：
（1）用蒸馏水对切割破碎的玻璃钢纤维进行回流清洗处理，蒸馏水与玻璃钢纤维的质量比为20：1-25：1，处理时间为1-1.5h，取出后烘干；
（2）在搪玻璃反应釜中加入六偏磷酸钠溶液升温至40-45℃，控制转速60-80r/min，加入十二烷基苯磺酸钠溶液，搅拌30-45min后，获得混合溶液，将混合溶液加入到脂肪醇醚磷酸酯盐溶液中，形成均匀液体，加入少量醋酸调节pH值在5-7之间，获得甲种分散剂；
（3）将再生玻璃钢纤维与甲种分散剂按照质量比1:3-1:6混合搅拌，再生玻璃钢纤维分多批均匀加入，甲种分散剂的加入量能使纤维完全浸没，温度保持在30-35℃，搅拌8-15min，转速保持在85-115r/min之间，然后逐渐冷却至25℃，取出再生玻璃钢纤维用清水清洗干净，并烘干；
（4）在另一搪玻璃反应釜中加入十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐溶液，室温下搅拌3-7min，再加入三甲基氨基乙烷溶液，形成混合液，然后再滴加占混合液质量0.5-1.5%的无水乙醇，促进溶解，转速保持在200-230r/min，获得均匀液体即为乙种分散剂；
（5）将乙种分散剂与步骤（3）获得的烘干后再生玻璃钢纤维按照质量比4:1-6:1搅拌6-10min，温度保持在50-65℃，转速保持在85-115r/min之间，取出再生玻璃钢纤维用清水清洗干净，并烘干得到高分散性再生纤维。
5.一种高分散性再生纤维在砂浆中的应用，其特征在于，所述高分散性再生纤维为权利要求1-3任一所述的高分散性再生纤维或权利要求4所制备的高分散性再生纤维。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，该应用的具体过程是：
（1）将称量好的水泥、硅灰、河砂以及试验用水的2/3，加入行星式搅拌机中搅拌3min；
（2）然后均匀加入上述高分散性再生纤维，再搅拌5min，最后加入剩下1/3水，搅拌2min，获得砂浆；该砂浆的28天抗压强度为53-58MPa，28天抗折强度为7-11MPa；高分散性再生纤维的纤维浆料的吸光率为0.6A以上。
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MY141676A (en) * 2001-03-09 2010-06-15 James Hardie Int Finance Bv Fiber reinforced cement composite materials using chemically treated fibers with improved dispersibility
CZ20032693A3 (cs) * 2001-03-09 2004-07-14 James Hardie Research Pty. Limited Vlákny vyztužené cementové kompozitní materiály používající chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností
AU2003287448A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-25 The Lubrizol Corporation Fiber dispersant-containing systems
CN106118003B (zh) * 2016-07-29 2018-06-22 佛山市高明区诚睿基科技有限公司 一种改性增强聚酯玻璃钢材料及其制备方法
CN110372300B (zh) * 2019-07-26 2021-09-17 北京工业大学 使玄武岩纤维分散均匀的纤维混凝土制备方法
CN111170698B (zh) * 2020-01-20 2021-02-09 河北安恕朗晴环保设备有限公司 一种再生玻璃钢抗裂保温砂浆及其制备、施工方法

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