專利名稱：粘度為50～80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法及粘結(jié)劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦物質(zhì)絕緣電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法，同時還涉及該制備方法所得的粘結(jié)劑以及該粘結(jié)劑在礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
礦物質(zhì)絕緣電纜作為防火電纜，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到非常重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，礦物質(zhì)絕緣電纜的使用也越來越廣泛。傳統(tǒng)礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱采用聚乙烯醇和硬脂酸鋅的混合物作為粘結(jié)劑，在瓷柱的制作過程中，將聚乙烯醇和硬脂酸鋅的混合物通過熱水浴融化后，在氧化鎂粉造粒的同時時，以不超過3%的比例噴霧添加。上述粘結(jié)劑存在 兩個缺點(1)粘結(jié)劑使用時，需要通過熱水浴將其融化方可使用，使用麻煩且存在耗能；瓷柱制作的后期，瓷柱需要在1250°C下經(jīng)過7個小時的煅燒方可將粘結(jié)劑中的水分完全揮發(fā)掉，能耗巨大。在節(jié)能減排及安全生產(chǎn)的大背景下，降低能耗、提高效率、節(jié)省材料越來越得到企業(yè)的重視。因此，需要一種應(yīng)用方便、節(jié)能能源的礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用的粘結(jié)劑。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，同時給出了本發(fā)明的方法制備的粘結(jié)劑及其在礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備中的應(yīng)用。本發(fā)明采用聚合度在600 800的纖維素作為原材料，經(jīng)過一定工藝條件下的堿化處理和醚化處理，得到粘度在50 80mPa *s的粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑具有適宜的粘度以及良好的水溶性。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法，包括步驟一、采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C ；步驟二、采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對所述步驟一得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5 lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8 I. 2倍；步驟三、對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，得到粘結(jié)劑。優(yōu)選的是，所述的粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述纖維素通過硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。優(yōu)選的是，所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，通過硫酸化廢棉絨處理制備纖維素的方法如下
步驟(I)、去除硫酸化廢棉絨中的雜質(zhì)，步驟(2)、利用次氯酸鈉對所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白，步驟(3)、中和或者水洗，使所述步驟(2)處理的硫酸化廢棉絨的pH值為7，得到
纖維素。優(yōu)選的是，所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟一中，所述堿化處理在氮氣環(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)小于等于O. 05MPa。優(yōu)選的是，所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟二中，所述醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)小于等于O. 15MPa。優(yōu)選的是，所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟三中， 對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，其中，所述后續(xù)處理包括有以下步驟步驟(a)、分離所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和，至pH值為7，步驟(c)、將步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物干燥，得到粘結(jié)劑。優(yōu)選的是，所述的粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟(a)中，對分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷。一種采用所述的方法制備的粘結(jié)劑。所述的粘結(jié)劑在礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備中的應(yīng)用。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明采用聚合度在600 800的纖維素作為原材料，經(jīng)過一定工藝條件下的堿化處理和醚化處理，得到粘度在50 80mPa · s的粘結(jié)劑；粘結(jié)劑的純度大于99%，醚化度O. 7 O. 9，在水中溶解后水中游離纖維或不溶物小于O. 5%。經(jīng)過本發(fā)明的制備方法得到的粘結(jié)劑具有適宜的粘度，使用時粘結(jié)效果良好，無分層產(chǎn)生；瓷柱制作的后期，在750°C下煅燒3個小時就可以完成干燥，極大的降低了能耗；粘結(jié)劑具有良好的水溶性，在常溫下即可以溶于水，使用非常方便，相比于傳統(tǒng)的粘結(jié)劑，省去了粘結(jié)劑溶解步驟的能耗。本發(fā)明采用硫酸化廢棉絨作為制備纖維素的原材料，硫酸化廢棉絨所含的纖維素的聚合度為600 800，正好滿足礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用粘結(jié)劑的工藝需要，因為只有當(dāng)纖維素聚合度在600 800時，才能夠得到本發(fā)明中粘度在50 80mPa *s的粘結(jié)劑，本發(fā)明利用硫酸化廢棉絨的特性，實現(xiàn)了對硫酸化廢棉絨的再利用，提高了資源的利用效率。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。本發(fā)明提供一種粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法，包括步驟一、采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C ；步驟二、采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對所述步驟一得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5 lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8 I. 2倍；步驟三、對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，得到粘結(jié)劑。
所述的粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述纖維素通過硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。所述的粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法中，通過硫酸化廢棉絨處理制備纖維素的方法如下步驟(I)、去除硫酸化廢棉絨中的雜質(zhì)，
步驟⑵、利用次氯酸鈉對所述步驟⑴處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白，步驟(3)、中和或者水洗，使所述步驟(2)處理的硫酸化廢棉絨的pH值為7，得到
纖維素。所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟一中，所述堿化處理在氮氣環(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)小于等于O. 05MPa。所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟二中，所述醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)小于等于O. 15MPa。所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟三中，對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，其中，所述后續(xù)處理包括有以下步驟步驟(a)、分離所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和，至pH值為7，步驟(c)、將步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物干燥，得到粘結(jié)劑。所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法中，所述步驟(a)中，對分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷。一種采用所述的方法制備的粘結(jié)劑。所述的粘結(jié)劑在礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備中的應(yīng)用。本發(fā)明的粘結(jié)劑在礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備中應(yīng)用時，先按照一定的添加比例溶于水中，然后在造粒機(jī)中以噴霧的形式與氧化鎂混合。上述過程中，添加比例為氧化鎂重量的2 3%。混合有粘結(jié)劑的氧化鎂通過壓片機(jī)進(jìn)行壓制，得到瓷柱。將壓制好的瓷柱置于電爐內(nèi)進(jìn)行煅燒，煅燒溫度從原先的1250°C降低至750°C，煅燒時間從原先的7h縮短至3h。瓷柱經(jīng)煅燒后冷卻。實施例實施例一步驟一、采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5h，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5倍，堿化溫度在40°C，堿化處理在氮氣環(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)始終在 O. 04MPa ；步驟二、采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對所述步驟一得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5h，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8倍，醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)保持O. 14MPa ；步驟三、對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理步驟(a)、分離所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；對分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷，實現(xiàn)對有機(jī)溶劑的回收，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，
步驟(C)、利用離心機(jī)甩干步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物，并利用烘干機(jī)干燥，得到粘結(jié)劑。本實施例中粘結(jié)劑的粘度為68mPa · S。實施例二步驟一、采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 6倍，堿化溫度50°C，堿化處理在氮氣環(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)O. 05MPa ；步驟二、采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對所述步驟一得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的I. 2倍，醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)O. 15MPa ；
步驟三、對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理步驟(a)、分離所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；對分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷，實現(xiàn)對有機(jī)溶劑的回收，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機(jī)甩干步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物，并利用烘干機(jī)干燥，得到粘結(jié)劑。本實施例中步驟一中的纖維素為通過硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到,其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。通過硫酸化廢棉絨處理制備纖維素的方法如下步驟(I)、利用重力分離設(shè)備去除硫酸化廢棉絨中的棉籽殼、砂、煤灰等雜質(zhì)，步驟(2)、利用次氯酸鈉對所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白，同時加入少量表面活性劑，表面活性劑的添加比例為硫酸化廢棉絨的質(zhì)量的1/2000，漂白時間為45min，步驟(3)、對所述步驟⑵處理的硫酸化廢棉絨反復(fù)沖洗，清洗掉蠟、果膠等雜質(zhì)，使硫酸化廢棉絨的PH值為7，得到纖維素，此時，纖維素的聚合度在600 800，純度大于95%,纖維長度小于180 μ m,白度大于82。本實施例中粘結(jié)劑的粘度為60mPa · S。實施例三步驟一、采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 8h，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 7倍，堿化溫度45°C，堿化處理在氮氣環(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)O.02MPa ；步驟二、采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對所述步驟一得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 9h，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. 18倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的I. I倍，醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)保持O. IlMPa ；步驟三、對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理步驟(a)、分離所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物；對分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷，實現(xiàn)對有機(jī)溶劑的回收，步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行冰醋酸中和，并用純水洗滌至pH值為7，步驟(C)、利用離心機(jī)甩干步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物，并利用烘干機(jī)干燥，得到粘結(jié)劑。本實施例中步驟一中的纖維素為通過硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。通過硫酸化廢棉絨處理制備 纖維素的方法如下步驟(I)、利用重力分離設(shè)備去除硫酸化廢棉絨中的棉籽殼、砂、煤灰等雜質(zhì)，步驟(2)、利用次氯酸鈉對所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白，同時加入少量表面活性劑，表面活性劑的添加比例為硫酸化廢棉絨的質(zhì)量的1/2000，漂白時間為45min，步驟(3)、對所述步驟(2)處理的硫酸化廢棉絨反復(fù)沖洗，清洗掉蠟、果膠等雜質(zhì)，使硫酸化廢棉絨的PH值為7，得到纖維素，此時，纖維素的聚合度在600 800，純度大于95%,纖維長度小于180 μ m,白度大于82。本實施例中粘結(jié)劑的粘度為74mPa · S。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里描述的實施例。
權(quán)利要求
1.粘度為50 80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，包括 步驟一、采用氫氧化鈉對聚合度在600 800的纖維素進(jìn)行堿化處理O. 5 lh，氫氧化鈉的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 5 O. 6倍，堿化溫度小于等于50°C ； 步驟二、采用環(huán)氧丙烷和氯乙烷對所述步驟一得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行醚化處理O. 5 lh，其中，環(huán)氧丙烷的用量分別為纖維素的質(zhì)量的O. I O. 2倍，氯乙烷的用量為纖維素的質(zhì)量的O. 8 I. 2倍； 步驟三、對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，得到粘結(jié)劑。
2.如權(quán)利要求I所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述纖維素通過硫酸化廢棉絨進(jìn)行處理得到，其中，所述硫酸化廢棉絨中所含的纖維素的聚合度為600 800。
3.如權(quán)利要求2所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，通過硫酸化廢棉絨處理制備纖維素的方法如下 步驟(I)、去除硫酸化廢棉絨中的雜質(zhì)， 步驟(2)、利用次氯酸鈉對所述步驟(I)處理的硫酸化廢棉絨進(jìn)行漂白， 步驟(3)、中和或者水洗，使所述步驟⑵處理的硫酸化廢棉絨的pH值為7，得到纖維素。
4.如權(quán)利要求I所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，所述堿化處理在氮氣環(huán)境下進(jìn)行，壓強(qiáng)小于等于O. 05MPa。
5.如權(quán)利要求I所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，所述醚化處理的反應(yīng)環(huán)境的壓強(qiáng)小于等于O. 15MPa。
6.如權(quán)利要求I所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，對所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后續(xù)處理，其中，所述后續(xù)處理包括有以下步驟 步驟(a)、分離所述步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物中的液體，得到固體反應(yīng)產(chǎn)物， 步驟(b)、對步驟(a)中的固體反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和，至pH值為7， 步驟(C)、將步驟(b)得到的固體反應(yīng)產(chǎn)物干燥，得到粘結(jié)劑。
7.如權(quán)利要求6所述的粘度為50 80毫帕 秒的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(a)中，對分離得到的液體進(jìn)行加熱蒸餾，收集環(huán)氧丙烷和氯乙烷。
8.一種采用如權(quán)利要求I 7所述的方法制備的粘結(jié)劑。
9.如權(quán)利要求8所述的粘結(jié)劑在礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱的制備中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一種粘度為50～80毫帕·秒的粘結(jié)劑的制備方法及粘結(jié)劑及其應(yīng)用。本發(fā)明采用聚合度在600～800的纖維素作為原材料，經(jīng)過一定工藝條件下的堿化處理和醚化處理，得到粘度在50～80mPa·s的粘結(jié)劑。粘結(jié)劑具有適宜的粘度，使用時粘結(jié)效果良好；瓷柱制作的后期，在750℃下煅燒3個小時就可以完成干燥，極大的降低了能耗；粘結(jié)劑具有良好的水溶性，在常溫下即可以溶于水，使用非常方便，省去了粘結(jié)劑溶解步驟的能耗。本發(fā)明采用硫酸化廢棉絨作為制備纖維素的原材料，硫酸化廢棉絨所含的纖維素的聚合度為600～800，正好滿足礦物質(zhì)絕緣電纜瓷柱用粘結(jié)劑的工藝需要，本發(fā)明利用硫酸化廢棉絨的特性，實現(xiàn)了對硫酸化廢棉絨的再利用，提高了資源的利用效率。
文檔編號D21C5/00GK102863544SQ201210364168
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者張楠, 崔永坤 申請人:上海同化新材料科技有限公司