專利名稱：建材用劍麻短纖維制備方法
技術領域：
本發(fā)明提出的是建材領域的混凝土增強材料，具體地說是建 材用劍麻短纖維制備方法。
背景技術：
在制備建材時，通常使用水泥混凝土、菱鎂混凝土，為了增 加混凝土的強度和抗折、抗壓強度通常使用增強纖維。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 能夠起到比較強的增強作用，但需要表面處理，且分散困難，容 易銹蝕，出現(xiàn)黃斑，最后導致強度降低。
劍麻纖維為長纖維，在混凝土中難以均勻分散，所以沒有人 將其運用到混凝土增強材料中。

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，本發(fā)明提出 了一種建材用劍麻短纖維的制備方法。該方法通過將劍麻葉切斷、 堿化分離纖維再涂層解決作為混凝土增強的技術問題。
本發(fā)明解決技術問題所釆用的方案是
1、劍麻葉切斷工序?qū)Ⅴr或干劍麻葉通過切斷機切斷，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，在熱風作用下，將經(jīng)過
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作用的建材專用纖維制 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，4.熱風機，5.涂層 劑噴頭，6.涂層劑泵，7.涂層劑罐，8.收集倉，9.吸風機。
具體實施例方式
1、 劍麻葉切斷工序
將鮮或干劍麻葉通過切斷機切斷，形成劍麻葉段，每段長度 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行。
涂層塔的結(jié)構(gòu)是在涂層塔體i內(nèi)設置有塔腔2，在塔體上部
安裝有梳解分散機3、熱風機4和涂層劑噴頭5，涂層劑噴頭通過 涂層劑泵6與涂層劑罐7相連接，在塔體的下部設有收集倉8,并 與吸風機9相連通。
將干燥劍麻短纖維送入到梳解分散機中，梳解后分散噴出或 拋出，呈自由落體形式向下端飄落，同時啟動熱風機，熱風從熱 風口中順著劍麻短纖維的飄落方向吹出熱風，并加熱劍麻短纖維， 同時啟動涂層劑泵，將液態(tài)的涂層劑通過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； 此時水汽向上移動，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。由于在塔的下端安裝有吸風機和 收集倉，所以，經(jīng)過涂層的劍麻短纖維留在收集倉中，而氣體排 出到大氣中。將收集倉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。
涂層劑可是有機膠粘劑，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛劑 乙醛、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、羧甲基纖維素或聚合松香分散液;也可是無機膠粘劑，如水玻璃、石膏、硅藻土、石灰、高強水泥、 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，所以在建材制造過程中，為了改善其強度指標， 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產(chǎn)生速凝作用， 從而縮短固化時間，早期強度明顯提高，并能夠加快模具的周轉(zhuǎn) 次數(shù)。
如果涂層劑使用石膏，也會產(chǎn)生混凝土構(gòu)建早期強度高的作用。
如果涂層劑使用有機膠粘劑，不但使劍麻纖維增強強度，而 且更能夠使混凝土構(gòu)件增加更大的強度，且結(jié)合度還會有明顯的 提高。
由于劍麻纖維是經(jīng)過堿處理過的，所以具有比較強的耐堿性， 可以在混凝土中長期起到拉扯作用，不會由于耐堿性的問題而導 致強度的降低。
經(jīng)過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，充實在其中，制成建 材成品后，劍麻纖維呈無序或有序的分布，起到與混凝土拉扯的 作用，因而，能夠提高建材制品的強度。
實施例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)過攪拌， 入模，成型、養(yǎng)護、干燥成為增強混凝土屋面板。經(jīng)過測試，其 抗折、抗壓強度增加30%，容重降低3%，膨脹率降低10%。 實施例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 行劍麻短纖維涂層處理獲得有機涂層劍麻短纖維。
利用聚乙烯醇縮甲醛涂層的劍麻短纖維作為增強劑的水泥混 凝土制成墻板。經(jīng)過測試，其整體強度增加50%,達到同樣的強 度指標，體積減小50%，同時減少了水泥的用量。
實施例3
用不飽和樹脂作為涂層劑，將不飽和樹脂按容積比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 涂層劍麻短纖維。
利用不飽和樹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行溶化，并補充水分， 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劑，按質(zhì)量比為15%的比例加入到菱鎂混凝土中，經(jīng)過攪拌、注模、固化與脫模制成內(nèi)隔
墻板制品。經(jīng)過測試，其綜合強度均超過普通菱鎂混凝土制品20 %以上，而且不翹曲和變形。
權利要求
1、建材用劍麻短纖維制備方法，其特征是經(jīng)過劍麻葉切斷工序(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或干劍麻葉通過切斷機切斷，形成劍麻葉段，每段長度在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行，涂層塔的結(jié)構(gòu)是在涂層塔體(1)內(nèi)設置有塔腔(2)，在塔體上部安裝有梳解分散機(3)、熱風機(4)和涂層劑噴頭(5)，涂層劑噴頭通過涂層劑泵(6)與涂層劑罐(7)相連接，在塔體的下部設有收集倉(8)，并與吸風機(9)相連通；將干燥劍麻短纖維送入到梳解分散機中，梳解后分散噴出或拋出，呈自由落體形式向下端飄落，同時啟動熱風機，熱風從熱風口中順著劍麻短纖維的飄落方向吹出熱風，并加熱劍麻短纖維，同時啟動涂層劑泵，將液態(tài)的涂層劑通過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；此時水汽向上移動，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；將收集倉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粘結(jié)劑，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛或乙 醛、不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、羧甲基纖維素或聚合松香分散液；也 可是無機膠粘劑，如水玻璃、石膏、硅藻土、石灰、高強水泥、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。通過劍麻葉切斷工序1將劍麻葉切成劍麻纖維束段；經(jīng)過堿化短纖維工序2將劍麻纖維束經(jīng)過50％氫氧化鈉溶液中加熱煮沸，形成劍麻纖維；再經(jīng)過劍麻纖維分離工序3將劍麻纖維洗滌、脫水，干燥，形成干燥劍麻短纖維；最后還需要劍麻纖維涂層工序4，在涂層塔中，對劍麻纖維進行涂層劑涂層成為涂層劍麻短纖維產(chǎn)品。劍麻經(jīng)過切斷、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作用的建材專用纖維制品。適宜在水泥混凝土、菱鎂混凝土等堿性混凝土中作為增強材料使用。
文檔編號C04B16/02GK101481227SQ20091001017
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權日2009年1月20日
發(fā)明者李雪菲 申請人:李雪菲