專利名稱：顆粒狀路用木質(zhì)素纖維及其制備方法
顆粒狀路用木質(zhì)素纖維及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于一種顆粒狀路用木質(zhì)素纖維及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
浙青路面具有穩(wěn)定性高，表面平整無接縫，行車振動(dòng)小，噪音低等特點(diǎn)。這些特點(diǎn) 在很大程度上得益于浙青中的添加劑。其中，木質(zhì)素纖維作為一種纖維類浙青添加劑，在浙 青混合料中起到吸附、增稠、穩(wěn)定、增強(qiáng)等作用，目前已經(jīng)廣泛用于高級道路的面層建設(shè)中。 在道路施工中，木質(zhì)素纖維可以以兩種形態(tài)添加到浙青中，一是蓬松絮狀，另一種是分散顆 粒狀。后者比前者在使用時(shí)更有優(yōu)勢首先，顆粒狀比松散狀木質(zhì)素纖維更容易與浙青混合 料拌和均勻；其次，顆粒狀木質(zhì)素纖維存放期長，形態(tài)穩(wěn)定，不易吸潮結(jié)團(tuán)；再有，顆粒狀木 質(zhì)素纖維的運(yùn)輸，添加使用方便，沒有纖維粉塵飄散。
目前得到廣泛使用的顆粒狀木質(zhì)素纖維是以浙青作為成粒助劑造粒后得到，例如 德國JRS公司開發(fā)的顆粒狀VIATOP系列產(chǎn)品。該類顆粒狀木質(zhì)素纖維比較容易分散，與浙 青相容性好，但價(jià)格較高。部分產(chǎn)品也存在松散易碎的缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種顆粒狀路用木質(zhì)素纖維及其制備方法。本發(fā)明的顆粒狀 路用木質(zhì)素纖維疏水性增強(qiáng)，防霉變性能高，貯存期長，使用性能良好；本發(fā)明的顆粒狀路 用木質(zhì)素纖維的制備方法成本低，生產(chǎn)簡單，操作簡便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案
一種顆粒狀路用木質(zhì)素纖維，是由表面活性劑、防霉劑和水的混合物與木質(zhì)素纖 維的混合物以重量比為0.15-0.60 1混均、造粒和干燥而制成；其中，在表面活性劑、 防霉劑和水的混合物中，表面活性劑的含量為C1，0 <C1 ^ 50wt%，防霉劑的含量為C2，0 <C2^ 5wt% ；在木質(zhì)素纖維的混合物中，是在絮狀木質(zhì)素纖維中添加無機(jī)填料、偶聯(lián)劑和 水，其中，無機(jī)填料添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-10%，且興0，偶聯(lián)劑添加量為無機(jī) 填料質(zhì)量的0-20%，且興0，水添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-200%。
本發(fā)明針對目前顆粒狀木質(zhì)素纖維的現(xiàn)狀，利用添加少量表面活性劑改性的方 法，以及添加少量防霉劑，制備出顆粒狀，同時(shí)可長期存放的木質(zhì)素纖維。
在本發(fā)明的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維中，所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、 十八烷基氯化銨、聚乙二醇、聚乙二醇端甲醚和span20、span60, span80以及吐溫系列表面 活性劑中的一種或幾種。
在本發(fā)明的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維中，所述的防霉劑為甲酚、(芐基)苯酚、乙萘 酚、二氯酚、溴代酚、對氯間二甲酚、五氯苯酚(鈉)、苯并咪唑、苯并噻唑、三唑類化合物、三 嗪類化合物、硝基吡啶、喹啉類化合物(如，八羥基喹啉銅)、硼酸，硫酸銅，甲叉雙硫酸鹽和 季銨鹽中的一種或幾種。
在本發(fā)明的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維中，所述的無機(jī)填料為高嶺土、二氧化硅、二氧 化鈦或蒙脫土。
在本發(fā)明的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維中，所述的無機(jī)填料為粉體顆粒狀，其粒徑為 IOnm Imm0
在本發(fā)明的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維中，所述的偶聯(lián)劑為鈦酸四丁酯，正硅酸乙酯 或端氨基(甲基)硅氧烷。
在本發(fā)明的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維中，即用陽離子、陰離子或中性表面活性劑以 及無機(jī)填料對絮狀木質(zhì)素纖維進(jìn)行改性，使木質(zhì)素纖維表面均勻覆蓋上表面活性劑和無機(jī) 顆粒，然后利用擠出機(jī)擠出造粒，干燥后即得到密實(shí)適中的顆粒狀木質(zhì)素纖維。為了延長木 質(zhì)素纖維的儲存期，向木質(zhì)素纖維中加入少量的防霉劑，可以得到可長久儲存，即使在夏季 潮濕環(huán)境中也不會(huì)發(fā)霉的木質(zhì)素纖維顆粒。本發(fā)明的這種造粒方法操作簡便，成本低，使用 性能良好。
本發(fā)明提出的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維的制備方法，包括以下步驟
(1)將表面活性劑和防霉劑溶于或分散于水中。溶解或分散后，得到表面活性劑、 防霉劑和水的混合物，在表面活性劑、防霉劑和水的混合物中，表面活性劑的含量為C1，0 < Cl彡50wt%，防霉劑的含量為C2，0 < C2 ^ 5wt% ；
(2)將無機(jī)填料加入到絮狀木質(zhì)素纖維中，添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的 0-10%，且興0。為了增強(qiáng)無機(jī)填料與絮狀木質(zhì)素纖維間的吸附穩(wěn)定性，添加少量偶聯(lián)劑，偶 聯(lián)劑添加量為無機(jī)填料質(zhì)量的0-20%，且興0。添加時(shí)將無機(jī)填料和偶聯(lián)劑分別加入到絮 狀木質(zhì)素纖維中，并攪拌分散均勻。為了增強(qiáng)分散均勻性，也可以加少量水到絮狀木質(zhì)素纖 維中，水添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-200%。然后加熱到40-80°C，加熱1-4小時(shí)；
(3)將表面活性劑、防霉劑和水的混合物加入到上述絮狀木質(zhì)素纖維、無機(jī)填料、 偶聯(lián)劑和水(水添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-200%，水添加量可以為0，也就是說，可 以不加水)的混合物中。邊攪拌絮狀木質(zhì)素纖維、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑和水的混合物邊加入表 面活性劑、防霉劑和水的混合物，其中，表面活性劑、防霉劑和水的混合物和絮狀木質(zhì)素纖 維、無機(jī)填料、偶聯(lián)劑和水的混合物的重量比為0. 15-0.60 1。攪拌達(dá)到均勻混合的效果 即可，得到木質(zhì)素纖維半成品；
(4)將上述木質(zhì)素纖維半成品加入到擠出機(jī)中，擠出造粒得到疏松度核實(shí)的顆粒 狀木質(zhì)素纖維顆粒；
(5)將顆粒狀木質(zhì)素纖維顆粒干燥，干燥溫度在20 100°C，干燥使木質(zhì)素纖維顆 粒的水含量低于5wt%即可以停止干燥；
(6)將干燥后的木質(zhì)素纖維顆粒密封包裝。
上述制備方法中，所述的表面活性劑為陽離子，陰離子或中性表面活性劑。要求其 在水中可溶解，溶解度大于5wt% ；或者可以在水中分散。表面活性劑如十二烷基硫酸鈉， 十八烷基氯化銨，聚乙二醇，聚乙二醇端甲醚，span20，60，80，吐溫系列表面活性劑等。這些 表面活性劑可以單獨(dú)使用，也可以多種混合使用，或者不同類別活性劑混合使用，比如陽離 子加中性表面活性劑，或陰離子加中性表面活性劑，而且二者可以以任何比例相混合。
上述制備方法中，所述的防霉劑為木材或纖維防腐所用的各種防霉劑。主要包括 但不限于(1)有機(jī)酚及鹵代酚如甲酚、(芐基)苯酚、乙萘酚、二氯酚、溴代酚、對氯間二5甲酚、五氯苯酚(鈉)等。(2)雜環(huán)化合物苯并咪唑、苯并噻唑、三唑類化合物，三嗪類化 合物、硝基吡啶、喹啉類化合物(如，八羥基喹啉銅)等。( 無機(jī)物及其他硼酸，硫酸銅， 甲叉雙硫酸鹽，季銨鹽等。
上述制備方法中，所述的無機(jī)填料為無機(jī)粉體顆粒。主要包括高嶺土，二氧化硅， 二氧化鈦，蒙脫土等。粉體顆粒的粒徑在IOnm Imm之間。添加粉體顆粒的目的是將粉體 顆粒吸附到木質(zhì)素纖維表面，增強(qiáng)纖維的疏水性并增加擠出纖維間的距離，提高顆粒纖維 的疏松度。
上述制備方法中，所述的偶聯(lián)劑為含硅或鈦類型的偶聯(lián)劑。包括但不限于鈦酸四 丁酯，正硅酸乙酯，端氨基(甲基)硅氧烷等。
上述制備方法中，最終在擠出顆粒之前，即在步驟中，步驟C3)得到的木質(zhì)素 纖維半成品在擠出顆粒之前，木質(zhì)素纖維半成品中的含水量為5 80wt%。
本發(fā)明提出的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維及其制備方法，其特點(diǎn)及有益效果是生產(chǎn) 簡單，不需要復(fù)雜的操作過程和生產(chǎn)設(shè)備。一臺拌和機(jī)和一臺擠出機(jī)就可以完成上述加工 過程；由于添加了有效的防霉劑和無機(jī)添加劑，木質(zhì)素纖維疏水性增強(qiáng)，防霉變性能大大提 高，木質(zhì)素纖維顆粒貯存期長。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將Ikg高嶺土和0. Ikg正硅酸乙酯加入到20kg絮狀木質(zhì)素纖維中攪拌均勻，其 中，Ikg高嶺土為20kg絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的5wt% ；0. Ikg正硅酸乙酯為Ikg高嶺土質(zhì)量 的10wt%。然后將上述混合物加熱到80°C，時(shí)間為1小時(shí)，制成木質(zhì)素纖維的混合物，所制 備的木質(zhì)素纖維的混合物的重量為21. Ikgo將Ikg十二烷基硫酸鈉和IOOg八羥基喹啉銅 溶于或分散于IOkg水中，其中，Ikg十二烷基硫酸鈉在11. Ikg的十二烷基硫酸鈉、八羥基 喹啉銅和水的混合物中的含量為9. 01wt% ；IOOg八羥基喹啉銅在11. Ikg的十二烷基硫酸 鈉、八羥基喹啉銅和水的混合物中的含量為0. 90wt%，十二烷基硫酸鈉、八羥基喹啉銅和水 的混合物的重量為；11. Ikgo然后打開攪拌機(jī)，在攪拌狀態(tài)下將上述十二烷基硫酸鈉、八羥 基喹啉銅和水的混合物加入到木質(zhì)素纖維的混合物中，其中，十二烷基硫酸鈉、八羥基喹啉 銅和水的混合物和木質(zhì)素纖維的混合物的的重量比為11. Ikg 21. Ikg = 0.53 1。攪 拌均勻后傳送到擠出機(jī)料斗中擠出造粒，擠出模板孔徑為4cm。擠出完畢后將所有木質(zhì)素纖 維顆粒自然晾干，然后密封包裝。
實(shí)施例2 將Ikg蒙脫土和0. Ikg正硅酸乙酯加入到20kg絮狀木質(zhì)素纖維中攪拌 均勻，其中，Ikg蒙脫土為20kg絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的5wt% ；0. Ikg正硅酸乙酯為Ikg蒙 脫土質(zhì)量的10wt%。然后將混合物加熱到40°C，時(shí)間為4小時(shí)，制成木質(zhì)素纖維的混合物， 所制備的木質(zhì)素纖維的混合物的重量為21. Ikgo將0. 5kg十八烷基氯化銨和200g硼酸溶 于或分散于^cg水中，其中，0. 5kg十八烷基氯化銨在6. 7kg的十八烷基氯化銨、硼酸和水的 混合物中的含量為7. 46wt% ；200g硼酸在6. 7kg的十八烷基氯化銨、硼酸和水的混合物中 的含量為2. 99wt%0然后打開攪拌機(jī)，邊攪拌邊將配好的十八烷基氯化銨、硼酸和水的混合 物噴灑到木質(zhì)素纖維的混合物中。其中，十八烷基氯化銨、硼酸和水的混合物和木質(zhì)素纖維 的混合物的重量比為6.7kg 21. Ikg = O. 32 1。攪拌均勻后倒入到擠出機(jī)料斗中擠出造粒，擠出模板孔徑為6cm。擠出完畢后將所有木質(zhì)素纖維顆粒自然晾干，然后密封包裝。
實(shí)施例3 將0. 5kg納米二氧化硅粉料和0. Ikg鈦酸四丁酯以及汕8水加入到20kg 絮狀木質(zhì)素纖維中攪拌均勻，其中，0. 5kg納米二氧化硅粉料為20kg絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量 的2. 5wt%;5kg水為20kg絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的25wt%;0. Ikg鈦酸四丁酯為0. 5kg納米 二氧化硅粉料質(zhì)量的20wt%。然后將纖維加熱到40°C，時(shí)間為4小時(shí)，制成木質(zhì)素纖維的 混合物，所制備的木質(zhì)素纖維的混合物的重量為25. 6kgo將Ikg分子量為1000的聚乙二醇 和200g季銨鹽溶于或分散于9kg水中，Ikg分子量為1000的聚乙二醇在10. 2kg的聚乙二 醇、季銨鹽和水的混合物中的含量為9. 80wt% ；200g季銨鹽在10. 2kg的聚乙二醇、季銨鹽 和水的混合物中的含量為1. 96wt%。然后打開攪拌機(jī)，邊攪拌邊將配好的聚乙二醇、季銨鹽 和水的混合物噴灑到木質(zhì)素纖維的混合物中，其中，聚乙二醇、季銨鹽和水的混合物和木質(zhì) 素纖維的混合物的重量比為10. 25. 6kg = 0. 3984 1。攪拌均勻后倒入到擠出機(jī) 料斗中擠出造粒，擠出模板孔徑為5cm。擠出完畢后將所有木質(zhì)素纖維顆粒自然晾干，然后 密封包裝。
本實(shí)施例3所采用的納米二氧化硅粉料，其中二氧化硅粉料的粒徑為IOnm 200nm ；本實(shí)施例3所采用的分子量為1000的聚乙二醇的平均分子量為1000。
權(quán)利要求
1.一種顆粒狀路用木質(zhì)素纖維，其特征在于是由表面活性劑、防霉劑和水的混合物 與木質(zhì)素纖維的混合物以重量比為0. 15-0.60 1混均、造粒和干燥而制成；其中，在表面 活性劑、防霉劑和水的混合物中，表面活性劑的含量為C1，0 < Cl < 50wt%，防霉劑的含量 為C2，0 <C2^ 5wt% ；在木質(zhì)素纖維的混合物中，是在絮狀木質(zhì)素纖維中添加無機(jī)填料、 偶聯(lián)劑和水，其中，無機(jī)填料添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-10%，且興0，偶聯(lián)劑添加 量為無機(jī)填料質(zhì)量的0-20%，且興0，水添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-200%。
2.如權(quán)利要求1所述的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維，其特征在于，所述的表面活性劑為 十二烷基硫酸鈉、十八烷基氯化銨、聚乙二醇、聚乙二醇端甲醚和span20、span60, span80 以及吐溫系列表面活性劑中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維，其特征在于，所述的防霉劑為甲酚、 (芐基)苯酚、乙萘酚、二氯酚、溴代酚、對氯間二甲酚、五氯苯酚(鈉)、苯并咪唑、苯并噻 唑、三唑類化合物、三嗪類化合物、硝基吡啶、喹啉類化合物、硼酸，硫酸銅，甲叉雙硫酸鹽和 季銨鹽中的一種或幾種。
4.如權(quán)利要求1所述的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維，其特征在于，所述的無機(jī)填料為高嶺 土、二氧化硅、二氧化鈦或蒙脫土 ；所述的無機(jī)填料為粉體顆粒狀，其粒徑為IOnm 1mm。
5.如權(quán)利要求1所述的顆粒狀路用木質(zhì)素纖維，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為鈦酸四 丁酯，正硅酸乙酯或端氨基(甲基)硅氧烷。
6.一種顆粒狀路用木質(zhì)素纖維的制備方法，其特征在于，該制備方法包括下述步驟(1)將表面活性劑和防霉劑溶于或分散水中，溶解或分散后，制成表面活性劑、防 霉劑和水的混合物，在表面活性劑、防霉劑和水的混合物中，表面活性劑含量為C1，0 < Cl 彡 50wt%，防霉劑含量為 C2，0 < C2 ^ 5wt% ；(2)將無機(jī)填料加入到絮狀木質(zhì)素纖維中，無機(jī)填料添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的 0-10%，且興0，并添加偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑添加量為無機(jī)填料質(zhì)量的0-20%，且興0，并攪拌分 散均勻，還加水到絮狀木質(zhì)素纖維中，水添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-200%，混均后 加熱到40-80°C，加熱1-4小時(shí)，得到木質(zhì)素纖維的混合物；(3)將步驟(1)得到的表面活性劑和防霉劑的混合物加入到步驟( 得到的木質(zhì)素 纖維的混合物中，其中，表面活性劑和防霉劑的混合物和木質(zhì)素纖維的混合物的重量比為 0. 15-0. 60 1 ；在加入過程中，邊攪拌木質(zhì)素纖維的混合物邊加入表面活性劑和防霉劑的 混合物，混合均勻，得到木質(zhì)素纖維半成品；(4)將步驟C3)得到的木質(zhì)素纖維半成品加入到擠出機(jī)中，擠出造粒，得到木質(zhì)素纖維 顆粒；(5)將木質(zhì)素纖維顆粒干燥，干燥溫度在20 100°C，干燥使木質(zhì)素纖維顆粒中的水含 量低于5wt%，即停止干燥；(6)將干燥后的木質(zhì)素纖維顆粒密封包裝。
7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、 十八烷基氯化銨、聚乙二醇、聚乙二醇端甲醚和span20、60、80的吐溫系列表面活性劑中的 一種或幾種。
8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的防霉劑為甲酚、(芐基)苯酚、乙 萘酚、二氯酚、溴代酚、對氯間二甲酚、五氯苯酚(鈉)、苯并咪唑、苯并噻唑、三唑類化合物，三嗪類化合物、硝基吡啶、喹啉類化合物、硼酸，硫酸銅，甲叉雙硫酸鹽和季銨鹽中的一種或 幾種。
9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的無機(jī)填料為高嶺土，二氧化硅， 二氧化鈦或蒙脫土 ；所述的無機(jī)填料為粉體顆粒狀，其粒徑為IOnm 1mm。
10.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為含硅或鈦類型的偶聯(lián) 劑，為鈦酸四丁酯，正硅酸乙酯或端氨基(甲基)硅氧烷。
全文摘要
一種顆粒狀路用木質(zhì)素纖維及其制備方法。是由表面活性劑、防霉劑和水的混合物與木質(zhì)素纖維的混合物以重量比為0.15-0.60∶1混均、造粒和干燥而制成；其中，在表面活性劑、防霉劑和水的混合物中，表面活性劑的含量為C1，0＜C1≤50wt％，防霉劑的含量為C2，0＜C2≤5wt％；在木質(zhì)素纖維的混合物中，是在絮狀木質(zhì)素纖維中添加無機(jī)填料、偶聯(lián)劑和水，其中，無機(jī)填料添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-10％，且≠0，偶聯(lián)劑添加量為無機(jī)填料質(zhì)量的0-20％，且≠0，水添加量為絮狀木質(zhì)素纖維質(zhì)量的0-200％。其有益效果是生產(chǎn)簡單，不需要復(fù)雜的操作過程和生產(chǎn)設(shè)備。一臺拌和機(jī)和一臺擠出機(jī)就可以完成上述加工過程；由于添加了有效的防霉劑和無機(jī)添加劑，木質(zhì)素纖維疏水性增強(qiáng)，防霉變性能大大提高，木質(zhì)素纖維顆粒貯存期長。
文檔編號C04B16/02GK102030490SQ20101053280
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者劉小龍 申請人:北京厚德交通科技有限公司