[发明专利]利用富含单宁树皮制备高效混凝土外加剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用富含单宁的树皮生产高效混凝土外加剂的方法。

背景技术

栲胶是传统的林产化工产品，为含单宁、木质素和糖等多种成分的多酚类化合物，主要从富含单宁的植物的根、茎、叶、果壳、树皮等林业废弃物中提取，如落叶松、杨梅、黑荆树、余甘、木麻黄、云杉、桉树等树皮，中国特别是南方地区森林资源较丰富。栲胶目前的主要用途：植物鞣剂、各种胶粘剂、泥浆稀释剂、水处理剂、气体脱硫剂、金属防蚀剂、矿石浮选抑制剂、木材表面涂饰剂、染色固色剂、医药用剂，其中主要用作皮革鞣剂，用作医药用剂时要求单宁纯度高。虽然用途广泛，但由于许多栲胶提取物成本较高、纯度不够、颜色较深、糖分多，加上性能上的不足，需求逐渐萎缩，而石油化工合成产品的价格较低、性能较好，已逐步取代了栲胶的原有市场，许多栲胶生产企业接近倒闭或已倒闭，目前仍在生产的企业大都也效益下降。由于栲胶产品需求量减少，富含单宁的植物的根、茎、叶、果壳、树皮等林业废弃物大部分被用作燃料，效益较低。为提高其性能，一些高等院校及企业进行了大量的改性研究工作，纯度较高的栲胶的改性产品主要用于皮革鞣剂，但许多质量较差或纯度不够的产品仍缺乏市场。研究栲胶改性新产品、开辟新的用途对充分利用林业废弃物、减少对不可再生资源的依赖具有积极的意义。

随着社会经济和科学技术的发展，建筑业及水利工程发展迅速，混凝土材料的需求量越来越大，同时对混凝土各方面的性能也提出了新的要求，通常采用加混凝土外加剂的方法来满足混凝土各种性能的需要，发达国家使用混凝土外加剂的混凝土占混凝土总量的90％以上，而我国目前仍只有40％左右的混凝土掺加外加剂，因而为满足我国工程建筑的发展的需要，必须大力加强我国混凝土外加剂的研究、生产和应用。其中混凝土减水剂是混凝土外加剂中用量最大的一种，普通混凝土减水剂主要有木素磺酸盐、羟基羧酸盐类、多无醇类、腐殖酸类、栲胶及其废渣提取物等，减水率一般在5％～8％左右，而凝结时间较长，而高效减水剂是混凝土减水剂中近年来发展最快的品种，目前常用的高效减水剂有改性木素磺酸盐、萘磺酸甲醛缩合物、磺化三聚氰胺水溶性树脂等，减水率一般均在15％左右，氨基磺酸系高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂新型高性能减水剂的减水率则达到25％左右。除改性木素磺酸盐减水剂来自可再生资源外，其余高效减水剂均来自于石油化工产品，由于石油等不可再生资源的日益枯竭，此类产品的价格逐渐高涨，利用可再生资源生产高效混凝土外加剂具有重要的经济、社会与环保等意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产的浸提物应用范围广、成本较低、混凝土减水率高和凝结时间短的利用富含单宁树皮制备高效混凝土外加剂的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的利用富含单宁树皮制备高效混凝土外加剂的方法，采用如下步骤：

(1)树皮的粉碎与筛选：将富含单宁的树皮用粉碎机将其打碎成0.5mm～20mmm的碎料，大于20mm的颗粒返回二次粉碎；(2)浸提与改性：将碎料树皮放入浸提罐中，然后在浸提罐中按固液质量比1∶(4～6)加水，加热控制温度为70～120℃，浸提使用4～8常压罐组，逐级浸提，浸提5～12次，浸提时间为4～15h，在浸提罐中加入由亚硫酸钠与亚硫酸氢钠组成的复合改性剂，复合改性剂添加量为树皮质量的6％～30％；(3)浓缩与干燥：将所得的浸提液先通过蒸发浓缩，再将浓缩液通过喷雾干燥方法制成粉状固体，即成高效混凝土外加剂。