[发明专利]路用木质素纤维及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及SMA沥青混合料中稳定剂及制备方法，尤其涉及一种路用木质 素纤维及制备方法。

背景技术

SMA全称沥青玛蹄脂碎石混合料，是一种由沥青纤维稳定剂、矿粉及少量的 细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合 料。其结构强度来自于粗集料骨架之间的相互嵌挤及锁结力。在原料组成上具 有粗集料、矿粉、沥青含量高而细集料含量低的特点；在结构上具有骨料间有 效嵌挤、沥青膜较厚、空隙率小、表面粗糙的特点。SMA的组成和结构特点决定 了混合料具有抗滑耐久、密实耐久、抗高温软化以及减少低温开裂的优异性能。 而在生产沥青玛蹄脂碎石混合料时须采用到一种重要材料——纤维稳定 剂，一般都使用纤维，其是SMA的必要组成成分。科研人员已开发出来许多种 类的纤维，它们包括木质素纤维、有机纤维、玻璃纤维和钢渣纤维等。道路研 究人员将上述纤维添加到玛蹄脂碎石混合料(SMA)中并做了大量的各种性能试 验。试验结果表明，上述纤维在性能上各有所长，综合评价其总体性能，并考 虑到工程的经济性，木质素纤维是较为合理的选择，因此得到了广泛的应用。

路面木质素纤维在SMA混合料中的作用，现在有很多不同的说法，也很难 确认，从公路部门的用户来说，机理固然重要，但实质还是看对沥青混合料的 影响如何。应用于SMA沥青混合料中主要起到稳定剂和增强剂的作用。

随着研究的不断深入，纤维稳定剂在沥青混合料中不可替代的作用也逐渐 被人员所认识并且得到肯定，一些专门从事纤维生产的公司也应运而生，比较 著名的有德国的JRS公司，美国的INTERFIBER公司和FIBERAND公司等。纤维 种类也从最初的矿物纤维、有机聚合物纤维发展到目前主流的木质素纤维。

近年来，用木质素纤维铺设的SMA沥青路面以其使用性能好、施工技术简 单的特点已受到了普遍关注。自20世纪60年代，澳大利亚、加拿大等国家首 先在沥青混合料中添加纤维材料以来，欧美许多国家已兴起了纤维增加沥青路 面技术的研究高潮，做了大量的工作。美国、加拿大、澳大利亚、德国、比利 时、奥地利等国家在许多工程中都采用了纤维，并形成了一些专利产品，如美 国的BoniFiber，GoodRoadII，FiberPave，Road-Celden，德国的 ARBOCELDolanitAS等。

我国在SMA方面的研究起步较晚，但自从1992年首次将SMA技术应用 到修建“国门第一路”首都机场高速公路以来，关于SMA的研究在国内发展很 快。但纵观国内的研制现状，在对路用木质素纤维产品系统性开发与生产工艺 控制等相关研究工作还未有实质性的开展，大多数厂家还处于模仿国外的生产 工艺进行生产的摸索阶段，所用原料品种复杂且成本高，一般采用湿法工艺生 产，不但所需设备较多而且占地面积大，还需要较大面积的贮浆池，生产投资 大，制造成本高，不易推广应用；在生产过程中有废水排出，容易对周边环境 形成污染，且对水源和能源的消耗都较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种所需原料品种单一且低廉、生产工艺简单且低 能耗、生产成本低、不消耗水源、无环境污染的一种路用木质素纤维产品及制 备方法，它通过下述技术方案来实施：

所述路用木质素纤维包括下列重量百分比的废纸：废弃刊物纸50～70％， 废弃新闻纸30～50％；废弃刊物纸的吸油率应为4～5倍，灰分含量应为20～ 30％；废弃新闻纸的吸油率应为6～8倍，灰分含量应为5～8％。

采用如下步骤的干法工艺：

1)备料对作为原料的废弃新闻纸和废弃刊物纸的水分和灰分分别进行检 测，应达到所述规定范围，并按所述重量百分比分别称量各原料；

2)切碎将称量好的原料分别用切碎机切碎，通过控制其转速和进料量使 切碎宽度控制在10±3mm；

3)混料将切碎后的原料以所述质量百分配比放入混料机进行混合；

4)粉碎将上述混合的物料经加料装置送入粉碎机粉碎，使粉碎后成品物 料在通过0.15mm筛孔时的筛分率为70±10％；

5)包装称重后用内衬PVE薄膜的包装袋真空封口包装，称重误差不大于 1％。

所述粉碎机为叶轮式超级粉碎机，在粉碎过程中通过控制进料量、叶轮转 速和系统风量大小，调节成品物料粒度和纤维形态，使其达到所述筛分率。