[发明专利]一种路用阻燃木质素纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种路用阻燃木质素纤维及其制备方法，特别是涉及一种具有良好阻燃效果、环境友好的路用木质素纤维及其制备方法。

背景技术

隧道是公路，特别是山岭重丘区公路的重要组成部分，且往往由于其不可替代性，成为整个公路体系的咽喉。大型隧道内由于相对封闭，一旦发生火灾不仅会造成隧道设施和隧道结构的严重损毁，引起不同程度的交通阻塞甚至中断，还会威胁使用者的人身安全，造成严重的经济及社会影响。

沥青混凝土路面因其良好的行驶舒适性、低噪音、可视性高、维修便捷等因素而广泛应用于道路工程。但其应用于隧道中时，由于沥青材料本身具有明显的可燃性，并且在燃烧时产生大量的烟雾及有害气体而严重威胁隧道及使用者的安全，如何降低隧道内沥青混凝土路面的可燃性及燃烧排放已成为道路界人士研究与关注的焦点。

为了解决隧道防火的问题，目前国际上通常采用两种不同的方式来降低隧道内沥青路面的可燃性。一种是在沥青混合料中添加阻燃剂，通过其和沥青中可燃有机化合物燃烧时所分解产生的物质发生反应，从而减缓或终止燃烧的链式反应，达到阻燃的目的；另一种是采用在沥青混凝土铺装的路面层上涂抹阻火耐温材料，通过隔离沥青路面层起到防火的效果。

木质素纤维应用于沥青混合料中具有提高混合料高、低温性能，改善混合料水稳定性等一系列优势，特别是在沥青玛蹄脂碎石混合料中，木质素纤维作为混合料中的沥青稳定剂及加筋材料具有不可替代的作用，且近年来由于沥青玛蹄脂碎石混合料的高品质，其在公路工程中应用数量的不断增加，而当路面在交通荷载及环境的综合作用下出现老化、损坏，需要处治时，从资源循环利用的角度出发，对废旧混合料的再生处治具有明显优势，但是由于该类混合料的拌合及施工温度较高，对木质素纤维的性质存在一定影响，如混合料中的木质素纤维经施工与运营期使用后仍保持较好品质则更有利于保证再生沥青玛蹄脂混合料的品质，降低再生成本，所以阻燃型木质素纤维的应用对于保证沥青混合料品质，降低沥青混合料的可燃性具有实际意义。

发明内容

为降低木质素纤维的可燃性，本发明的目的是提供一种专门用于沥青路面的阻燃木质素纤维，该发明具有良好的阻燃性能，对沥青混合料性能的改善作用明显，生产成本低、使用方便。另外，该发明充分利用了废旧资源且无污染物排放，符合循环经济及环境保护的要求。

本发明的另一个目的是提供一种上述阻燃木质素纤维的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的路用阻燃木质素纤维，由下列原料以重量百分比组成：

木质素纤维                    60～80％

膨松剂                        5～10％

无机阻燃剂                    15～30％

本发明的木质素纤维由吸油率为材料自重6～8倍，灰分含量小于8％的新闻纸切割而成。

本发明膨松剂为碳酸盐材料。

本发明的无机阻燃剂由红磷、结晶水氢氧化铝和水合硅酸镁按照重量份比30～50份、25～50份、20～40份混合而成。

本发明提供上述的一种路用阻燃木质素纤维的制备方法，包括如下步骤：

(1)备料：选择吸油率为材料自重6～8倍，灰分含量小于8％的新闻纸作为生产木质素纤维的原材料；

(2)切割：将所备新闻纸切割成为宽度为9～11mm的碎块；

(3)粉碎：将碎块添加入粉碎装置，粉碎后形成木质素纤维，木质素纤维通过0.15mm筛时的通过率为70±10％，；

(4)搅拌：将木质素纤维、膨松剂及无机阻燃剂按比例添加入搅拌装置，使膨松剂及无机阻燃剂均匀分布于木质素纤维中；

(5)成品压缩包装：利用压缩机将搅拌后的木质素纤维压缩为块状，然后真空包装。

本发明涉及的路用阻燃木质素纤维具有良好的阻燃性能，通过直接按比例加入沥青混合料中，可明显降低沥青混合料的可燃性。由于掺加了无机阻燃剂的木质素纤维的加入，将消灭沥青混合料燃烧中烃类氧化初期产生的活性较强的自由基，通过在沥青表面形成隔离膜，并生成稳定碳化层等方式，切断可燃、助燃气体向沥青内传递，使燃烧终止，产生自熄现象，达到阻燃、抑烟的目的。阻燃木质素纤维的生产充分利用废旧资源，同时生产过程中不产生固体及液体废弃物，具有明显的经济和社会效益，符合当前循环经济、环境保护、可持续发展的时代主题。

为了反映本发明的效果，以SMA13为例，通过对比试验的方法，分别测试了掺加与未掺加本品改性沥青SMA13混合料的阻燃及综合性能，对比结果见表1：

表1掺加本品SMA13混合料性能