[发明专利]一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺

权利要求书

1.一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为包括以下步骤：

第一步矿物粉体的提纯

将天然纤维矿物矿粉加入湿式球磨机中研磨，其中，物料比为每公斤矿粉加5～25升水，溢流矿浆经螺旋分级机分离，除去固体颗粒物杂质后的泥浆，用泵送入搅拌速度为500～1450转/分（rpm）搅拌桶中，同时加入矿粉质量0.05%～5%的分散剂，搅拌分散20～120分钟后，矿浆排放到沉淀池静置4小时；上层悬浮矿浆用转速为2000～3500rpm的离心机分离5～20分钟，丢弃沉沙，得到提纯后的悬浮矿浆；

第二步纤维束的分散与改性

提纯悬浮矿浆脱水，矿浆浓缩后，用酸或碱溶液调节矿浆的pH值为3～10，在矿浆中加入浓度为5%的第一种改性剂的稀溶液，溶液中第一种改性剂的质量为提纯浆中所包含矿物固体质量的1%～5%，1000rpm搅拌10分钟，送入胶体磨进行循环研磨10分钟，第一次分散后的矿浆经转速2500rpm的离心机离心分离5分钟，弃去溶液，沉淀物用于二次改性；

第三步再分散与二次改性

第二步分散改性后的矿浆沉淀物再次用酸或碱溶液调节pH值为7～10，加入浓度为5%的第二种改性剂的稀溶液，溶液中改性剂的质量为提纯浆中所包含矿物固体质量的1%～5%，1450rpm搅拌10～30分钟后，送入超声波发生器，经超声波5～30分钟的超声空化分散后，再次用胶体磨进行二次循环研磨5分钟；

第四步成品加工

第三步二次研磨后的分散改性矿浆离心脱水后，固体物106℃～120℃烘干，经气流磨或雷蒙磨粉碎、200目筛分，称量，密封包装，就得到协同改性的多官能团有机改性纳米矿物纤维功能粉体。

2.如权利要求1所述的一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为上述第一种改性剂为含阳离子的表面活性剂，具体为十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基溴化吡啶、十二烷基三甲基氯化胺或分子量800-1200万的阳离子聚丙烯酰胺中的一种。

3.如权利要求1所述的一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为上述第二种改性剂为硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂，锡酸酯偶联剂中的一种。

4.如权利要求1所述的一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为上述第一种和第二种改性剂溶液中的溶剂为无水乙醇、异丙醇、环己烷和醋酸乙酯中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为所述分散剂为：聚丙烯酸，聚乙烯醇，六偏磷酸钠，焦磷酸钠，十二烷基磺酸钠中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为上述调节矿浆pH值的酸为0.2mol/L盐酸，碱为0.2mol/L氢氧化钠。

7.如权利要求1所述的一步法制备表面有机化改性纳米矿物纤维的工艺，其特征为所述的天然纤维矿物为：海泡石、凹凸棒石、叶蜡石或水镁石等具有纤维结构的天然矿物，矿物在加入到球磨机前，通过颚式破碎机、对辊机粉碎至矿物颗粒的平均粒径小于5.0mm时。