[发明专利]一种水泥施胶纤维的制备方法及其在水泥制品中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及新型施胶纤维领域，尤其是涉及一种水泥施胶纤维的制备方法及其在水泥制品中的应用。

背景技术

水泥是当今最主要的建筑材料，但水泥砂浆与混凝土却存在抗拉强度低、脆性大和抗冲击性差等缺点，将某些抗碱性强、力学性能优良的纤维用不同方式与水泥砂浆或混凝土等水泥制品相复合，能在不同程度上改善后者的力学与物理性能，并提高它们的使用价值和耐久性。目前在工程中使用的增强纤维主要有玻璃纤维，合成有机纤维，钢纤维等，但都受制于价格高昂的影响，并且玻璃纤维在水泥中使用的耐久性不够；合成有机纤维主要有聚丙烯纤维，该纤维与混凝土之间的界面结合力小，影响其在水泥制品中增强增韧作用的发挥；钢纤维容易引起电化学腐蚀的问题。

由玉米麸皮加工而成的混合醚产品等可以代替用木材、精制棉、淀粉等衍生物产品，以及聚乙烯醇、可分散胶粉、化学黏合剂等石油化学品，我国是全球玉米产量第二大国，2009年产量达到1.6亿吨，因此，深入开发玉米衍生产品，拓展玉米产品应用领域，提升玉米加工领域的产业链及其技术，小麦麸皮、啤酒糟、稻壳、花生壳、麦秸、芦苇、木材等一般也作为垃圾处理，若能作为原料生产水泥施胶纤维，也节约了能源，达到二次利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水泥施胶纤维的制备方法及其在水泥制品中的应用，以小麦麸皮、啤酒糟、稻壳、花生壳、麦秸、芦苇、木材为原料，经一系列工序生产而得到的，来源丰富，并且其营养价值低，故价格也低廉，性能优良。由于水泥砂浆和混凝土的用量极大，市场前景极其广阔。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种水泥施胶纤维的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

①选取植物原料，

②将植物原料除去醇溶蛋白：在有机醇水溶液中，加入5～15%的无机强碱，升温至60～70℃，将其溶解，然后降温至0～45℃；

③将经过步骤②处理的植物原料升温至60～100℃；然后降温至0～45℃，加入醚化剂在45～95℃醚化4～12小时，即生成阿拉伯木聚糖甲醚基纤维素醚；降温至0～50℃，用有机酸中和至PH=6～9，过滤，滤饼再用有机醇水溶液洗涤，离心分离，即可得到水泥施胶纤维产品。

优选的，所述步骤②为：将植物原料除去醇溶蛋白：在有机醇水溶液中，加入5～15%的无机强碱，升温至65～70℃，将其溶解，然后降温至0～45℃。

优选的，所述步骤③为：将经过步骤②处理的植物原料升温至75～90℃；然后降温至0～45℃，加入醚化剂在75～95℃醚化4～12小时，即生成阿拉伯木聚糖甲醚基纤维素醚；降温至0～50℃，用有机酸中和至PH=6～9，过滤，过滤出阿拉伯木聚糖甲醚基纤维素醚的有机醇溶液合并蒸馏回收有机醇循环使用，滤饼再用有机醇水溶液洗涤，离心分离，即可得到水泥施胶纤维产品。

优选的，所述植物原料为：玉米麸皮、小麦麸皮、啤酒糟、稻壳、花生壳、麦秸、芦苇、木材的一种或者几种；

所述步骤②中有机醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、C4～C6醇及其异构醇、丙二醇、丙三醇、环己烷、苯、甲苯；

所述步骤②中无机强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠；

所述步骤③中醚化剂为：二氯甲烷，二氯乙烷，二氯丙烷，二氯丁烷（C1～C16)；环氧氯丙烷；

所述步骤③中的有机酸或无机酸为盐酸、氯化氢气体、硫酸、磷酸、甲酸、甲酸、乙酸、乙醇酸、丙酸。

优选的，所述有机醇醇水溶液中的配比为：有机醇∶水=1∶（0～2）；植物原料与有机醇水溶液的质量比为1∶（1～20）；植物原料∶无机强碱∶醚化剂的质量比为1:0.12～2.0∶0.2～0.3，所述植物原料的重量为除去了醇溶蛋白的重量。

优选的，所述有机醇醇水溶液中的配比为：有机醇∶水=1∶（0.05～0.30）；植物原料与有机醇水溶液的质量比为1∶（5～12）；植物原料∶无机强碱∶醚化剂的质量比为1:0.2∶0.2，所述植物原料的重量为除去了醇溶蛋白的重量。

优选的，其特征是只将植物原料（除去了醇溶蛋白）碱化水解，不经过醚化反应，然后直接中和过滤，干燥，即可制得阿拉伯木聚糖甲醚基纤维素醚产品，所述植物原料的重量为除去了醇溶蛋白的重量。

本发明还提供了一种水泥施胶纤维在水泥制品中的应用，其特征是，所述水泥制品包括以下重量比的原料：水泥10～80%，骨料20～80%，添加剂0～10%，水泥施胶纤维0.5～20%。

优选的，所述水泥为硅酸盐水泥、高铝水泥、石灰水泥、高磷水泥、高炉矿渣水泥中的一种或者几种。