一种植物纤维揉化处理技术制造技术

本发明专利技术提供了一种植物纤维揉化处理技术，包括以下步骤：(1)将草木纤维裁切分散；(2)向步骤(1)裁切后的草木纤维中继续加入粉状添加剂作为配料；其中，所述粉状添加剂包括表面活性剂、碳纳米管和纳米纤维素；(3)再向步骤(2)得到的混合物Ⅰ中加入5％浓度的纯碱揉搓搅拌；(4)将步骤(3)得到的混合物Ⅱ烘干，制得植物纤维复合材料。本发明专利技术选用多种草木纤维进行复配，通过添加粉末添加剂和纯碱的作用，改善其表面粗糙度和力学性能，使植物纤维的结合强度更好。本发明专利技术经过一系列工艺，能够将天然植物纤维变得更加有韧性，同时能够改善与水泥、石膏、石灰等材料结合的亲和性。石灰等材料结合的亲和性。石灰等材料结合的亲和性。

【技术实现步骤摘要】
一种植物纤维揉化处理技术


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种植物纤维揉化处理技术。

技术介绍

[0002]可持续发展涉及使用作为传统材料替代品的可持续材料，以避免自然资源的过度消耗。植物纤维作为一种天然绿色材料，由于其在复合材料中的潜在应用价值，正逐步应用于瓷砖胶、砂浆、灰浆、墙漆等建筑涂料、浆料的生产，通过引入适量的植物纤维，从而实现提高建筑材料的韧性和强度。植物纤维具有诸多优点，如价格低廉、来源丰富、处理和使用较为灵活、密度低、高强度质量比等。专利CN 111534173A公开了一种植物纤维抗菌涂料及制备方法，包括如下重量份的组分，丙烯酸乳液80
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120份、水100
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120份、分散剂2
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5份、消泡剂2
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4份、钛白粉20
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40份、煅烧高岭土5
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8份、植物纤维24
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32份、植物提取物5
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10份；所述植物纤维为竹纤维、艾草纤维或香茅纤维的混合物；所述植物提取物为芦荟、薄荷、缬草或桑枝的提取物。该专利技术实现了环保具有长效抑菌效果的涂料。专利CN 107629604A公开一种快干建筑涂料及其制备方法，其由以下重量份数的组分组成：草木灰提取物10
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20份，石膏1
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3份，焦炭粉1
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2份，水性丙烯酸乳液5
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8份，成膜剂7
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12份，植物纤维1
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2份，水30
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90份，增稠剂3
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5份，快干剂2
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5份。本专利技术通过上述配方制备的涂料具有快速固化的特点，在建筑墙体表面涂刷形成的涂层能在30
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90秒内快速干化，并且厚度均匀一致，解决了现有水性涂料固化慢的问题，也降低成本、简化制备方法。
[0003]但是植物纤维的耐久性较低、黏结性较差、机械性能较差，极大限制了植物纤维在建筑材料领域中的实际应用。天然的植物纤维与水泥、石膏、石灰等材料结合的亲和性不理想。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种植物纤维揉化处理技术，将天然植物纤维经过一系列处理后的植物纤维，应用到瓷砖胶、砂浆、灰浆、墙漆等建筑涂料、浆料的生产，可以实现提高建筑材料的韧性和强度，提高亲和性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种植物纤维揉化处理技术，包括以下步骤：
[0007](1)将草木纤维裁切分散；
[0008](2)向步骤(1)裁切后的草木纤维中继续加入粉状添加剂作为配料；其中，
[0009]所述粉状添加剂包括表面活性剂、碳纳米管和纳米纤维素；
[0010](3)再向步骤(2)得到的混合物Ⅰ中加入5％浓度的纯碱揉搓搅拌；
[0011](4)将步骤(3)得到的混合物Ⅱ烘干，制得植物纤维复合材料。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述草木纤维包括长度为1mm的椰壳纤维、0.5mm的稻秆纤维、0.2mm的麦秆或稻秆纤维以及0.05mm的木质废纸浆纤维。
[0013]本专利技术的草木纤维选自长度为1mm的椰壳纤维、0.5mm的稻秆纤维、0.2mm的麦秆或
稻秆纤维以及0.05mm的木质废纸浆纤维。专利技术人发现本专利技术的草木纤维可以显著增加材料的动态力学性能，对力学强度具有很好的改善和强化作用，对建筑砂浆材料等的性能改善与优化显著。本专利技术的纤维的长度更有利于抗拉强度、韧性和结合力的增强，专利技术人认为纤维的纵横比是影响力学性能的主要因素之一，不同的纤维种类的结构特性不同，当纤维长度太小，间隙的存在以及纤维与其余材料之间的粘结较弱，使抗拉强度和韧性下降，当纤维长度太长，纤维的比表面积小，使纤维表面羟基减少，从而使纤维间的结合力变弱。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述步骤具体为：
[0015](1)将草木纤维使用双排犁刀式分散设备裁切分散；
[0016](2)向步骤(1)裁切后的草木纤维中继续加入粉状添加剂作为配料；其中，
[0017]所述粉状添加剂包括表面活性剂、碳纳米管和纳米纤维素；
[0018](3)再向步骤(2)得到的混合物Ⅰ中加入5％浓度的纯碱双排螺旋式揉搓混合设备中揉搓搅拌；
[0019](4)将步骤(3)得到的混合物Ⅱ使用带式电热烘焙设备烘干，制得植物纤维复合材料。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述步骤(1)中草木纤维使用偶联剂依次浸渍、固化后干燥，再使用双排犁刀式分散设备裁切分散。
[0021]优选的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂，质量比为(2～3):1。进一步优选的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂，质量比为2.4:1。进一步优选的，所述偶联剂包括硅烷偶联剂kh550和钛酸酯偶联剂201。硅烷偶联剂kh550购自云盛化学，钛酸酯偶联剂HY201购自美国Kenrich Petrochemicals。
[0022]本专利技术通过使用偶联剂进行前处理，提高植物纤维和其与材料之间的相容性，改善植物纤维与聚合物之间的界面相容性，拉伸强度增加和韧性增强，与建筑材料中聚合物之间界面结合力增强。偶联剂可以使本专利技术的植物纤维复合材料的机械强度提高。植物纤维中含有大量纤维素分子，大量羟基使植物纤维有亲水性，通过偶联剂处理，改善与有机界面的相容性，处理后的植物纤维表面结构和特性发生改变，纤维内部结合水减少或纤维表面粗糙度提升，增强了纤维的化学键合和机械结合能力。
[0023]在一种优选的实施方式中，所述粉状添加剂包括以下重量份数的组分：6～14份表面活性剂、5～10份碳纳米管和4～8份纳米纤维素。
[0024]优选的，所述粉状添加剂包括以下重量份数的组分：10份表面活性剂、7份碳纳米管和6份纳米纤维素。
[0025]本专利技术通过添加粉状添加剂，使复合材料具有优良的机械性能，因为植物纤维的结构呈多孔状，通过添加剂可以在不损伤植物纤维自身强度和韧性的同时，填充植物纤维表面沟壑、改善植物纤维与建筑材料中其余组分的基体的界面结合。同时纳米材料附着在植物纤维表面，改善其表面粗糙度和力学性能，使植物纤维的结合强度更好。专利技术人发现本专利技术的碳纳米管和纳米纤维素更能提高材料的机械性能和结合强度。
[0026]优选的，所述碳纳米管，内径：2
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5nm，纯度：>95％，长度：10
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30um，堆密度：0.27g/cm3；真密度:2.1g/cm3。购自先丰纳米，货号：100228。所述纳米纤维素羧基含量：1.2
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3.0mmol/g，pH值：7
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8，灰分：17％；白色到灰白色粉末；直径:4～10nm，长度:200nm。购自西碘实验，产品编号:SD
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C916412。
[0027]碳纳米管的内径和长度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物纤维揉化处理技术，其特征在于，包括以下步骤：(1)将草木纤维裁切分散；(2)向步骤(1)裁切后的草木纤维中继续加入粉状添加剂作为配料；其中，所述粉状添加剂包括表面活性剂、碳纳米管和纳米纤维素；(3)再向步骤(2)得到的混合物Ⅰ中加入5％浓度的纯碱揉搓搅拌；(4)将步骤(3)得到的混合物Ⅱ烘干，制得植物纤维复合材料。2.根据权利要求1所述的一种植物纤维揉化处理技术，其特征在于，所述草木纤维包括长度为1mm的椰壳纤维、0.5mm的稻秆纤维、0.2mm的麦秆或稻秆纤维以及0.05mm的木质废纸浆纤维。3.根据权利要求1所述的一种植物纤维揉化处理技术，其特征在于，所述步骤具体为：(1)将草木纤维使用双排犁刀式分散设备裁切分散；(2)向步骤(1)裁切后的草木纤维中继续加入粉状添加剂作为配料；其中，所述粉状添加剂包括表面活性剂、碳纳米管和纳米纤维素；(3)再向步骤(2)得到的混合物Ⅰ中加入5％浓度的纯碱双排螺旋式揉搓混合设备中揉搓搅拌；(4)将步骤(3)得到的混合物Ⅱ使用带式电热烘焙设备烘干，制得植物纤维复合材料。4.根据权利要求1所述的一种植物纤维揉化处理技术...

【专利技术属性】
技术研发人员：董启有，
申请(专利权)人：佛山市卓仕高新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：