本发明专利技术公开了一种再生纤维素纤维及其制造方法，所述的再生纤维素纤维是采用未脱墨的废旧新闻纸、办公纸、牛皮纸、或箱板纸等为原料，通过超声波处理后与填料、表面活性剂、防水剂、特殊涂料以一定配比混合制成。所述的再生纤维素纤维的制备方法为：将废纸原料经高能水力碎浆机疏解后进行筛选除渣，净化后的浆料经超声波处理后与混合填料搅拌均匀，然后在60℃以上温度缓慢烘干得到绝干浆，球磨分散绝干浆获得绒毛状单丝纤维，并在此过程中干法加入纳米TiO2涂料，从而得到再生纤维素纤维产品。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，所述的再生纤维素纤维是采用未脱墨的废旧新闻纸、办公纸、牛皮纸、或箱板纸等为原料，通过超声波处理后与填料、表面活性剂、防水剂、特殊涂料以一定配比混合制成。所述的再生纤维素纤维的制备方法为：将废纸原料经高能水力碎浆机疏解后进行筛选除渣，净化后的浆料经超声波处理后与混合填料搅拌均匀，然后在60℃以上温度缓慢烘干得到绝干浆，球磨分散绝干浆获得绒毛状单丝纤维，并在此过程中干法加入纳米TiO2涂料，从而得到再生纤维素纤维产品。【专利说明】
本专利技术涉及，属于纤维素纤维领域。
技术介绍
纤维素是世界上最大的可再生能源，并具有天然的吸水、吸油性能，逐渐成为国内外研究的热点。纤维素纤维是继矿物纤维、高分子聚合物纤维等化学合成纤维之后发展起来的新型混凝土耐久性专用纤维，在多种混凝土领域应用广泛。SMA (Stone Matrix Asphalt),全称为浙青玛蹄脂碎石混合料,是世界上广泛推广普及的一种新型混凝土路面结构。为保证浙青在拌合、储存、运输、摊铺及碾压过程中的稳定性，提高浙青混凝土路面的耐久性，纤维在SMA中起着至关重要的作用，而纤维素纤维正是提供此类纤维的最佳材料。废纸绝大部分的成分为纤维素纤维，同样具备了纤维素纤维的典型特点。但就目前的研究来看，由废纸为原料制备纤维素纤维的研究报导显为少见，因此，研究废纸再生纤维素纤维是非常有意义的。现有技术一(中国专利CN 1405372)公开了一种路用木质纤维制备方法，它是将废纸原料与改性后的高岭土超细粉复合制成松散木质纤维，在一定程度上防止了浙青混合料在使用过程中出现离析、滴漏现象发生； 现有技术二(中国专利C N 101096835)公开了一种路用木质纤维素纤维材料及其制备方法，多种材料的加入提高了它在浙青中分散性。上述两个专利都有一个共同的缺陷，就是纤维本体结构并未发生改变，纤维素本体的结晶程度较高，影响了它的活性，纤维的比表面积较小，导致纤维与浙青混合料的接触面积较小，影响了纤维的利用率；另外，此专利技术纤维的力学性能及抗老化性能还有待于进一步提闻。现有技术三(中国专利申请CN 1923904A)公开了一种复合改性纤维及其生产方法，均匀分散的纤维增强了浙青混凝土的硬度和耐磨性，它是从原木质原料经多道工序加工而成，工艺复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是以废纸浆纤维为原料，制备一种比表面积大、分散性好、吸油率高、同时能有效粘结集料的新型再生纤维素纤维。本专利技术的另一个目的是提供一种再生纤维素纤维的制造方法。为实现上述目的，本专利技术依次给出的技术方案是: 保护的技术方案一: 一种再生纤维素纤维，其特征在于，是以废旧新闻纸、办公纸、牛皮纸或箱板纸为原料，经超声波处理后与填料、表面活性剂、防水剂、硫酸铝、特殊涂料通过湿法和干法混合制得。所述的原料，作为再生纤维其细度在15-58 μ m之间，纤维长度在0.5_5mm之间，改性后纤维吸油倍率大于自身重力5倍以上。所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。所述的填料为超细高岭土或滑石粉。所述的表面活性剂为十六烷基氯化铵或十六烷基溴化铵。所述的防水剂为分散松香剂。所述的涂料为亲油疏水性纳米Ti02。保护的技术方案二: 一种再生纤维素纤维材料的方法，其特征在于，制备步骤如下: ①以废纸为原料，撕碎、浸泡、疏解、净化、干燥后得到初次的绝干浆。具体为:将废旧新闻纸、牛皮纸、办公纸或箱板纸原料撕碎水中浸泡12h后于高能水力碎浆机中疏解成单丝纤维；疏解后的纤维稀释浓度5%左右经80目过筛除掉浆料中的纤维束和尘杂，并于电热鼓风干燥箱中100°C以上烘干24h得到初次的绝干浆。②以超声波的方法改性废纸的绝干浆，获得第一次改性后的绝干浆浆料。③将第一次改性后的绝干浆浆料与防水剂、驻留剂硫酸铝、填料、表面活性剂搅拌复合，以完成对纤维表面处理，其中防水剂用量为绝干浆的0.8-2.0%重量比，硫酸铝用量为绝干浆的1.0-2.5%重量比，填料用量为绝干浆的8-20%重量比，表面活性剂用量为绝干浆的0.3-0.6%重量比。具体的，纤维表面处理方法:将第一次改性后的绝干浆浆料配制浆浓为l_3wt%，与填料、表面活性剂电动搅拌复合，填料用量为绝干浆的8-20%重量比，防水剂用量为绝干浆的0.8-2.0%重量比，`硫酸铝用量为绝干浆的1.0-2.5%重量比，表面活性剂用量为绝干浆的0.3-0.6%重量比。电动搅拌时间为30-60min，转速600r/min，复合后的浆料经真空抽滤后干燥得到第二次改性纤维绝干浆。④将得到的第二次改性绝干浆利用球磨机分散成绒毛状态，绒毛化过程中干法加入涂料纳米TiO2，其用量绝干浆的5-12%重量比。具体的，纤维绒毛化处理方法:将得到的绝干浆利用球磨机分散成绒毛状态，绒毛化过程中干法加入涂料纳米TiO2，其用量绝干浆的5-12%重量比，球磨机转速为500-800r/min，球磨时间45_90min，产品收集即可为成品。成本纤维抗拉强度可达到600-900MPa，吸油倍率大于自身重力5倍，在5.5-8.0之间。所述步骤①中，废报纸原料不需对纤维进行脱墨处理，充分利用了废纸中的油墨成分，将其变为有效的填料加以利用。步骤①中的碎浆机转速300-600r/min，水力疏解温度为40-65°C，时间为30-60min。步骤①中所述纤维为至少80%的α -纤维素。所述步骤②中，将初次的绝干浆配成2%浆浓进行超声波处理。进一步优化，在进行超声波处理前，先将初次的绝干浆浸泡l_5wt%碱溶液润胀2h后，配制2%浆浓，在完成碱活化处理后再进行超声波处理。所述超声波处理在超声波发生器内完成，设定为:功率270-400W，超声5_20min，间隙5s，起始温度为30°C。所述步骤③所用的电动搅拌浆浓为1_3%，时间为30-60min，转速600r/min。所述步骤④中利用球磨机来实现单根纤维的分离，使木质纤维素纤维达2-5 m2/g的比表面积。本专利技术的优势: (O原料来源于废纸，响应了国家再生能源的可持续发展要求，实现二次纤维再利用； (2)废纸成分70%以上为α-纤维素，避免了分离木材中纤维素的复杂工艺，降低了生产成本；(3)整个处理工艺路线清晰，设备简单，易于操作； (4)现有路用纤维素纤维大多数没有经过特殊处理，产品质量不易保证。与现有技术相比，本专利技术大胆采用碱活化作用下超声改性技术，超声波的“声空化效应”可以迅速分散纤维束，使之细纤丝化，分丝帚化的纤维素丝比表面积更大，与基体的包裹性能更好。现有的纤维大多不易长时间保存，易老化，且耐酸碱性能差，本专利技术在绒毛化过程中加入纤维涂料，改善纤维的抗老化性能和耐酸碱性能。超声波的声空化效应增加纤维的可及度；巨大的比表面积改善了纤维与碎石、集料间的粘结力；附加填料分布于纤维表面，增加了纤维的吸油特性、强度及抗老化性能；不规则的空心结构形成均匀分散、乱向分布于浙青矿粉中的三维网络结构。以上纤维特点防止了浙青析油、滴漏，从而起到加筋增韧阻裂的功效，提高混凝土的服役年限。【专利附图】【附图说明】图1再生纤维素纤维的SEM形貌。图2再生纤维素纤维红外光谱图。图3超声处理时间对吸油倍率的影响。图4为本专利技术工艺方法示意图。【具体实施方式】以下通过特定的具体实例说明本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋正武，郭秀艳，袁政成，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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