专利名称：：一种沥青混凝土用纤维的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于沥青道路的新型建筑材料，具体地说是一种沥青混凝土用纤维。
背景技术：
：众所周知我们在日常生活中所见到的大大小小城市乡镇中的沥青路面普遍存在着高低不平、高/低温易于形变的现象，严重影响着行车行路安全和城市品味，就是一些高等级公路的路面也严重地暴露出这些问题，日常维修费用日渐增大，更多的是直接影响到道路的正常通行。而这些现象就是因为由于普通或改性沥青混凝土在热/冷状态下的稳定性能差，耐车辙磨损性能低所至。据申请人了解，目前国内外大多数沥青混凝土用纤维为圆形截面，其与沥青混凝土拌合料的啮合度较差，分散效果也很不理想，同时又因为纤维材料的比表面积偏小，沥青的吸附比例偏低，这些都直接影响到沥青路面的综合指标，其使用效果并不十分理想。
发明内容为了解决上述存在问题，本发明改变混凝土纤维截面形状，从而增大了单根纤维的比表面积，扩大与沥青混凝土骨料的接触面积，提高了与骨料的握裹力，以此来达到提高纤维与基体的啮合度，并通过纤维表面处理技术来解决油石界面粘结问题，达到提高沥青混凝土路面综合指标之目的。为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案，一种沥青混凝土纤维，主要用PET(聚对苯二曱酸乙二酯)纤维材料组成，其特征在于还包括有其它添加剂，所述其它添加剂为无规则增韧聚苯乙烯或磷酸脂类嵌段共聚物或硬脂酸类聚合物中的一种或几种。上述混凝土纤维组成原料的配比为以聚对苯二曱酸乙二酯(PET)材料为l计，其它添加剂的组成为无规则增韧聚苯乙烯0.1-1.2%;磷酸脂类嵌段共聚物0.2-0.9%;硬脂酸类聚合物0.2-1.2%。上述的沥青混凝土纤维，其特征在于混凝土纤维的截面形状为不规则菱型，所述不规则菱型为"^"，其三个分枝夹角的度数分别为50-"°,50-60°，60-70°,三个角的总和为180°,且互不相等，三个角尖位于同一圆周上,三角尖与圓心连线夹角互成120。。由于本发明采用了以上技术方案，所以本发明具有以下优点1)在添加了无规则增韧聚苯乙烯或磷酸脂类嵌段共聚物或硬脂酸类聚合物中的一种或几种添加剂后，可有效提高纤维材料的强度、弹模、抗老化、耐高温等物理指标，尤其是和易性能，从而保证了纤维材料在沥青拌合料中的分散性指标；2)由于本发明生产的混凝土纤维的截面形状为不规则菱型，增大了单根纤维的比表面积，扩大了与沥青混凝土骨料的接触面积，提高了与骨料的握裹力，从而达到了提高纤维与基体的啮合度。本发明的纤维材料与沥青混凝土混合使用用作路面或建筑基体表面材料时，可以抵抗沥青路面在成型时的塑性收缩、消除或降低高温膨胀时的张力，在受到冻融时也可极大地消除其冻融张力明显改善沥青混凝土路面或建筑基体表面的韧性，控制与减少路面或建筑基体表面裂紋的产生及变形，很好地提高沥青路面或建筑基体表面的抗冲击抗疲劳能力，和路面或建筑基体表面的整体强度，可广泛应用于各种等级的沥青公路路面、桥面、机场道路、高层建筑、水坝、堤坝等。图l是本发明的一个产品的截面形状结构示意图图2是本发明的一个产品的电子显微镜下的成像3是本发明的一个产品的电子显微镜下的成像图具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明。实施例一一种沥青混凝土用纤维，主要由PET(聚对苯二曱酸乙二酯)纤维材料组成，其特征在于还包括有其它添加剂，所述其它添加剂为无规则增韧聚苯乙烯(无规则增韧聚苯乙烯兼有刚度和韧性，具有抗静电性、平滑性、润滑性、緩蚀性，可以使之取得高结晶度的三斜晶系纤维，以得到高强度效果)或磷酸脂类嵌段共聚物(磷酸酯类主要有亚磷酸三苯酯、磷酸铵盐、磷酸二曱苯酯、聚磷酸铵等磷酸酯。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增塑双重功能，热稳定性好，以使该发明可以在恶劣的自然环境下的具有很好的适应能力与更为长久的使用寿命)或硬脂酸类聚合物(包括2-羟基-4-正辛氧基二苯曱酮、聚曱基丙烯酸曱酯(隨A)、硬脂酸钡、Ti02类聚合物等，主要用于提高纤维材料本身的耐老化及耐温度性能)中的一种或几种。上述混凝土纤维组成原料的配比为以PET(聚对苯二曱酸乙二酯)材料为l计，其它添加剂的组成为无规则增韧聚苯乙烯0.1%;亚磷酸三苯酯嵌段共聚物0.9%;2-羟基-4-正辛氧基二苯曱酮聚合物0.7%。本发明产品的制作工艺流程如下PET树脂(混和各改性助剂)+熔融纺丝+内/外环吹—緩慢/急骤冷却成形工艺+第一次丝束表面处理+丝条成长束状态涨力架(喷表面活性剂或其它功能性组分)第一组七辊热牵伸+热风定型处理卡第二组七辊热牵伸+第二次表面处理+第三组冷拉伸+松弛定型处理+烘干+切断+计量、包装+成品小包装、装箱。实施例二同实施例一的一种沥青混凝土用纤维，不同点在于其它添加剂的组成为无规则增韧聚苯乙烯O.5%;磷酸铵盐嵌段共聚物0.5%;聚曱基丙烯酸曱酯聚合物0.2%。实施例三同实施例一的一种沥青混凝土用纤维，不同点在于其它添加剂的组成为无规则增韧聚苯乙烯O.9%;磷酸二曱苯酯嵌段共聚物0.2%;硬脂酸钡聚合物0.9%。实施例四同实施例一的一种沥青混凝土用纤维，不同点在于其它添加剂的组成为无规则增韧聚苯乙烯1.2%;聚磷酸铵嵌段共聚物0.7%;1102聚合物1.2%。实施例五同实施例一的一种沥青混凝土用纤维，其截面形状为不MJ'J菱型(如图1所示)，所述不规则菱型为"A"，其三个分枝夹角的度数分别为50°、60°、70°或55°,60°，65°或57°、64°、59°。其制作方法为在制作过程中设计了不等角特种"菱形"喷丝孔，按一定比例分布在喷丝板上具体为采用特种"菱形"喷丝孔，该种纺丝专用特种异型喷丝孔，其设计为在一椭圓型孔边再延伸出三个不等角的菱型尘角，其角度由110°-130°分枝夹角组成，在长条型或圆型喷丝板面上间隔排列，中间留有可以帮助单根纤维冷却成型的风冷通道。在纺丝喷丝板的出丝口采取"不等角变异四角菱型，，的制造工艺，极大地延伸了每只孔的放射型拉角，以用于确保每根成品材料与沥青拌合骨料有着良好的啮合度，优化纤维异型截面，提高成品纤维其不等角星型截面的弯曲效果，用以提高与沥青混凝土骨料的和易性能及啮合效果，更好地提高纤维沥青混凝土的抗压强度，提高其高温稳定性能、抗冲磨、耐车辙荷载变形之功能60°/;釆用特殊的表面处理方法，赋予路用纤维在干、热骨料中180-200高温状态下仍然必须具有的优异M功能。实施例六本发明产品的一个应用，一种路用纤维增强沥青混凝土，主要由沥青混凝土组成，将上述实施例沥青混凝土用纤维加入沥青混和料骨料中，其特点在于以混和料重量计算，含有2.0、2.5或3.Okg/吨沥青骨料中的特种聚脂(改性)纤维，可以提高其沥青路面的综合物理指标，具体性能测试如下1)、马歇尔试验表1沥青混合料的马歇尔试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>基准沥青混凝土和纤维沥青混凝土的马歇尔试验结果如表1所示。表1中最佳油石比是根据马歇尔试验结果确定，混合料密度是采用表干法测定。从表l中可以看出(1)沥青混合料的最佳油石比随着纤维用量的增加而有所增加，这是由于数量众多的纤维具有较大的比表面积，加入沥青混合料后会吸收一定量的沥青，同时由于其"加筋"作用会提高马歇尔稳定度值，故使混合料的最佳油石比有所增加。(2)纤维加入后，沥青混合料的密度有所降低，这是由于纤维质量轻且占据一定的体积空间，在相同的压实功下，按照马歇尔法指标控制确定的最佳沥青用量所对应的密度会降低；沥青混合料的空隙率随着纤维用量的增加略有提高。(3)在最佳油石比下，纤维沥青混合料的马歇尔稳定度随纤维掺量的增加而有所增加，当掺量为0.25%时，可比未加纤维的提高9.5%。在矿料级配一定的条件下，流值的变化与沥青用量有较密切的关系，随着沥青用量的增加，混合料在6(TC时的粘性变形增加，会致使流值有所提高。2)、水稳定性试验表2沥青混合料的水稳定性结果纤维掺量/%00.200.250.30浸水稳定度/kN9.4010.5511.0911.30残留稳定度/%88.792.895.596.4沥青混合料的水稳定性用浸水48h后的残留稳定度来评价，其结果见表2。从表2中可看出，加入路用纤维后，沥青混合料的残留稳定度提高，即其水稳定性提高。虽然加入纤维后沥青混凝土的空隙率有所增加，但是由于纤维可以吸附部分沥青，增大了沥青用量，使得粘附在矿料上的结构沥青膜变厚，降低了水对油石界面的侵蚀破坏作用，使得混合料抗水损害能力增强3)、动稳定度试验沥青混合料高温稳定性通常是指混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。为全面评价混合料在高温下受频繁车轮荷载作用的变形特性，采用车辙试验来计算沥青混合料的动稳定度，其结果见表3。表3沥青混合料的车辙试验结果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表3中可见，路用纤维的加入增强了混合料抵抗高温形变的能力，当纤维掺量为0.25%时，动稳定度相对于未掺纤维的可提高57.9%,最大变形量可降低21.3%。车辙形成的最初原因是压密及沥青高温下的流动，导致了骨架的失稳，其影响因素主要有集料、混合料组成和类型，以及荷载与环境等。纤维加入沥青混合料后，能够吸附及稳定沥青，特别是沥青中较轻的油分被沥青吸附后，使得沥青的软化点提高，粘稠度和粘聚力增大，提高了沥青混合料的抗变形能力。同时，纤维在混合料中无定向分布且互相搭接，起到"链桥"作用，可阻止沥青胶浆的流动并提高内摩阻力，从而极大地改善了混合料的抗车辙性能。4)、低温劈裂试验沥青是一种温度敏感性材料，温度的变化会使其力学性能发生很大的变化。随着温度的降低，沥青混合料的变形能力会显著下降，易导致脆性开裂,破坏沥青路面的整体性及连续性，并为有害介质提供了侵入通道。本研究测试了沥青混合料在-l(TC时的低温劈裂强度，其结果见表4。表4沥青混合料的低温劈裂强度<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表4中可见，纤维的加入在一定程度上改善了其低温抗裂性能，提高了低温劈裂强度。低温对沥青混合料强度的影响主要是影响其抗拉强度和变形能力，从而造成低温开裂性。纤维加入后，纤维与纤维、纤维与周围基体之间由于纤维的不连续性而存在复杂的相互作用，会显著影响复合材料的韧性和破坏过程。纤维在沥青基体内是三向随机分布的，形成纵横交织的空间网络，其产生的咬合效应对沥青基体裂紋扩展起到阻滞作用，提高沥青胶浆的粘弹性，从而改善了混合料的低温抗裂性。由上述试验结果可知一是沥青混凝土用纤维加入后，使得沥青混合料的最佳油石比有所增加，密度有所降低，空隙率略有增加；在最佳油石比下，纤维沥青混合料的马歇尔稳定度随纤维掺量的增加而有所提高；二是掺用沥青混凝土用纤维后，由于其吸附、稳定及"加筋，，作用，能有效减少沥青在高温时的流动，并提高沥青在低温时的粘弹性，故而较显著地提高了沥青混合料的水稳定性、动稳定度和低温抗裂性。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。权利要求1、一种沥青混凝土用纤维，主要用聚对苯二甲酸乙二酯纤维材料组成，其特征在于还包括有其它添加剂，所述其它添加剂为无规则增韧聚苯乙烯或磷酸脂类嵌段共聚物或硬脂酸类聚合物中的一种或几种。2、根据权利要求l所述的一种沥青混凝土用纤维，其特征在于所述混凝土纤维组成原料的配比为，以聚对苯二曱酸乙二酯材料为1计，其它添加剂的组成为，无规则增韧聚苯乙烯0.1-1.2%;磷酸脂类嵌段共聚物0.2-0.9%;硬脂酸类聚合物0.2-1.2%。3、根据权利要求1所述的一种沥青混凝土用纤维，其特征在于磷酸脂类嵌段共聚物包括亚磷酸三苯酯、磷酸铵盐、磷酸二曱苯酯、聚磷酸铵等嵌段共聚物；所述硬脂酸类聚合物包括2-羟基-4-正辛氧基二苯曱酮、聚曱基丙烯酸曱酯、硬脂酸钡、Ti02等聚合物。4、根据权利要求1所述的一种沥青混凝土用纤维，混凝土纤维的截面形状为不规则菱型，所述不规则菱型为"O"，其三个分枝夹角的度数分别为50-60°C，50-60°C，60-70°C，三个角的总和为180°C,且互不相等。5、一种路用纤维增强沥青混凝土，主要由沥青混凝土组成，其特征在于在沥青混凝土中还加入了权利要求1所述的沥青混凝土用纤维，以沥青混凝土重量为1计算，沥青混凝土用纤维的加入量为0.20-3.0°/。全文摘要本发明涉及一种沥青混凝土纤维，主要用PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维材料组成，其特征在于还包括有其它添加剂，所述其它添加剂为无规则增韧聚苯乙烯或磷酸脂类嵌段共聚物或硬脂酸类聚合物中的一种或几种。其截面形状为不规则菱型。本发明的纤维材料与沥青混凝土混合用作路面或建筑基体表面材料时，可以抵抗沥青路面在成型时的塑性收缩、消除或降低高温膨胀时的张力，在受到冻融时也可极大地消除其冻融张力，明显改善路面或建筑基体表面的韧性，控制与减少裂纹的产生及变形，很好地提高沥青路面的抗冲击抗疲劳能力，提高沥青路面的整体强度，可广泛应用于各种等级的沥青公路路面、桥面、机场道路、高层建筑、水坝、堤坝等。文档编号C04B26/26GK101323506SQ20071002432公开日2008年12月17日申请日期2007年6月13日优先权日2007年6月13日发明者卞大保,樊建平,汤爱平,田兴华,程建伟申请人:丹阳合成纤维厂