专利名称：一种用于混凝土的纤维素纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥基复合材料添加型功能材料，具体的说是一种用于混凝土的纤维素纤维。
背景技术：
工程中用于提高混凝土抗裂性能、韧性以及耐久性等性能的纤维由于纤维的材性如纤维长度、直径、纤维表面亲疏水性等不同，使纤维在混凝土中的分散性能及添加纤维后混凝土的工作性能差别较大，直接影响到纤维混凝土在抗裂性能、力学性能以及耐久性等方面表现。传统有机合成纤维由于存在纤维分散性问题和纤维掺入后影响混凝土施工性能等问题，极大的影响了纤维在混凝土中的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种易于分散在混凝土中不影响混凝土工作性的纤维，即纤维素纤维，以改善混凝土抗裂性能、韧性以及耐久性等综合性能。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下以木材为原料，经过高温解离、 碾磨筛洗、提纯和成型步骤从原料中进行纤维素纤维提纯，将提纯的纤维素纤维再经过接枝、干燥、将浆板切片处理制得用于混凝土的纤维素纤维。对木片提纯出来的纤维素纤维单丝要求具备如下物理、化学性能纤维平均长度彡2mm ；纤维平均宽度15 μ m 60 μ m ；纤维体积密度1.Og/cm3 1. 6g/cm3纤维抗拉强度彡300MPa ；纤维弹性模量彡3GPa;纤维耐碱性彡90% (参考ASTM D 6942规定的方法进行测定。根据ASTM D 6942， 试验将纤维分别放入装有饱和氢氧化钙和1. ON的氢氧化钠溶液的开放容器中，以1、3、7、 14,21,28和35天为问隔进行测试。对每个样品进行抗拉强度的测试，取8个测值的平均值。两种溶液浸泡下纤维的平均抗拉强度与原强度的比值即为耐碱性用于混凝土的纤维素纤维以桨板的产品形式使用，最终产品形式为矩形片状，边长2mm 20mm，所述纤维素纤维桨板质量指标如下定量400g/m2 1000g/m2 ；含水率白度彡75% (ISO标准)本发明纤维素纤维在混凝土中的掺量为0. 05% 5% (体积掺量，即纤维素纤维在混凝土中的体积占混凝土总体积的百分率)。本发明纤维素纤维易于分散在混凝土中且不影响混凝土工作性能，能改善混凝土抗裂性能、韧性以及耐久性等综合性能。
图1为实施例制造工艺流程图
具体实施例方式本发明纤维素纤维原料选取针叶木材，以南方杉、马尾松等针叶中小径材为原材料，通过去皮切片，获得木纹方向长度20 士 5mm，宽度大于3mm，厚度5 士 Imm的木片原料；纤维素纤维制备工艺流程如下第一步高温解离在压力容器中装满木片并加入足够的由氢氧化钠和硫化钠组成的(硫化度为 30士5% )的药液盖过木片，加热至160士 10°C，保温2 3h。第二步碾磨筛洗高温解离后的浆料通过盘磨机进行纤维的进一步解离，并通过筛网筛洗净化成浓度为第三步提纯向净化后的浆料中加入60% 80%的CW2和20% 40%的Cl2反应停留45 90min。将浆料浓缩至15士5%后，加入30% 60%质量百分百浓度的氢氧化钠溶液，保持温度70士 10°C，反应1 4h，终点pH控制在高于10.8。第四步成型在60目以上的筛布上进行桨板成型并真空脱水。第五步接枝向成型的桨板进行聚羧酸减水剂喷涂，控制喷涂量在0. 5 ^g/m2，同时控制喷涂速度，使减水剂能够浸润桨板。浸润后的桨板在温度为20°C 50°C，湿度50% 90%的环境下静置2 12小时。第六步干燥使桨板的含水率控制在20 %以内。最终桨板的具体质量指标定量400g/m2 1000g/m2 ；含水率白度≤75% (ISO 标准)；第七步浆板桨板通过切片机进行切片桨板通过切片机进行切片，最终产品形式为矩形片状，边长2mm 20mm。本发明的纤维素纤维使用方法本发明纤维素纤维在混凝土中的掺量为0. 05% 5% (体积掺量，即纤维素纤维在混凝土中的体积占混凝土总体积的百分率)。1、在试验室使用方法一纤维素纤维混合到混凝土的拌和用水中，在混凝土搅拌时随拌和用水一起添加。方法二 纤维素纤维添加在拌和用粗骨料中。2、在混凝土搅拌站使用
方法一纤维素纤维投加在粗骨料称中，于粗骨料称料完毕后投加，随粗骨料一同下料进入后续装置(传输带或搅拌仓)。方法二 纤维素纤维投加在搅拌仓中，当粗骨料下料时投加纤维。方法三纤维素纤维投加在骨料传输带上，投加在粗骨料上。方法四如搅拌机有投加冰屑的仓位，纤维素纤维可以投加在冰屑仓内，于冰屑称料完毕后投加。本发明纤维素纤维易于分散在混凝土中不影响混凝土的工作性，改善混凝土抗裂性能、韧性以及耐久性等综合性能。
权利要求
1.一种用于混凝土的纤维素纤维，其特征是所述的纤维素纤维单丝有如下物理、化学性能纤维平均长度2mm; 纤维平均宽度15 μ m 60 μ m ； 纤维体积密度1. Og/cm3 1. 6g/cm3 纤维抗拉强度彡300MPa ； 纤维弹性模量彡3GPa ； 纤维耐碱性90%。
2.根据权利要求1所述的用于混凝土的纤维素纤维，其特征是用于混凝土的纤维素纤维以矩形片状桨板的产品形式使用，所述矩形片状浆板的边长为2mm 20mm ；所述纤维素纤维桨板质量指标如下定量400g/m2 1000g/m2 ； 含水率20% ； 白度彡75 % (ISO标准)
3.根据权利要求1所述的用于混凝土的纤维素纤维，其特征是所述纤维素纤维在混凝土中的体积掺量为0. 05% 5%。
全文摘要
本发明公开了一种用于混凝土的纤维素纤维，纤维素纤维单丝的物化性能如下纤维平均长度≥2mm；纤维平均宽度15μm～60μm；纤维体积密度1.0g/cm3～1.6g/cm3；纤维抗拉强度≥300MPa；纤维弹性模量≥3GPa；纤维耐碱性≥90％；用于混凝土的纤维素纤维以边长为2mm～20mm的矩形片状桨板的产品形式使用，纤维素纤维桨板质量指标如下定量400g/m2～1000g/m2；含水率≤20％；白度≥75％(ISO标准)；本发明公开的纤维素纤维易于分散在混凝土中，能改善混凝土抗裂性能、韧性以及耐久性等综合性能。
文档编号C04B16/02GK102557503SQ20101060564
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者刘国平, 施慧聪 申请人:上海罗洋新材料科技有限公司