建筑工程改性聚合纤维及其制造工艺的制作方法

专利名称：建筑工程改性聚合纤维及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学合成纤维，具体的说是一种建筑工程改性聚合纤维及其制造工艺。
背景技术：
混凝土是一种十分重要基础建筑工程材料。随着建筑技术水平的提高，在混凝土中掺入外加剂，用以改善混凝土的性能，己
成为一种十分重要手段；因此，外加剂己成为混凝土中的重要组成部分，是建筑工程材料中不可缺少的一部分。
西方工业发达国家在混凝土中使用外加剂始于上世纪初；至今虽有九十多年的历史，但在最近三十年才得到迅速发展。1975年，世界混凝土外加剂销售额仅有4亿美元，到1985年上升到16亿美元，而在1990年就激增至65亿美元。现在，美国、日本等工业发达国家，几乎所有的水泥混凝土中都使用了外加剂。可以说，外加剂已成为除水泥、砂、石和水以外的混凝土第5种必不可少的组成材料。
我国正式生产和应用混凝土外加剂是从上世纪五十年代开始。最早是使用松香皂化物做为引气剂，用于调节混凝土的流变性及发气速度，改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的耐久性。在天津塘沽新港、武汉长江大桥、佛子岭水库等大型建筑工程中应用，取得了一定效果。以后又陆续开发生产和应用了以亚硫酸盐纸浆废液和制糖工业废糖密为主要原料的塑化剂，以氯化钙、氯化钠为主要原料的早强剂，以复合三乙醇胺为主要原料的速凝剂等混凝土外加剂，都受到广泛欢迎，也取得了较好效果。到上世纪七十年代后期，混凝土外加剂在我国受到广泛重视，外加剂专业生产企业不断出现，产品品种发展很快，基础理论研究也达到了新水平。进入上世纪九十年代以后，特别是进入二十一世纪以后，高新技术进入混凝土外加剂研发领域，复合型外加剂、高分子聚合物外加剂已陆续从科研院校走向建筑工地。为适应大跨度，重荷载、超高层等典型建筑工程专用的超高强度混凝土需要，研制开发具有特殊性能的新型混凝土外加剂，已是现在科研及新产品研发的主要方向。
目前，我国在市场销售的混凝土外加剂，大约有十大系列，300多种牌号；年生产总量约60 70万吨。按每吨水泥平均掺入2.5公斤外加剂计算，约配制水泥2. 4 2. 8亿吨，仅占全国 水泥总产量9. 7亿吨的23 30%;与美国、日本、澳大利亚等国 已达到100%，德国、丹麦、瑞典等国已达到80%，英国、法国、 意大利也达到50%以上相比，发展潜力和扩展空间都十分可观。
当前，正是我国国民经济持续高速发展阶段，也是混凝土外 加剂快速发展时期。特别最近几年，在市场需求强劲的拉动下， 混凝土外加剂行业的生产、销售两旺势头，在很长时间内始终维 持盛势不衰；因此，也掩盖了存在的一些弱点或不足，特别是掩 盖了产品功能、产品质量、产品价格等方面存在的一些明显弱点。 据前几年全国29个省、市、区建筑工程质量大检查公布的统计 资料因防水剂质量不好，我国的防水工程平均寿命仅有3. 4年， 当年竣工的建筑物有18%出现渗漏，全国每年维修费用约10亿 元左右；因旱强剂、防冻剂大多以氯化钠类碱性材料为主要成分， 使混凝土的总碱量最高达到17kg/m3，由此产生碱一集料反应， 造成很多建筑物耐久性大大降低，不能达到设计使用寿命，在使 用10 15年，甚至仅使用5 10年就产生破损。质量检查中暴 露出的这种状况，不仅引起了很多专家学者的忧虑，也引起了很 多业者的关注。
综合归纳上述问题，主要有三方面因素影响较大
第一、因受科学技术水平和机械设备功能等因素限制，混凝 土外加剂结构成份及掺入比例控制不准，造成了一些质量后果。 比如惨入低浓度的以萘系物质为主要成分的外加剂，往往会造 成坍落度过大、混凝土强度下降、裂缝增加；以硫铝酸钙、硫酸 铝类物质为主要成分的外加剂用量过大，往往会造成混凝土强度 下降、耐久性降低；木钙类外加剂用量过多，常常出现"假凝" 现象；氯盐类外加剂用量过大，往往引起钢筋过早锈损，等等。
第二、因受科研能力、制造成本、市场竞争等因素影响，我 国混凝土外加剂虽然功能类别齐全，品种牌号很多，但产品品种 发展失衡，低端产品数量大、品牌多、发展快，高端产品数量小、 品牌少、供不应求。主要表现是产品结构成分，以无机化合物 居多，有机化合物较少，高分子聚合物更少；产品结构类型，以 单一型居多，复合型较少，有机类与有机类复合型更少；产品结 构形态，以粉剂(或水剂)居多，乳剂较少，纤维类更少；在纤维 类外加剂中，以玻璃纤维、石棉纤维、天然黄麻纤维居多，近几 年虽出现了尼龙纤维、维纶纤维，但在典型工程中应用实例不多。 这种产品结构现状，必然存在功能单一、性能较弱、缺欠较多；
6这样的产品结构现状，必然造成掺入比例不易准确控制，掺入 后的均匀度、亲和性较差，容易出现抱团、擀毡等弊端，因此容 易造成局部质量后果。
第三、因外加剂行业缺乏统一管理，质量标准不统一，入市 条件无限制等因素影响，造成混凝土外加剂的质量控制良莠不 齐，往往容易发生质量事故。目前，只有少数几家大型专业外加 剂生产企业，有完整科学的技术文件、有齐全完备的生产工艺设 施、有完善合理的质量保证体系，能生产制造出合格的混凝土外 加剂；有相当数量的中小型外加剂生产企业，生产制造的混凝土 外加剂仅仅是企业众多产品中的一种，技术文件比较简单，生产 工艺设施多属陈旧通用化工设备，工艺技术参数不够规范，特别 是缺少高精度专业质量检测化验仪器，在原材料质量、生产过程 控制、产品质量检验等方面均无保证能力，因此，产品质量忽高 忽低；还有相当数量的小型民营企业，甚至还有一些家庭作坊也 在生产混凝土外加剂，这些企业生产的产品既无生产工艺配方， 又无检测化验仪器，有的甚只凭一台搅拌机就开始生产制造，产 品质量根本无法保证，但所制造的产品却能通过非正常渠道大批 量进入市场，严重影响了建筑工程质量。

发明内容
本发明就是针对我国混凝土外加剂行业存在的不足，根据大 跨度、重荷载、超高层典型建筑工程专用超高强度混凝土对外加 剂的需要，依据分子改性化学理论，提供一种具有弹性模数高、 抗张强度大、握裹能力强、亲和性能好的建筑工程改性聚合纤维， 用做配制典型建筑工程专用超高强度混凝土的外加剂。
本发明的目的是采用以下技术方案实现的
本发明采用的原料是
以聚丙烯(PP)作为母粒，
以聚丙烯酸酯(PAE)、聚酯(PET)作为辅助增韧原料，
以聚丙酸乙烯酯(PVP)作为稳定剂， 以液晶共聚酯(LCP)作为改性剂
各组份的重量配比如下
聚丙烯(PP)70份，化学纯、 聚丙烯酸酯(PAE)10份，化学纯、 聚酯(PET) 10份，化学纯、 液晶共聚酯(LCP)5份，化学纯、 聚丙酸乙烯酯(PVP) 5份，化学纯；新型改性成纤高分子聚合物的化学改性机理是选择的所有 组料原料单体，都属弹性热塑高分子聚合物。其中，选择做为辅
助增韧原料的聚丙烯酸酯(PAE)和聚酯(PET)中的碳基()OO)，具 有活泼的化学性质；选择主要由酰胺化合物组成的液晶共聚酯 (LCP)为改性剂，是因为这种高分子聚合物，有极其活泼的氨基 (-NH》，具有极强的异相晶成核功能；在一定条件下，即本发明 为其设计的高温熔融縮合生产加工环境，氨基(-冊2)就会与碳基 ()C二O)产生加成反应；这种反应，使碳基中的双键被打开，形成 多种羧基(-C00H)活性基团。选择的聚丙烯(PP)母粒，是具有一 定侧链长的晶形结构高分子聚合物，在改性剂液晶共聚酯(LCP) 作用下，多种羧基(-C00H)活性基团，都会以合适的比例被"接 枝"在聚丙烯(PP)的高分子主链上，并快速产生出大量活性型结 晶；在选择的稳定剂聚丙酸乙烯酯(PVP)作用下，活性型结晶逐 步向稳定态晶型结构实现改性转变；在改性转变过程中，改性高 分子聚合物的分子内部形成微小孔隙结构，稳定剂聚丙酸乙烯酯 (PVP)的分子，以横穿晶结构形式，融入改性高分子聚合物中， 最终形成新型多元改性成纤高分子聚合物。用这种新型改性成纤 高分子聚合物，生产制造出改性聚合纤维，就能具有较强的稳定 性、耐酸碱性、耐水性及较高的弹性模量系数、断裂强度、断裂 伸长等特殊性能。
本发明建筑工程改性聚合纤维的制造工艺包括比例混配、 熔融縮合、高压喷挤、湿纺成纤、牵抻集束、切断包装六个工艺 步骤；
具体步骤详述如下
① 、所述的比例混配工艺步骤是把聚丙烯(PP)按70份， 化学纯；聚丙烯酸酯(PAE)按10份，化学纯；聚酯(PET)按 10份，化学纯；称重计量；按前述三种原料化学纯总重量的75%
配制弱碱水做介质，碱水浓度30 35%， PH值7.5 8，把前述 三种原料及弱碱水，全部放入混合配料罐中进行加热搅拌混配； 加热温度控制在45 55°C ，搅拌速度控制在《30r/min，搅拌时 间控制在20 25min;把按粘度25 35pa s选购的液晶共聚酯 (LCP)，按5份化学纯称重计量后，直接装入液晶共聚酯 存储罐内备用；把聚丙酸乙烯酯(PVP)按5份化学纯称重计量， 溶入按其化学纯45%重量的蒸馏水中后，装入聚丙酸乙烯酯存储 罐内备用。
② 、所述的熔融縮合工艺步骤是通过配置的熔融缩合反应釜完成，把在混合配料罐中己经混配好的原料溶解液，直接送进
熔融縮合反应釜内；开动搅拌装置，以《45r/min的速度搅拌， 同时开动加热装置，在反应釜内温度逐渐升至70'C时，开始保 温，保温温度控制在70°C ±3°C ;当保温时间达到15min士3min 时，把存储在液晶共聚酯存储罐中的液晶共聚酯(LCP)全部送 进熔融缩合反应釜内，同时开始加热升温，当反应釜内温度升至 85°C 土3。C时，把存储在聚丙酸乙烯酯存储罐中的聚丙酸乙烯酯 溶解液全部送进融縮合反应釜内，同时再加热升温，当反应釜内 温度逐步升至95'C时，开始保温，保温温度控制在90 97°C ， 保温时间控制在40 45min，在此时间内，全部组料完成高温熔 融縮合化学改性反应，反应过程中产生的水蒸气从反应釜排气口 排出；最后，制备出改性成纤高分子聚合物浓縮液。
◎、所述的高压喷挤工艺步骤是通过配置的真空脱水喷挤 机完成，把在熔融缩合反应釜中制备的改性成纤高分子聚合物浓 縮液，直接送进真空脱水喷挤机内，启动电机，抽出空气，首先 进行真空脱水处理；待浓縮液浓度达到含水率《8%的凝胶质成纤 标准后，再进行高压喷挤成纤作业。
④ 、所述的湿纺成纤工艺步骤是通过配置的卧式湿纺成纤 箱完成，从真空脱水喷挤机中以高压连续不断方式喷挤出的凝胶 质成纤丝束，直接连续不断喷进卧式湿纺成纤箱的冷却水内；连 续不断的凝胶质成纤丝束，经过冷却水的直接、快速、均匀冷却 处理后，就被固化定型为一条条连续不断的改性聚合纤维，冷却 水温度通过循环作业，控制在《4CTC。
⑤ 、所述的牵抻集束工艺步骤是通过配置的牵抻箱、落纤 筒、集束架完成；在卧式湿纺成纤箱中，已经完成单纤固化定型 的改性聚合纤维束，由牵抻箱分别以单丝平行布置形态，从卧式 湿纺成纤箱中牵抻出来，同时，进行疏理、烘干处理；烘干作业 温度控制在60 65°C ，经牵抻箱进行疏理、烘干处理后的改性 聚合纤维，依然成单丝平行布置状态；经过落纤筒的收拢处理后， 再经过集束架的归集，形成改性聚合纤维束。
、所述的切断包装工艺步骤是通过配置的纤维切断机、 自动计量包装机完成；经牵抻集束制备工艺加工处理后形成的改 性聚合纤维束，根据用户需要的长度，送进纤维切断机上进行切 断，经纤维切断机切断后的改性聚合纤维，直接送进自动计量包 装机中，进行计量、包装，包装后入库待销。至此，完成了建筑 工程改性聚合纤维的商品制造。建筑工程改性聚合纤维的主要技术指标是
纤维细度14dtex±0.3
纤维长度12 20腿(根据用户需要确定) 断裂强度4. 4CN/dtex±0. 5 断裂伸长《45%
纤维截面形状三叶联体展开形 本发明具有以下优点
(1) 为实现本发明的目的，本发明依据分子结构设计技术 原理，通过采取"接枝"、"共聚"等化学改性技术手段，调整高 分子聚合物的分子结构，增加分子中活性基团数量，重新合成出 一种新型改性成纤高分子聚合物，解决了本发明实施所必需的主 要生产原料来源、技术性能等技术难题。
(2) 为实现本发明的目的，本发明通过深入进行基础理论 研究和试验，掌握了新型改性成纤高分子聚合物的化学改性机 理，并据此解决了制备改性聚合纤维的组料组份、组份配入比例、 制备工艺技术路线及为其配置的技术装备和工艺技术参数等一 系列具体实施的技术问题。
(3) 为实现本发明的目的，本发明创造性地设计出以水 取代常规的空气为冷却介质；以卧式成纤取代常规的立式成纤的 技术装备布置方案；以三叶异形喷孔取代常规的园形喷孔等一系 列制备实施中的重要关键技术问题，减化了技术装备，减少了建 设投资。
(4) 为实现本发明的目的，本发明通过深入进行基础理论 研究和试验，掌握了改性聚合纤维在配制超高强度纤维改性混凝 土 (PMC)中的作用机理，并据此解决了制备超高强度纤维改性 混凝土 (PMC)全部组料组份的构成及条件、配合比例等一系列 具体实施的技术要求问题。


图1为建筑工程改性聚合纤制造工艺流程图 图2为建筑工程改性聚合纤维制造工艺路线示意图
具体实施例方式
如附图1 、 2所示
所述的熔融縮合反应釜8、真空脱水喷挤机7、卧式湿纺成 纤箱6、牵伸箱5、落纤筒4、集束架3、纤维切断机2、自动计 量包装机1是通用化学合成纤维纺织设备。
本发明建筑工程改性聚合纤维，首先研究设计出选择组配多种成纤高分子聚合物单体为原料；然后通过比例混配I 、熔融縮 合II、高压喷挤III、湿纺成纤IV、牵抻集束V、切断包装VI等独 创的先进工艺制备技术，生产制造出具有特殊功能的建筑工程改 性聚合纤维；最后设计出使用改性聚合纤维做外加剂，制备特征
强度高于60Mpa的超高强度纤维改性混凝土 (PMC)的具体条件。
如附图1、 2所示所述的选择组配多种成纤高分子聚合物，
就是选择组配在化学合成纤维行业的生产制造中，己有长时间成 熟应用技术基础的多种高分子聚合物做原料，依据分子结构设计 技术原理，通过采取"接枝"、"共聚"等化学改性技术手段，调 整高分子聚合物的分子结构，增加分子中活性基团数量，重新合 成一种新型改性成纤高分子聚合物。这种改性成纤高分子聚合物
的全部选料组份，是以聚丙烯(PP)为母粒；以聚丙烯酸酯(PAE)、 聚酯(PET)为辅助增韧原料；以液晶共聚酯(LCP)为改性剂； 以聚丙酸乙烯酯(PVP)为稳定剂而组配组成。
这种改性成纤高分子聚合物的组料组份是聚丙烯(PP)，
70份，化学纯；聚丙烯酸酯(PAE)， 10份，化学纯；聚酯(PET)，
10份，化学纯；液晶共聚酯(LCP)， 5份，化学纯；聚丙酸乙烯
酯(PVP)， 5份，化学纯。上述各组份在实际配料时，均允许有 3%的偏差。
如附图l所示所述的改性聚合纤维制备技术，包括比例
混配i 、熔融縮合n、高压喷挤m、湿纺成纤iv、牵抻集束v、
切断包装VI等独创的先进工艺制备技术方法及与其相应的制造
技术装备和工艺技术参数。
比例混配I制备工艺，把聚丙烯(PP)按70份化学纯，聚 丙烯酸酯(PAE)按10份化学纯，聚酯(PET)按10份化学纯，
称重计量；按前述三种原料化学纯总重量的75%配制弱碱水做介
质，碱水浓度30 35%， PH值7.5 8。把前述三种原料及弱碱
水，全部放入混合配料罐9中进行加热搅拌混配；加热温度控制
在45 55°C ，搅拌速度控制在《30r/min，搅拌时间控制在20 25min。把按粘度25 35pa s选购的液晶共聚酯(LCP)，按5 份化学纯称重计量后，直接装入液晶共聚酯存储罐10内备用。 把聚丙酸乙烯酯(PVP)按5份化学纯称重计量，溶入按化学纯 45%重量的蒸馏水中后，装入聚丙酸乙烯酯存储罐11内备用。
熔融縮合n制备工艺，在配置的熔融縮合反应釜8中完成。
把在混合配料罐9中己经混配好的原料溶解液，直接送进熔融縮 合反应釜8内；开动搅拌装置，以《45r/min的速度搅拌。同时
ii开动加热装置，在反应釜内温度逐渐升至7(TC时，开始保温；
保温温度控制在70°C ( ±3°C )。当保温时间达到15min ( 士3min) 时，把存储在液晶共聚酯存储罐10中的液晶共聚酯(LCP)，全 部送进熔融縮合反应釜8内；同时开始加热升温。当反应釜内温 度升至85。C (±3°C)时，把存储在聚丙酸乙烯酯存储罐11中 的聚丙酸乙烯酯溶解液，全部送进融縮合反应釜8内；同时，再 加热升温。当反应釜内温度逐步升至95"C时，开始保温；保温 温度控制在90 97°C ;保温时间控制在40 45min。在此时间内， 全部组料完成高温熔融縮合化学改性反应，反应过程中产生的水 蒸气从反应釜排气口排出；最后，制备出改性成纤高分子聚合物 浓縮液。
高压喷挤ni制备工艺，在配置的真空脱水喷挤机7中完成。
把在熔融縮合反应釜8中制备的改性成纤高分子聚合物浓縮液， 直接送进真空脱水喷挤机7内，启动电机，抽出空气，首先进行 真空脱水处理；离心机转速控制在》1200 r/min;离心机推动力 控制在>0. 4Mpa;待浓縮液浓度达到含水率《8%的凝胶质成纤标 准后，再进行高压喷挤成纤作业。
湿纺成纤IV制备工艺，在配置的卧式湿纺成纤箱6中完成。 从真空脱水喷挤机7中以高压连续不断方式喷挤出的凝胶质成 纤丝束，直接连续不断喷进卧式湿纺成纤箱6的冷却水内；连续 不断的凝胶质成纤丝束，经过冷却水的直接、快速、均匀冷却处 理后，就被固化定型为一条条连续不断的改性聚合纤维。冷却水 温度通过循环作业，控制在《4(TC。
牵抻集束V制备工艺，在配置的牵抻箱5、落纤筒4、集束 架3中完成。在卧式湿纺成纤箱6中，己经完成单纤固化定型的 改性聚合纤维束，由牵抻箱5分别以单丝平行布置形态，从卧式 湿纺成纤箱6中牵抻出来，同时，进行疏理、烘干处理；烘干作 业温度控制在60 65'C 。经牵抻箱5进行疏理、烘干处理后的 改性聚合纤维，依然成单丝平行布置状态；经过落纤筒4的收拢 处理后，再经过集束架3的归集，形成改性聚合纤维束。
切断包装VI制备工艺，在配置的纤维切断机2、自动计量包 装机1中完成。经牵抻集束V制备工艺加工处理后形成的改性聚 合纤维束，根据用户需要的长度，送进纤维切断机2上进行切断。 经纤维切断机2切断后的改性聚合纤维，直接送进自动计量包装 机1中，进行计量、包装；包装后入库待销。
至此，完成了建筑工程改性聚合纤维的商品制造。建筑工程改性聚合纤维的主要技术指标是
纤维细度14dtex±0.3
纤维长度12 20誦(根据用户需要确定) 断裂强度4. 4CN/dtex±0. 5 断裂伸长《45%
纤维截面形状三叶联体展开形
采用本发明产品改性聚合纤维做为外加剂在制备超高强度
纤维改性混凝土 (PMC)方面的应用
根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》，具有特征 强度高于60Mpa的混凝土，即称为超高强混凝土；在混凝土中使 用改性聚合纤维做外加剂，即可称为超高强度纤维改性混凝土 (PMC)。
改性聚合纤维在配制超高强度纤维改性混凝土 (PMC)中的 作用机理是改性聚合纤维，是一种成纤高分子聚合物，由具有 一定侧链长的大分子组成；这种大分子可以通过吸附、联合、盘 绕等不同方式，与周边相连的分子相互发生作用，使混凝土的粘 结力增强；同时这种大分子还能与混凝土中的水泥水化物结成一 种网状结构的复合胶凝材料相，既能连接或包埋混凝土中的集 料，增强混凝土的粘接力，也能充填、弥补、连接混凝土因收縮、 干硬过程中的应用力作用而产生的微细裂纹，使混凝土的强度、 抗透水、抗渗漏能力得到提高；也能提高混凝土的抗氯离子侵蚀、 渗透能力，可以有效防止钢筋锈蚀，提高建筑工程的耐久性。另 外，改性聚合纤维的截面形状，被制造成"三叶联体展开形"， 增加了与混凝土的啮合度和物理接触面积，大大提高了对混凝土 的粘结力和握裹能力。更主要的是，改性聚合纤维，以千千万万 条具有极高柔韧性的单纤形式，均匀分布并溶入混凝土体中，而 且以自身特有的抗拉强度高、延伸率大、变形能力强的特性，与 混凝土全部整体都发生了紧密连接，不仅产生极大的加劲作用， 而且能有效吸收、分散混凝土接受的各种外力冲击，能有效减少 微细裂纹顶端的应力集中点，抑制微细裂纹的扩展或延长，可以 大大提高混凝土的抗冲击能力、抗裂断能力、抗冻裂能力。
所述的设计出使用改性聚合纤维做外加剂，制备特征强度高 于60Mpa的超高强度纤维改性混凝土 (PMC)的具体条件，包括 全部组料组份的构成及条件，配合比例。
特征强度高于60Mpa的超高强度纤维改性混凝土 (PMC)，全部组料组份的构成及条件水泥，选强度等级》62. 5MPa;标号 >P.1.62.5。粗骨料，粒径12 30mm;针片状颗粒含量《5%; 含泥量《1%;泥块量《0.5%;粗骨料岩石立方体强度^混凝土标 值1. 5倍。细骨料，细度模数^2. 6;含泥量《2%;泥块量《1%。 拌合水，相当于饮用水洁净标准。外加剂新型改性聚合纤维； 符合GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》标准的其他 外加剂。
以制备特征强度为60Mpa的超高强度纤维改性混凝土(PMC) 为例，组料组份的配合比例选用标号P. 1.62.5的优质水泥， 500kg/m3。水灰比选0. 32;用水160kg/m3。粗骨料选花岗岩石块， 粒径25 30mm;针片状颗粒《5%;含泥量《1%;泥块量《0.5。/。； 重量1074kg/m3;岩石立方体强度》93Mpa。细骨料选净河砂，细 度模数^2.6;含泥量《2°/。；泥块量《1%;重量716kg/m3。砂率 73°/。。改性聚合纤维lkg。全部拌合料总重量2451kg/m3。
制备特征强度60Mpa的超高强度纤维改性混凝土 (PMC)试 块，在正常标准养护条件下，令期7d和28d的主要力学和物理 性能应达到抗压强度43Mpa/7d; 63.5Mpa/28d。抗折强度 6Mpa/7d; 9Mpa/28d。抗冲击强度12. 2KJ/m2. 7d; 18. 3KJ/m2. 28d。 极限拉抻值0.63Xl(T77d; 0. 83X 10—728d。抗压弹模 17.4Gpa/7d; 24.7Gpa/7d。自由收縮率2.8X10、。抗渗压力 2. 3Mpa。渗透高度56mm。
权利要求
1、一种建筑工程改性聚合纤维，其特征在于该改性聚合纤维采用的原料是聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚丙酸乙烯酯、液晶共聚酯；各组份的重量配比如下聚丙烯70份，化学纯、聚丙烯酸酯10份，化学纯、聚酯 10份，化学纯、液晶共聚酯 5份，化学纯、聚丙酸乙烯酯 5份，化学纯；其中该改性聚合纤维的技术指标是纤维细度14dtex±0.3纤维长度12～20mm断裂强度4.4CN/dtex±0.5断裂伸长≤45％纤维截面形状三叶联体展开形
2、 一种建筑工程改性聚合纤维的制造工艺，其特征在于 该制造工艺包括比例混配(I )、熔融縮合(II )、高压喷挤(III)、湿纺成纤(W)、牵抻集束(V)、切断包装(VI)六 个工艺步骤。
3、 根据权利要求2所述的一种建筑工程改性聚合纤维的制造工艺，其特征在于具体工艺步骤如下 ①、所述的比例混配工艺步骤是把聚丙烯按70份，化学 纯；聚丙烯酸酯按10份，化学纯；聚酯按10份，化学纯；称重 计量；按前述三种原料化学纯总重量的75%配制弱碱水做介质， 碱水浓度30 35%， PH值7.5 8，把前述三种原料及弱碱水， 全部放入混合配料罐(9)中进行加热搅拌混配；加热温度控制 在45 55°C ，搅拌速度控制在《30r/min，搅拌时间控制在20 25min;把按粘度25 35pa s选购的液晶共聚酯，按5份化学 纯称重计量后，直接装入液晶共聚酯存储罐(10)内备用；把聚 丙酸乙烯酯按5份化学纯称重计量，溶入按其化学纯45%重量的 蒸馏水中后，装入聚丙酸乙烯酯存储罐(11)内备用；②、所述的熔融縮合工艺步骤是通过配置的熔融縮合反应 釜(8)完成，把在混合配料罐(9)中已经混配好的原料溶解液，直接送进熔融縮合反应釜(8)内；开动搅拌装置，以《45r/min 的速度搅拌，同时开动加热装置，在反应釜内温度逐渐升至70 。C时，开始保温，保温温度控制在70°C ±3°C ;当保温时间达到 15min士3min时，把存储在液晶共聚酯存储罐(10)中的液晶共 聚酯全部送进熔融縮合反应釜(8)内，同时开始加热升温，当 反应釜内温度升至85°C 士3t:时，把存储在聚丙酸乙烯酯存储罐 (11)中的聚丙酸乙烯酯溶解液全部送进融縮合反应釜(8)内， 同时再加热升温，当反应釜内温度逐步升至95"C时，开始保温， 保温温度控制在90 97°C ，保温时间控制在40 45min，在此时 间内，全部组料完成高温熔融縮合化学改性反应，反应过程中产 生的水蒸气从反应釜排气口排出；最后，制备出改性成纤高分子 聚合物浓縮液；◎、所述的高压喷挤工艺步骤是通过配置的真空脱水喷挤 机(7)完成，把在熔融縮合反应釜(8)中制备的改性成纤高分 子聚合物浓縮液，直接送进真空脱水喷挤机(7)内，启动电机， 抽出空气，首先进行真空脱水处理；待浓縮液浓度达到含水率《 8%的凝胶质成纤标准后，再进行高压喷挤成纤作业；④、所述的湿纺成纤工艺步骤是通过配置的卧式湿纺成纤 箱(6)完成，从真空脱水喷挤机(7)中以高压连续不断方式喷 挤出的凝胶质成纤丝束，直接连续不断喷进卧式湿纺成纤箱(6) 的冷却水内；连续不断的凝胶质成纤丝束，经过冷却水的直接、 快速、均匀冷却处理后，就被固化定型为一条条连续不断的改性 聚合纤维，冷却水温度通过循环作业，控制在《40。C;◎、所述的牵抻集束工艺步骤是通过配置的牵抻箱(5)、 落纤筒(4)、集束架(3)完成；在卧式湿纺成纤箱(6)中，己 经完成单纤固化定型的改性聚合纤维束，由牵抻箱(5)分别以 单丝平行布置形态，从卧式湿纺成纤箱(6)中牵抻出来，同时， 进行疏理、烘干处理；烘干作业温度控制在60 65°C ，经牵抻 箱(5)进行疏理、烘干处理后的改性聚合纤维，依然成单丝平 行布置状态；经过落纤筒(4)的收拢处理后，再经过集束架(3) 的归集，形成改性聚合纤维束；◎、所述的切断包装工艺步骤是通过配置的纤维切断机 (2)、自动计量包装机(1)完成；经牵抻集束(V)制备工艺 加工处理后形成的改性聚合纤维束，根据用户需要的长度，送进纤维切断机(2)上进行切断，经纤维切断机(2)切断后的改性聚合纤维，直接送进自动计量包装机(1)中，进行计量、包装，包装后入库待销。
全文摘要
本发明涉及一种建筑工程改性聚合纤维及其制造工艺，该改性聚合纤维是选择组配了多种成纤高分子聚合物单体做原料，依据分子结构设计技术原理，通过“接枝”“共聚”等化学改性技术手段，调整成纤高分子聚合物的分子结构；并通过采取比例混配、熔融缩合、高压喷挤、湿纺成纤，牵抻集束，切断包装等工艺加工技术工艺，合成制备出的具有特殊功能的新型改性聚合纤维。该纤维具有较高的弹性模量系数，较强的抻断强度，较好的耐酸碱性，而且与水泥、集料有较好的相容性和粘接力，特别适用于建筑大跨度、重荷载、超高层等典型工程的混凝士制备。
文档编号D01D5/253GK101525779SQ20081005044
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者刘永胜, 刘长良, 李延韬 申请人:四平市新长顺科技开发有限责任公司