技术领域：本发明涉及一种用于混凝土及砂浆的芳纶短纤维的制备方法，具体的是涉及一种提高芳纶短纤维在混凝土及砂浆材料中的分散性和粘结性能的方法。
背景技术：
：众所周知，单纯水泥在固化后，在强度、抗压、抗折性能等方面达不到期望的要求，影响到建筑、桥梁、水坝等方面的应用安全性，为防止水泥混凝土制品的开裂，提高抗压、抗折性能，科研工作者开始使用了石棉纤维、玻璃纤维或金属纤维，由于石棉纤维有致癌性，玻璃纤维韧性太差，金属纤维的耐腐蚀性差，因此应用受到了一定的局限性。目前，使用聚丙烯纤维和聚酯纤维的较多，而水泥制品要求更高时聚丙烯纤维和聚酯纤维就无法满足要求了。芳纶纤维，芳香族聚酰胺纤维是20世纪70年代发展起来的一种新型纤维，分为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，又称对位芳纶或芳纶1414和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，又称间位芳纶或芳纶1313，芳纶纤维是一种高性能有机纤维，具有较好的耐热、耐腐蚀、耐疲劳、耐磨、强度高等性能，在生命防护、航空航天、复合材料、光纤通信、电器绝缘以及汽车工业方面得到了广泛的应用，在桥梁、建筑等工程领域也开始使用，芳纶纤维是一种高度取向的结晶性材料，没有无定形区，分子链段中有大量苯环，位阻较大，分子链沿轴向成平行排列并完全处于伸直的刚硬状态，苯环对酰胺官能团上的氢原子有屏蔽作用，因此酰胺基团较难与其他原子或基团发生化学反应，使得纤维表面缺乏活性，故很难在界面上形成化学共价键，因而芳纶纤维与常规粘合体系粘结性较弱，由芳纶纤维分子链高度的取向形成了纤维表面非常光滑的特点，且呈惰性，而芳纶纤维与混凝土及砂浆或沥青基体材料的模量有一定的差距，两相无法相容，造成粘结界面应力集中，界面黏结强度较低,因而对芳纶纤维混凝土及砂浆复合材料的综合性能影响较大。近年来国内外专家学者对芳纶表面改性进行了大量研究，主要是通过化学或物理方法增加纤维表面粗糙度或激活其表面基团或接枝形成新的表面活性基团，提高其表面活性，改善界面相容性，化学改性处理包括采用酸等进行表面刻蚀和用异氰酸酯等表面涂层处理，物理改性处理包括等离子体处理和射线辐射法处理等，无论是化学处理还是物理改性处理都取得了一定的成果,但这些方法操作过程复杂,对纤维本体强度损伤较大，不易于工业化生产。
技术实现要素：
：本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种用于混凝土及砂浆的芳纶短纤维的制备方法，它主要解决了芳纶短纤维与混凝土及砂浆或沥青基体的界面粘结性软弱，用化学改性处理和物理改性处理操作过程复杂，对纤维本体强度损伤较大及其芳纶短纤维表面改性处理不易于工业化生产等问题。本发明的制备方法是这样实现的，将芳纶纤维经过一定浓度的盐溶液处理剂表面处理，再将芳纶纤维表面涂上一层粘结树脂，纤维经过230℃下烘干，最后将纤维切断成10－50mm的短纤维，用于芳纶纤维的盐溶液处理剂是质量浓度为1－5%硫酸铜溶液或1－3%次氯酸钠溶液；粘结树脂为水性的或水分散性的聚氨酯、聚酯、酚醛树脂、环氧树脂中的一种，用于混凝土及砂浆的芳纶短纤维表面粘结树脂质量含量为0.5－5%；芳纶纤维是聚对苯二甲酰对苯二胺纤维ppta或加入第三单体改性的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，芳纶纤维的线密度不大于5500dtex，捻度在80－120tpm；经过表面涂上一层粘结树脂的芳纶纤维切断长度在10－50mm；掺入芳纶短纤维的混凝土及砂浆以混凝土及砂浆体积计算，含有0.02－0.1%的芳纶短纤维；上述的芳纶短纤维补强混凝土及砂浆，以混凝土及砂浆体积计算，含有0.02－0.1%的芳纶短纤维。芳纶纤维首先经过盐溶液处理剂进行处理，使得芳纶纤维表面得到一定的刻蚀，一方面是增加纤维表面粗糙度，也就是增加了纤维的表面积，提高了粘结树脂对芳纶纤维的浸润性，改善芳纶纤维表面与粘结树脂的物理结合力，二是打破芳纶纤维表面部分分子间的能量平衡关系，激发部分基团的活性，与粘合树脂发生化学键的结合，提高了芳纶纤维与粘结树脂结合强度，在芳纶纤维表面有一层粘合树脂，即粘结树脂层成为了芳纶纤维与混凝土及砂浆之间的梯度过渡层，改善了界面相容性和芳纶纤维与混凝土及砂浆的结合强度，提高了芳纶短纤维的补强水泥制品效果，达到了芳纶纤维与混凝土及砂浆基体能够更好结合的目的，本发明操作简便，工艺稳定，无污染，设备容易采购，可以连续工业化生产，通过本方法制备的芳纶短纤维产品在混凝土及砂浆中有很好的分散和粘合性。
附图说明：
附图1是本发明一种用于混凝土及砂浆的芳纶短纤维的制备方法的工艺流程图。
具体实施例：
实施例1，最佳实施例
将纤度为3300dtex捻度在120tpm芳纶纤维经过质量浓度为3%硫酸铜溶液处理剂进行表面处理，再将芳纶纤维经过质量浓度为3%的环氧树脂溶液，再将纤维经过230℃下烘干，再经过切断机将纤维切断成10-50mm的短纤维，即得到了在混凝土及砂浆中有很好粘合性和分散性的芳纶短纤维产品。
将30mm长度的芳纶短纤维产品加入到水泥中，进行抗压强度和抗折强度测试，芳纶短纤维体积含量为0.02%，测试方法参照标准gb175-2007《通用硅酸盐水泥》，测出实际值，在3天情况下掺加芳纶短纤维的水泥抗压强度提高了5.8%，抗折强度提高了12.6%。
实施例2，
将纤度为400dtex捻度在100tpm芳纶纤维经过质量浓度为3%次氯酸钠溶液处理剂进行表面处理，再将芳纶纤维经过质量浓度为5%的聚氨酯溶液，再将纤维经过230℃下烘干，再经过切断机将纤维切断成10-50mm的短纤维，即得到了在混凝土及砂浆中有很好粘合性和分散性的芳纶短纤维产品。
将30mm长度的芳纶短纤维产品加入到水泥中，进行抗压强度和抗折强度测试，芳纶短纤维体积含量为0.02%，测试方法参照标准gb175-2007《通用硅酸盐水泥》，测出实际值，在28天情况下掺加芳纶短纤维的水泥抗压强度提高了3.6%，抗折强度提高了14.6%。
实施例3，
将纤度为2200dtex捻度在80tpm芳纶纤维经过质量浓度为1%硫酸铜溶液处理剂进行表面处理，再将芳纶纤维经过质量浓度为0.5%的环氧树脂溶液，再将纤维经过230℃下烘干，再经过切断机将纤维切断成10-50mm的短纤维，即得到了在混凝土及砂浆中有很好粘合性和分散性的芳纶短纤维产品。
将30mm长度的芳纶短纤维产品加入到水泥中，进行抗压强度和抗折强度测试，芳纶短纤维体积含量为0.05%，测试方法参照标准gb175-2007《通用硅酸盐水泥》，测出实际值，在3天情况下掺加芳纶短纤维的水泥抗压强度提高了6.5%，抗折强度提高了22.8%。
实施例4，
将纤度为5000dtex捻度在120tpm芳纶纤维经过质量浓度为5%硫酸铜溶液处理剂进行表面处理，再将芳纶纤维经过质量浓度为4.5%的聚酯溶液，再将纤维经过230℃下烘干，再经过切断机将纤维切断成10-50mm的短纤维，即得到了在混凝土及砂浆中有很好粘合性和分散性的芳纶短纤维产品。
将30mm长度的预处理芳纶短纤维产品加入到水泥中，进行抗压强度和抗折强度测试，芳纶短纤维体积含量为0.1%，测试方法参照标准gb175-2007《通用硅酸盐水泥》，测出实际值，在3天情况下掺加芳纶短纤维的水泥抗压强度提高了9.5%，抗折强度提高了27%。
实施例5，
将纤度为3500dtex捻度在90tpm芳纶纤维经过质量浓度为1%次氯酸钠溶液处理剂进行表面处理，再将芳纶纤维经过质量浓度为3%的酚醛树脂溶液，再将纤维经过230℃下烘干，再经过切断机将纤维切断成10-50mm的短纤维，即得到了在混凝土及砂浆中有很好粘合性和分散性的芳纶短纤维产品。
将30mm长度的芳纶短纤维产品加入到水泥中，进行抗压强度和抗折强度测试，预处理芳纶短纤维体积含量为0.1%，测试方法参照标准gb175-2007《通用硅酸盐水泥》，测出实际值，在28天情况下掺加芳纶短纤维的水泥抗压强度提高了6.2%，抗折强度提高了9.2%。