一种水分散纤维及其制备方法与流程

本发明属于水分散纤维，具体涉及一种水分散纤维及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土是目前应用最广泛、用量最大的建筑材料，但它抗拉强度低、易开裂、脆性大、变形性能差不利于抗震、自重大等弱点限制了其应用范围，影响工程质量。采用纤维增强是混凝土改性的一个重要途径，纤维材料的掺入可大大提高混凝土的抗拉强度、抗裂、抗疲劳性能、断裂韧性及变形性能。

2、虽然纤维增强混凝土在工程建设领域已经得到了广泛应用，比如在道路、桥梁、建筑物挡墙、堤坝加固等方面的应用，但如何实现纤维在混凝土中的均匀分散是困扰人们的难题，这是因为大部分纤维为非极性分子，而水是极性分子，所以纤维在水中较难均匀分散。纤维在混凝土中分散不均匀不仅会影响混凝土的强度和韧性，使混凝土出现不同部位机械强度不均匀，导致混凝土整体力学性能下降，而且一段时间之后混凝土局部易出现开裂、剥落、塌陷等现象，从而留下了一定安全隐患。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种水分散纤维及其制备方法，以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

3、一种水分散纤维，所述水分散纤维通过上浆液处理制得；所述上浆液包括以下重量份数的原料：

4、水分散改性剂15-25份、二氯甲烷40-50份、无水乙醇10-15份和表面活性剂4-8份；

5、所述水分散改性剂具有如式(i)所示的结构式：

6、

7、所述水分散改性剂通过以下方法制备：

8、s1：配制5-8wt％的羧甲基纤维素钠的水溶液；

9、s2：加入过硫酸铵和丙烯磺酸，氮气氛围下，70-80℃下反应3-5小时；

10、s3：向s2中加入丙酮，沉淀分离产物，制备得到式(i)的化合物。

11、式(i)化合物的反应方程式如下：

12、

13、所述过硫酸铵的加入量为羧甲基纤维素钠摩尔量的0.05-0.08倍；丙烯磺酸的加入量为羧甲基纤维素钠质量的4-5倍。

14、所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚醚改性硅氧烷中的一种。

15、所述纤维为聚丙烯纤维或聚酯纤维。

16、所述上浆液通过以下方法制备：

17、将二氯甲烷、无水乙醇、表面活性剂、水分散改性剂依次加入搅拌釜中，常温搅拌混合20-30分钟即得。

18、一种水分散纤维的制备方法，包括以下步骤：

19、将纤维浸泡在上浆液中，搅拌5-20min后过滤取出、晾干或烘干即得水分散纤维。

20、一种水分散纤维的制备方法，包括以下步骤：

21、用涂布机在纤维的表面涂布上浆液，涂布量为20-35g/kg，涂布后60℃烘干；反复涂布、烘干2-3次即得水分散纤维。

22、本发明的有益效果：

23、(1)本发明提供了一种新型的纤维用水分散改性剂及制备方法；

24、(2)本发明通过水分散改性剂制备的水分散型纤维具有优良的水分散性能，将其加入水中静止30min后无结团和黏连现象。

技术特征：

1.一种水分散纤维，其特征在于，所述水分散纤维通过上浆液处理制得；

2.根据权利要求1所述的一种水分散纤维，其特征在于，所述式(i)的水分散改性剂通过以下方法制备：

3.根据权利要求2所述的一种水分散纤维，其特征在于，所述过硫酸铵的加入量为羧甲基纤维素钠摩尔量的0.05-0.08倍；丙烯磺酸的加入量为羧甲基纤维素钠质量的4-5倍。

4.根据权利要求1所述的一种水分散纤维，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、聚醚改性硅氧烷中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种水分散纤维，其特征在于，所述纤维为聚丙烯纤维或聚酯纤维。

6.根据权利要求1所述的一种水分散纤维，其特征在于，所述上浆液通过以下方法制备：

7.一种水分散纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种水分散纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：用涂布机在纤维的表面涂布上浆液，涂布量为20-35g/kg，涂布后60℃烘干；反复涂布、烘干2-3次即得水分散纤维。

技术总结
本发明公开了一种水分散纤维及其制备方法，所述水分散纤维通过上浆液处理制得；所述上浆液包括以下重量份数的原料：水分散改性剂15‑25份、二氯甲烷40‑50份、无水乙醇10‑15份和表面活性剂4‑8份；所述水分散改性剂由羧甲基纤维素钠改性制备。本发明提供了一种新型的纤维用水分散改性剂及制备方法；本发明通过水分散改性剂制备的水分散型纤维具有优良的水分散性能，将其加入水中静止30min后无结团和黏连现象。

技术研发人员：刘嘉贤,郭荣荣,王召凤
受保护的技术使用者：山东鲁纤建材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15