一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法与流程

本发明涉及木质素纤维生产，具体为一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法。

背景技术：

1、由于纤维结构的毛细管作用， 将系统内部的水分迅速地传输到浆料表面和界面，使得浆料内部的水分均匀分布明显减少结皮现象，并使得粘结强度和表面强度明显提高，这个机理也由于干燥过程中张力的减少而明显起到抗裂的作用，木质纤维尺寸稳定性和热稳定性在保温材料中起到了很好的保温抗裂作用，木质素纤维可以以两种形态添加到沥青中，一是蓬松絮状，另一种是分散颗粒状，后者比前者在使用时更有优势：首先，颗粒状比松散状木质素纤维更容易与沥青混合料拌和均匀；其次，颗粒状木质素纤维存放期长，形态稳定，不易吸潮结团；再有，颗粒状木质素纤维的运输，添加使用方便，没有纤维粉尘飘散，但现有颗粒状木质素纤维价格较高，部分产品也存在松散易碎的缺点，并且疏水性较低， 防霉变性能较差， 贮存时间短。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法，解决了背景技术中所提出现有颗粒状木质素纤维价格较高，部分产品也存在松散易碎的缺点，并且疏水性较低， 防霉变性能较差， 贮存时间短的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法，包括装置主体、气泵、驱动电机以及顶盖，所述装置主体顶部一侧设置有气泵，所述气泵一端与装置主体内部连通，所述气泵另一端与连接管顶部一端连通，所述连接管另一端与装置主体底部连通，所述连接管底部一端设置有第一控制阀，所述装置主体底部安装有驱动电机，所述驱动电机输出端外部安装有搅拌架，所述搅拌架设置于装置主体内部，所述装置主体顶部设置有顶盖，所述顶盖一端分别与装置主体和气缸伸缩端转动连接，所述气缸底部一端与装置主体转动连接，所述装置主体底部另一侧与排料口连通。

3、优选的，所述装置主体顶部外侧安装有压力表，所述压力表检测端设置于装置主体内部，所述装置主体顶部另一侧外部安装有真空泵，所述真空泵与装置主体内部连通，且装置主体底部呈锥形状设置。

4、优选的，其步骤如下：

5、s1：将含有木质素的纤维素原料与热的尿素水溶液倒入到装置主体内部，通过气缸关上顶盖，进而使驱动电机带动搅拌架进行转动，通过搅拌架对装置主体内部的混合溶液进行搅拌混合反应，得到原料分散液；含有木质素的纤维素原料的浓度为2wt％；

6、s2：将得到的原料分散液通过机械预处理进行剥离、磨碎，得到预处理产物，用高压均质机在条件为压力为75mpa；温度为60℃环境中对预处理产物进行高压均质，循环次数为5次，得到所述微纳米木质素纤维素的分散液，将微纳米木质素纤维素分散液后处理，经过过滤分离或离心分离后，滤渣进行喷雾干燥、冷冻干燥得到微纳米木质素纤维素粉体；

7、s3：将所述 s2中得到的木质素纤维素粉体加入氢氧化钙、玄武岩纤维、沥青粉、分散剂、膨胀石墨混合均匀，得到混合粉；

8、s4：将混合粉加热熔融后，投入双螺杆挤出机的料斗内，控制双螺杆挤出机的各区域温度，挤出、造粒后得到木质素纤维；

9、s5：将含量为c1，0＜c1≤50wt％表面活性剂和含量为c2，0＜c2≤5wt％的防霉剂溶于或分散水中，溶解或分散后，制成表面活性剂、防霉剂和水的混合物，得到混合物a；

10、s6：将高岭土无机填料加入到絮状木质素纤维中，无机填料为粉体颗粒状，其粒径为10nm～1mm，无机填料添加量为絮状木质素纤维质量的0-10％，且≠0，并添加偶联剂，偶联剂添加量为无机填料质量的0-20％，且≠0，并搅拌分散均匀，还加水到絮状木质素纤维中，水添加量为絮状木质素纤维质量的0-200％，混均后加热到40-80℃，加热1-4小时，得到混合物b；

11、s7：将所述s5中的混合物a加入到所述s6中的混合物b中，重量比为0.15-0.60∶1；在加入过程中，边搅拌木质素纤维的混合物边加入表面活性剂和防霉剂的混合物，混合均匀，得到木质素纤维半成品；

12、s8：将得到木质素纤维半成品投入双螺杆挤出机的料斗，控制双螺杆挤出机的各区域温度，挤出、造粒后得到木质素纤维，双螺杆挤出机的温度设置为：一至三区温度110～120℃，四至六区温度120～135℃，七至九区温度100～105℃；

13、s9：将木质素纤维颗粒干燥，干燥温度在20～100℃，干燥使木质素纤维颗粒中的水含量低于5wt％，即停止，将干燥后的木质素纤维颗粒密封包装。

14、优选的，所述s1中含有木质素的纤维素原料中木质素含量为10-30wt％；纤维素含量在65wt％以上；且木质素的纤维素原料中还含有半纤维素；半纤维素含量≤10wt％。

15、优选的，所述防霉剂为二氯酚、溴代酚、对氯间二甲酚、五氯苯酚(钠)、苯并咪唑、苯并噻唑、三唑类化合物其中一种或几种。

16、优选的，所述的偶联剂为含硅或钛类型的偶联剂，为钛酸四丁酯，正硅酸乙酯或端氨基硅氧烷。

17、优选的，所述膨胀石墨的微孔内负载有纳米高岭土，所述膨胀石墨和纳米高岭土的质量比为1：0.2，所述膨胀石墨通过将纳米高岭土加入水中，搅拌分散均匀，得到悬浮液；将膨胀石墨加入悬浮液中，加热至温度为50-100℃，搅拌均匀后冷却至0-4℃得到混合液；将混合液离心，得到滤渣，烘干后得到。

18、优选的，所述s2中的原料分散液中含有木质素的纤维素原料的浓度为10wt％-20wt％，优选7wt％-10wt％，并且原料分散液通过机械预处理进行剥离、磨碎时，保持原料分散液温度为80-100℃条件下。

19、本发明提供了一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法。具备以下有益效果：

20、该一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法，通过向木质素纤维中加入少量的防霉剂，可以得到可长久储存，即使存放在潮湿环境中也不会发霉的木质素纤维颗粒，这种造粒方法操作简便，成本低，使用性能良好，该纤维在砂浆中使用具有较高的抗裂性，在凝结或干躁全过程中造成机械动能被化学纤维筋变弱，避免开裂，并且木质纤维的生物规格可靠性好，混合料不容易产生收拢地基沉降，并提升其粘聚性，并且采用机械法剥离制备微纳米木质素纤维素，尿素溶液可回收循环使用，避免使用各种强酸、强碱及有机溶剂，环保无污染。

技术特征：

1.一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置，包括装置主体（1）、气泵（2）、驱动电机（5）以及顶盖（10），其特征在于：所述装置主体（1）顶部一侧设置有气泵（2），所述气泵（2）一端与装置主体（1）内部连通，所述气泵（2）另一端与连接管（3）顶部一端连通，所述连接管（3）另一端与装置主体（1）底部连通，所述连接管（3）底部一端设置有第一控制阀（4），所述装置主体（1）底部安装有驱动电机（5），所述驱动电机（5）输出端外部安装有搅拌架（6），所述搅拌架（6）设置于装置主体（1）内部，所述装置主体（1）顶部设置有顶盖（10），所述顶盖（10）一端分别与装置主体（1）和气缸（11）伸缩端转动连接，所述气缸（11）底部一端与装置主体（1）转动连接，所述装置主体（1）底部另一侧与排料口（7）连通。

2.根据权利要求1所述一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置，其特征在于：所述装置主体（1）顶部外侧安装有压力表（8），所述压力表（8）检测端设置于装置主体（1）内部，所述装置主体（1）顶部另一侧外部安装有真空泵（9），所述真空泵（9）与装置主体（1）内部连通，且装置主体（1）底部呈锥形状设置。

3.根据采用权利要求1所述的生产装置的生产方法，其特征在于：其步骤如下：

4.根据权利要求3所述一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产方法，其特征在于：所述s1中含有木质素的纤维素原料中木质素含量为10-30wt％；纤维素含量在65wt％以上；且木质素的纤维素原料中还含有半纤维素；半纤维素含量≤10wt％。

5.根据权利要求3所述一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产方法，其特征在于：所述防霉剂为二氯酚、溴代酚、对氯间二甲酚、五氯苯酚(钠)、苯并咪唑、苯并噻唑、三唑类化合物其中一种或几种。

6.根据权利要求3所述一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产方法，其特征在于：所述的偶联剂为含硅或钛类型的偶联剂，为钛酸四丁酯，正硅酸乙酯或端氨基硅氧烷。

7.根据权利要求3所述一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产方法，其特征在于：所述膨胀石墨的微孔内负载有纳米高岭土，所述膨胀石墨和纳米高岭土的质量比为1：0.2，所述膨胀石墨通过将纳米高岭土加入水中，搅拌分散均匀，得到悬浮液；将膨胀石墨加入悬浮液中，加热至温度为50-100℃，搅拌均匀后冷却至0-4℃得到混合液；将混合液离心，得到滤渣，烘干后得到。

8.根据权利要求3所述一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产方法，其特征在于：所述s2中的原料分散液中含有木质素的纤维素原料的浓度为10wt％-20wt％，优选7wt％-10wt％，并且原料分散液通过机械预处理进行剥离、磨碎时，保持原料分散液温度为80-100℃条件下。

技术总结
本发明公开了一种保温抗裂砂浆用木质素纤维的生产装置及方法，涉及木质素纤维生产技术领域，包括装置主体、气泵、驱动电机以及顶盖，所述装置主体顶部一侧设置有气泵，所述气泵一端与装置主体内部连通，所述气泵另一端与连接管顶部一端连通，所述连接管另一端与装置主体底部连通，所述连接管底部一端设置有第一控制阀，该纤维在砂浆中使用具有较高的抗裂性，在凝结或干燥全过程中造成机械动能被化学纤维筋变弱，避免开裂，并且木质纤维的生物规格可靠性好，混合料不容易产生收拢地基沉降，并提升其粘聚性，并且采用机械法剥离制备微纳米木质素纤维素，尿素溶液可回收循环使用，避免使用各种强酸、强碱及有机溶剂，环保无污染。

技术研发人员：殷华,邵剑,罗会清,顾红俊,宋健
受保护的技术使用者：盐城欧路华纤维科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31