[发明专利]一种粉煤灰纤维表面有机化改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰纤维表面有机化改性方法，具体地说，是一 种用于造纸的粉煤灰纤维表面改性剂的制造方法。

背景技术

粉煤灰纤维是一种混杂无机氧化物纤维，表面性质与通常的无机氧化 物相似，与有机物相容性差。当纤维应用与有机物混合时，不能满足两相 作用良好的要求，产生不相容的结果，具体表现为：当100％用粉煤灰纤维 抄纸时，抄出的纸张蓬松、强度差，这是粉煤灰纤维之间无粘结力所致， 当在木浆纤维或草浆纤维中掺用20％及以上的粉煤灰纤维时，也会出现纸 张强度差的现象。因此，改善粉煤灰纤维的表面性能尤其是有机化意义显 然。

中国专利CN1055551公开了新型水松纸水溶性涂料粘合剂。现有的水 松纸粘合剂一般采用酒精作溶剂，以聚乙烯醇缩丁醛树脂(六号胶)为胶 粘剂。该发明是以水为溶剂、缩丁醛树脂为胶粘剂。适用于卷烟制造行业。

中国专利CN1096656公开了一种香烟烟嘴水松纸用涂料的配方以及制 作方法。将氧化铁红粉、氧化铁黄粉、碳精粉、医用滑石粉、食用酒精、 钙粉、聚乙烯醇缩丁醛树脂等按照一定的比例混合、搅拌、研磨而成，这 种涂料的生产原材料都是普通的化工原料、原料易得、生产方法又比较简 单，而且产品的成本低廉，将它涂刷在烟嘴水松纸上后烟嘴的外表美观、 光滑度好。

中国专利CN101250032公开了一种粉煤灰纤维表面处理及其用于沥 青增强改性的技术，其特征在于，先将粉煤灰纤维进行表面处理，其方法 为：将有机酸加入到加热的无水乙醇中，搅拌使之完全溶解，得到有机酸 表面处理剂；将粉煤灰纤维加热到80-120℃后，在其上均匀地喷洒有机酸 表面处理剂，然后在80-120℃下烘干，即得到表面处理的粉煤灰纤维。再 将表面处理的粉煤灰纤维加入到加热至60-90℃的沥青中，搅拌均匀即得到 粉煤灰纤维改性的沥青。采用该技术制备的粉煤灰纤维增强改性沥青，与 未增强改性的沥青相比，其冲击强度、压缩强度、拉伸强度提高50-500％。

中国专利CN101249664公开了一种沥青改性粉煤灰纤维板材的制备 技术，其特征在于，先将沥青制备成一定浓度的溶液，沥青溶液的制备方 法：将溶剂加热到一定的温度，再将沥青加入到加热的溶剂中，搅拌使沥 青完全溶解。将粉煤灰纤维加热到80-120℃，将沥青溶液均匀地喷洒到粉 煤灰纤维上，再将粉煤灰纤维在一定的温度、一定的压强下进行热压成型， 脱模后自然凉干，即得到沥青改性粉煤灰纤维板材。用该技术制备的沥青 改性粉煤灰纤维板材，有较好的冲击强度、压缩强度、拉伸强度，可用作 装饰材料。

中国专利CN101225205公开了一种粉煤灰纤维棉增强聚氯乙烯复合 材料及其制备方法，本发明采用熔融共混技术和依靠偶联剂和软化剂改性 的粉煤灰纤维棉，提高与聚氯乙烯树脂的相容性，形成了两者协同填充的 聚氯乙烯复合材料。同时由于粉煤灰纤维棉是一种绿色环保、廉价的材料， 可大大降低生产成本。本发明的制备方法简单易行，粉煤灰纤维棉的改性 均可在偶联剂和软化剂的水溶液中进行，无需其它溶剂，无毒无污染，且 绿色环保，产物可直接烘干，后处理容易。通过该发明的方法能制备出粉 煤灰纤维棉均匀分布且与聚氯乙烯具有良好的界面相容性的粉煤灰纤维棉 增强聚氯乙烯复合材料。

本技术的创新点在于：选用聚乙烯醇缩丁醛为原料，聚乙烯醇分子链 上有大量的羟基，有很好的亲水性和形成氢键的能力，聚乙烯醇缩丁醛在 干燥后能形成交联结构，可以在粉煤灰纤维表面进行包覆。在聚乙烯醇分 子链上引入阳离子基团，从而获得一定的正电性，这种带正电的聚乙烯醇便 可以与带负电的木浆纤维和粉煤灰纤维相互作用，从而使聚乙烯醇缩丁醛 吸附到粉煤灰纤维表面，避免聚乙烯醇缩丁醛游离在水相中，从而实现对 粉煤灰纤维表面进行有机包覆。

发明内容

一种粉煤灰纤维表面有机化改性方法，其特征在于：先制备改性剂水 溶液；其次将粉煤灰纤维分散在水中，以干纤计重量含量为3～5％，浸泡 20～30分钟，加入用水稀释1倍的改性剂水溶液，搅拌3～5分钟，停止搅拌， 平衡吸附20～40分钟，将粉煤灰纤维从水相中取出、烘干，得到表面有机 化改性的粉煤灰纤维。