[发明专利]颗粒状路用木质素纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种颗粒状路用木质素纤维及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

沥青路面具有稳定性高，表面平整无接缝，行车振动小，噪音低等特点。这些特点在很大程度上得益于沥青中的添加剂。其中，木质素纤维作为一种纤维类沥青添加剂，在沥青混合料中起到吸附、增稠、稳定、增强等作用，目前已经广泛用于高级道路的面层建设中。在道路施工中，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。

目前得到广泛使用的颗粒状木质素纤维是以沥青作为成粒助剂造粒后得到，例如德国JRS公司开发的颗粒状VIATOP系列产品。该类颗粒状木质素纤维比较容易分散，与沥青相容性好，但价格较高。部分产品也存在松散易碎的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种颗粒状路用木质素纤维及其制备方法。本发明的颗粒状路用木质素纤维疏水性增强，防霉变性能高，贮存期长，使用性能良好；本发明的颗粒状路用木质素纤维的制备方法成本低，生产简单，操作简便。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种颗粒状路用木质素纤维，是由表面活性剂、防霉剂和水的混合物与木质素纤维的混合物以重量比为：0.15-0.60∶1混均、造粒和干燥而制成；其中，在表面活性剂、防霉剂和水的混合物中，表面活性剂的含量为C1，0＜C1≤50wt％，防霉剂的含量为C2，0＜C2≤5wt％；在木质素纤维的混合物中，是在絮状木质素纤维中添加无机填料、偶联剂和水，其中，无机填料添加量为絮状木质素纤维质量的0-10％，且≠0，偶联剂添加量为无机填料质量的0-20％，且≠0，水添加量为絮状木质素纤维质量的0-200％。

本发明针对目前颗粒状木质素纤维的现状，利用添加少量表面活性剂改性的方法，以及添加少量防霉剂，制备出颗粒状，同时可长期存放的木质素纤维。

在本发明的颗粒状路用木质素纤维中，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十八烷基氯化铵、聚乙二醇、聚乙二醇端甲醚和span20、span60、span80以及吐温系列表面活性剂中的一种或几种。

在本发明的颗粒状路用木质素纤维中，所述的防霉剂为甲酚、(苄基)苯酚、乙萘酚、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、三嗪类化合物、硝基吡啶、喹啉类化合物(如，八羟基喹啉铜)、硼酸，硫酸铜，甲叉双硫酸盐和季铵盐中的一种或几种。

在本发明的颗粒状路用木质素纤维中，所述的无机填料为高岭土、二氧化硅、二氧化钛或蒙脱土。

在本发明的颗粒状路用木质素纤维中，所述的无机填料为粉体颗粒状，其粒径为10nm～1mm。

在本发明的颗粒状路用木质素纤维中，所述的偶联剂为钛酸四丁酯，正硅酸乙酯或端氨基(甲基)硅氧烷。

在本发明的颗粒状路用木质素纤维中，即用阳离子、阴离子或中性表面活性剂以及无机填料对絮状木质素纤维进行改性，使木质素纤维表面均匀覆盖上表面活性剂和无机颗粒，然后利用挤出机挤出造粒，干燥后即得到密实适中的颗粒状木质素纤维。为了延长木质素纤维的储存期，向木质素纤维中加入少量的防霉剂，可以得到可长久储存，即使在夏季潮湿环境中也不会发霉的木质素纤维颗粒。本发明的这种造粒方法操作简便，成本低，使用性能良好。

本发明提出的颗粒状路用木质素纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)将表面活性剂和防霉剂溶于或分散于水中。溶解或分散后，得到表面活性剂、防霉剂和水的混合物，在表面活性剂、防霉剂和水的混合物中，表面活性剂的含量为C1，0＜C1≤50wt％，防霉剂的含量为C2，0＜C2≤5wt％；

(2)将无机填料加入到絮状木质素纤维中，添加量为絮状木质素纤维质量的0-10％，且≠0。为了增强无机填料与絮状木质素纤维间的吸附稳定性，添加少量偶联剂，偶联剂添加量为无机填料质量的0-20％，且≠0。添加时将无机填料和偶联剂分别加入到絮状木质素纤维中，并搅拌分散均匀。为了增强分散均匀性，也可以加少量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％。然后加热到40-80℃，加热1-4小时；