[发明专利]一种竹炭纤维融雪剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种竹炭纤维融雪剂的制备方法，属于融雪剂制备领域。

背景技术

冬季路面的积雪结冰使路面附着系数大大降低，严重影响道路畅通会被行车安全，传统的人工、机械、撒布融雪剂等除雪方法无法长时间随时随地地维持道路安全。在实际应用中，各种融雪产品不断出现，融雪剂又称化冰盐、道路防冻剂，是冬季广泛应用的除雪物质，其成分以氯化钠、氯化钙、氯化镁等“氯盐类”为主，并加入适量的缓蚀剂、防滑剂等助剂。

“氯盐类”融雪剂用于融雪防冻效果较好，价格也便宜，但是在冰或雪融化变成液体后，其盐类残留物积留在农田和绿化带里，将会造成农作物和绿化植物大量死亡，缩短道路寿命，盐类物质与沥青会产生化学反应，造成沥青表面脱落，在行车荷载的作用下使路面破损，同时对钢筋、混凝土路面的危害性也相当大，是诱发钢筋腐蚀的重要因素之一，严重地威胁着工业设施的安全。“氯盐类”物质进入地下以后，还会对当地的地下水资源造成污染，食用被融雪剂污染的水会对人体健康产生严重危害。

醋酸钙镁被认为是比较理想、无污染的融雪剂，但是醋酸钙镁中的醋酸盐易生物降解，消耗水体中溶解氧，造成潜在的危害。如果醋酸钙镁大量使用，醋酸盐的生物降解提高水体中的BOD含量，导致溶解氧的耗尽。由于醋酸钙镁价格太高，一般仅用于机场等重要场所的融雪。

使用现有的化冰融雪剂，化冰融雪的速度较慢，在冰或雪融化变成液体后，容易再次结冰，没有结冰的污水将流入路面的低洼处、农田、绿化带和河流中，无法进行收集处理。

道路上的冰冻和积雪严重影响了各种车辆的正常行驶，车辆的频繁启动，经常会造成发动机和底盘产生漏油，这些油污和冰雪混合在一起，很难进行油水分离处理，增加了污染强度，对人类的环境及人类生活构成极大的威胁。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前传统的融雪剂融雪速度比较慢，雪融后容易再结冰，常用的“氯盐类”融雪剂虽融雪防冻效果好，但不可以自行降解，残留物会造成农作物死亡，另外对于路面的危害也非常大，严重威胁工业设施安全，以及醋酸钙镁融雪剂价格比较高，融雪后对于水体危害极大的弊端，提供了一种竹炭纤维融雪剂的制备方法，该方法以竹子青篾为原料，通过人工抽麻，碱性溶液改性并发酵得到竹纤维，再将竹炭纤维炭化成竹炭纤维，通过淀粉交联剂和乙酸盐交联，得到半成品，再将半成品和磷酸二氢锌、硫脲以及防滑剂充分混合后装袋即得一种竹炭纤维融雪剂。本发明制成的融雪剂成本低廉，不仅融雪效果显著，使得融雪速度加快75％以上，而且可以自行降解，融雪后对于水体以及环境没有任何危害。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）取1～2kg竹子的青篾用切割机切成5～10cm的小段，将其投入70～100℃的烘箱中烘烤1～3h后，通过人工手撕抽取竹麻，将得到的竹麻放入浓度为0.2～0.4mol/L的盐酸溶液中浸泡1～3h后取出，自然风干，再将其浸入浓度为0.3～0.5mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡1～3h后，自然风干；

（2）将风干后的竹麻用10～15％的氯化钠溶液漂洗30～60min后，取出，在其表面均匀喷洒乳化油，放入发酵罐在28～38℃下密封发酵10～15天，发酵完成后取出用去离子水冲洗直至其pH达到6～8，之后移入烘箱在50～60℃下烘干，用梳切机将其梳理切短，制成竹纤维；

（3）将上述制得的竹纤维放入炭化炉，升温至160～180℃，进行初步炭化处理1～2h，之后再升温至300～400℃，继续全面炭化30～60min后取出，冷却至室温制得竹炭纤维；

（4）量取200～300mL蒸馏水倒入500mL烧杯中，加入20～30g乙酸钠和15～25g乙酸钾，放置在磁力搅拌机上以200～300r/min的转速搅拌20～30min使其充分溶解，得到乙酸盐溶液；

（5）向上述乙酸盐溶液中，加入10～15mL木醋液，用玻璃棒搅拌均匀，再加入20～50g淀粉，放置在磁力搅拌机上以300～400r/min的转速搅拌5～10min，之后降低转速到100～150r/min，在搅拌状态下将上述制得的竹炭纤维加入到烧杯中，继续提高转速至600～700r/min，并保持转速高速搅拌5～10min，使竹炭纤维充分分散于混合液中；

（6）将上述混合液移入浓缩罐，减压至900～1000Pa，低压浓缩处理2～3h后，得到乙酸盐竹炭纤维浓缩物，将浓缩物移入烘箱，在105～110℃下干燥12～18h，之后用气流粉碎机粉碎，过30目钢筛，得竹炭纤维融雪剂半成品；