[发明专利]一种植物纤维基防水密封材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种植物纤维基防水密封材料的制备方法，属于制浆造纸领域。本发明所述制备方法包括如下步骤：先将植物纤维浆料在水中浸泡并疏解、打浆，再依次加入沉淀剂、胶料、助留剂、胶乳、填料后，然后加入到纸页成型器中，抄取纸页，真空干燥压光得到植物纤维基防水密封材料。本发明制备植物纤维基防水密封材料的原料来源广泛，制备的植物纤维基防水密封材料成本低、可降解、绿色环保、对人体无害。

技术领域

本发明涉及一种植物纤维基防水密封材料的制备方法，属于制浆造纸领域。

背景技术

石棉被认为是一种神奇的矿物质，它是天然硅酸盐物质，具有阻燃、隔热和耐腐蚀的特性，同时它还具有高强度、耐久性和柔韧性。石棉矿物资源丰富，可广泛用于多种工业产品的生产，特别是在纤维增强型防水密封垫片的生产中应用较多，1994年在Klingerit垫片生产中应用获得专利。这种由压缩石棉纤维生产的非金属垫片(Compressed asbestosfiber CAF)曾是世界上应用最广泛的密封器件。近年来，石棉对健康的危害引起人们的关注，包括可引发肺癌、间皮瘤、石棉沉滞症和胸膜变异等疾病，使其在弹性垫片中的使用受到限制。为了生产出与CAF性能相当的替代产品，芳纶纤维和碳纤维等非石棉纤维材料受到重视。1990年以来，很多国际知名的密封材料生产商包括美国Garlock、澳大利亚Kinger、德国kempchen和日本的Valqua and pilar公司，在新型非石棉密封材料(Non-asbestossealing composites NASC)领域进行大量研究。最早的NASC垫片采用芳纶作为增强纤维，虽然芳纶在压光操作中具有优势，但其热稳定性差，当粘合弹性体老化时达不到CAF的热稳定性。最近，Gu&Chen等基于成本低廉的增强纤维和多种增强纤维协同作用效果，通过聚合物成型的方法开发出一种芳纶和混合纤维预氧化处理进行增强的密封复合材料。Gao和Chen等开展了使用纳米碳酸钙填充的橡胶密封复合材料改性制备方法和纳米填充改性对垫片材料性能影响的研究。机械性能包括压缩性，回弹性和应力松弛性能。这些指标通常用来评价引起垫片材料变形以满足不规则法兰表面的安装，在内部压力或高温下保持应力，使连接的密封表面接触紧密。密封能力是垫片的综合性能，用于表明防止密封液体从连接处渗漏的能力。密封能力也可称为密封性，可通过渗透速度来定量测定。NASC的主要成分是非石棉增强纤维，弹性连接材料，填料物质和化学添加剂。非石棉纤维和石棉纤维之间的物理化学性质差别很大。因而，在NASC设计中，非石棉增强纤维含量和性质对NASC的加工性和性能表现的影响显著。通常根据NASC的性能要求选择适用的非石棉增强纤维，还应该考虑，阻热性、长宽比、介质阻力与橡胶的兼容性，性价比好增强纤维的资源等因素。通常使用的非石棉增强纤维包括半纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维、植物纤维等。植物纤维是木质纤维原料经过化学热处理后获得一种以纤维素大分子为主要成分的纤维状材料，具有资源丰富，可再生利用和环保等优势，近年来在密封垫圈领域应用研究较多。

发明内容

本发明通过向植物纤维浆料中添加沉淀剂、胶料、助留剂、胶乳以及填料，然后在成型干燥，得到植物纤维基防水密封材料，以解决上述问题。

本发明提供了一种植物纤维基防水密封材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将植物纤维浆料在水中浸泡3-5h并疏解、打浆得到浆料Ⅰ；向浆料Ⅰ中加入沉淀剂，沉淀剂添加量为浆料Ⅰ中绝干浆质量的1.5-3.5％，搅拌得到浆料Ⅱ；向浆料Ⅱ中加入胶料，胶料添加量为浆料Ⅰ中绝干浆质量的0.1-0.3％，搅拌得到浆料Ⅲ；向浆料Ⅲ中加入助留剂，助留剂添加量为浆料Ⅰ中绝干浆质量的0.05-0.1％，搅拌得到浆料Ⅳ；向浆料Ⅳ中加入胶乳，胶乳添加量为浆料Ⅰ中绝干浆质量的20-50％，搅拌得到浆料Ⅴ；向浆料Ⅴ中加入填料，填料添加量为浆料Ⅰ中绝干浆质量的50-80％，搅拌得到浆料Ⅵ；将浆料Ⅵ加入到纸页成型器中，抄取纸页，真空干燥压光得到植物纤维基防水密封材料。