[發明專利]一種利用建筑垃圾制備無機纖維的方法

在審

• 申請號: 201410202441.X
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103981594A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 陳衍華;游勝勇;諶開紅;王爽;嚴伯剛;王云敏;何國情;陳桂華
• 申請（專利權）人: 江西省科學院應用化學研究所
• 主分類號: D01F9/08
• 分類號: D01F9/08;D01F1/10;D01D5/096
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

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技術領域????

????本發明涉及一種利用建筑垃圾制備無機纖維的方法，屬纖維制造技術領域。

背景技術????

隨著我國國民經濟發展，城鎮化建設快速推進，目前中國建筑平均壽命僅30年，每年產生數億建筑垃圾，如不作處理和利用，將造成嚴重的環境污染和生態破壞。建筑垃圾80%為硅鈣質垃圾，含有較多的活性氧化物?(SiO₂、A1₂O₃)，根據建筑垃圾成分的活性，如何進一步提高建筑垃圾的應用附加值，是科研工作者十分關注的課題。

碎舊建筑材料用作道路路基、造垃圾填埋場、人造風景和種植等是利用建筑垃圾最初始手段。但多數國家大多施行的是“建筑垃圾源頭削減策略”，即在建筑垃圾形成之前，就通過科學管理和有效的控制措施將其減量化。對于產生的建筑垃圾則采用科學手段，分析其化學組成以及礦物組成結構特征，使其具有再生資源的功能。目前，國內也開展建筑垃圾制砂、制磚和砌塊產品開發研究，但其綜合效率和效益不高，因此，建筑垃圾纖維化技術是資源、能源循環與再生利用的新技術。這技術和方法是一項開拓性的建筑垃圾綜合利用的新技術和新工藝，對提高建筑垃圾利用效益、充分利用廢棄資源，促進我國的經濟、社會和生態環境的和諧發展，實現資源經濟向循環經濟的跨越具有極其深遠的意義。

發明內容????

本發明的目的是，為了充分利用廢棄資源，實現資源利用最大化，本發明提出一種以建筑垃圾為原料制備無機纖維的方法。

實現本發明的技術方案是，本發明方法根據建筑垃圾活性成分，通過組分調配和化學改性使建筑垃圾變為能夠滿足制備無機纖維的原料，再通過適當的高溫熔化和控制成纖相結合的工藝，使建筑垃圾在化學性質和物理形態產生變化，經過各種表面處理技術，制備成適合各種應用的無機纖維，如替代植物纖維造紙、制備保溫隔熱節能材料、改性瀝青等等，實現建筑垃圾作為再生資源循環利用。

本發明一種利用建筑垃圾制備無機纖維的方法，將建筑垃圾破碎后篩分，根據測定的硅含量添加必要的助劑和水，經攪拌和造粒，在高溫封閉式爐中加熱融化，控制熔體的粘度，在一定條件下，由多孔噴絲板熔融噴出成絲，隨后噴灑必要的表面處理劑，冷卻，獲得一種無機纖維。

所述的建筑垃圾硅含量為30-80%。

所述的助劑為無機助劑和有機助劑。無機助劑為二氧化硅、石灰石或白巖石的一種或其混合物；有機助劑為烷基酸鈉、烷基酸鎂、烷基酸鈣中的一種或其混合物。無機助劑和有機助劑的總量以建筑垃圾的總重量計為2-15%。

所述的表面處理劑為含硅表面活性劑、酸性水溶液、水溶性聚合物稀溶液中的一種或其混合物；表面處理劑循環使用。

所述的含硅表面活性劑為乳化甲基硅油、聚醚改性硅油、乳化羥基硅油、羧基改性硅油中的一種；含硅表面活性劑固含量為10-45％。

所述的酸性水溶液為磷酸水溶液、硫酸水溶液、乙酸水溶液、十二烷基苯磺酸水溶液中的一種；酸性水溶液的重量百分比濃度為0.5-2％。

所述的水溶性聚合物稀溶液為水溶性纖維素醚溶液、聚乙烯醇稀水溶液、水性丙烯酸類樹脂稀溶液中的一種；水溶性聚合物稀溶液固含量為10-30%。

可根據目標無機纖維產物的用途不同，噴灑不同的表面處理劑，以滿足后續應用的要求。

建筑垃圾無機纖維應用于造紙時，最優選水溶性聚合物稀溶液中的聚乙烯醇稀水溶液作為表面處理劑；

建筑垃圾無機纖維用應用于隔熱保溫節能建材時，優選含硅表面活性劑中的聚醚改性硅油作表面處理劑。

建筑垃圾無機纖維用應用于吸附材料時，優選含酸性水溶液中的磷酸水溶液作表面處理劑。

在本發明技術方案中，造粒粒徑為1cm-5cm，優選的粒徑為2-3cm；所造的粒子包括球狀、棒狀、無定型狀；可以是干粒、濕粒；并不須干燥，可直接加入熔化爐中在高溫下熔融。

在本發明技術方案中，熔化溫度為800-1500℃，最優選的溫度為1200-1300℃；

在本發明技術方案中，熔體噴絲的壓力為0.30-0.70MPa。最優選的壓力為0.40-0.50MPa。

按照本發明所制得的無機纖維超細直徑為0.1-100nm?，長度為10-50cm。在最優選的工藝條件中所制得的無機纖維為50-60nm，長度為30-35cm。