專利名稱：一種活性作物秸稈纖維及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用，確切地說是一種活性作物秸稈纖維及其制備方法和 用途。
二背景技術(shù)：
我國是農(nóng)業(yè)大國，廢棄的作物秸稈量亦首屈一指，年產(chǎn)約7億噸。目前除少量用于燃料 (包括制沼氣)、牲畜飼料、農(nóng)家肥和造紙?jiān)贤?，大部分被焚燒，不僅浪費(fèi)資源，也污染環(huán)境。
作物秸稈用作建筑材料早在土墻、草屋的年代里就曾有過，將其綞擊切碎代替碎麻摻入 濕泥巴中壘墻或者摻入稀泥漿中糊墻，起加強(qiáng)筋作用，俗稱"麻刀"。當(dāng)磚墻瓦屋代替土墻 草屋后，麻刀己派不上用場了。
我國燒制的粘土磚每年約毀掉120萬畝土地，相等于一個(gè)中等縣的面積，為保護(hù)資源和 環(huán)境、貫徹國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，用新型建材取代粘土磚勢在必行、刻不容緩。因此 將作物秸稈用于墻體材料又引起了人們的關(guān)注，如CN1348933A、 CN1378989A、 CN1532225A、 CN1792970A等均公開了將作物秸稈經(jīng)粉碎或破碎后摻入水泥、粉煤灰、聚合物等加工輕 質(zhì)墻體材料。
將作物秸稈直接粉碎或破碎后用于加工墻體材料，一個(gè)突出的問題是墻體受潮后會(huì)出現(xiàn) "鹽析"現(xiàn)象，即在墻體表面出現(xiàn)不透明白色結(jié)晶，俗稱反鹵。墻體材料的主要組分是堿性 硅酸鹽水泥。墻體受潮后，水泥及其他配合料中的堿性物質(zhì)被溶解，當(dāng)水分揮發(fā)后便析沉在 墻體的表面出現(xiàn)反鹵。為防止反鹵，有的添加防反鹵復(fù)合劑，如CN1532225A公開的墻體材 料中就添加有由鐵釩、格來漢氏鹽和十二水磷酸鈉等組成的防反鹵復(fù)合劑。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，旨在提供一種活性作物秸稈纖維以加工墻體材料，所要解 決的技術(shù)問題是用秸稈纖維加工的墻體材料的反鹵問題。
本活性作物秸稈纖維是指作物秸稈經(jīng)搓碎、酸浸、晾干處理得到的長10 50mm、含水 率20 30討％ (重量百分比，下同)的絲狀纖維。
所述的作物秸稈包括農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物的秸稈，如麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、麻秸 稈、甘蔗渣等。
本活性作物秸稈纖維的制備方法包括搓碎、酸浸、分離和干燥，所述的搓碎是指用農(nóng)用 搓碎機(jī)進(jìn)行搓揉、撕碎的過程，最后得到長10 50mm的絲狀纖維，所述的酸浸是指將上述
絲狀纖維投入濃度為0. 1 8討％的無機(jī)酸溶液中常溫下浸泡10 20小時(shí)，浸泡結(jié)束后調(diào)酸 液pH3 5后分離、晾干，使含水率20 30wt%。常溫指自然溫度，冬季浸泡時(shí)間長一些，
夏季短一些。
本活性作物秸稈纖維的用途是在摻入水泥中制備輕質(zhì)墻體材料時(shí)的應(yīng)用。此時(shí)本活性作 物秸稈纖維是作為填充料摻入水泥中，可以加工成實(shí)心或空心的外墻板、內(nèi)墻板及隔墻板或 砌塊等，最高摻入量達(dá)45%。以實(shí)心板材為例，各項(xiàng)性能指標(biāo)為抗壓強(qiáng)度》3.5MPa，面密 度《60kg/m2，干燥時(shí)收縮《0. 6mm/m。
用本活性秸稈纖維加工的輕質(zhì)墻體材料不反鹵。分析研究表明作物秸稈中含有大量的半 纖維素，以水稻秸稈為例，半纖維素含量達(dá)26. 1%、半纖維素是聚戊糖和聚己糖的混合物， 在稀酸溶液中、常溫條件下半纖維素會(huì)溶解，使秸稈纖維表面出現(xiàn)許多孔洞。此外經(jīng)酸浸、 分離后的絲狀纖維并未水洗，所含的20 30rtM的水分為酸水，當(dāng)用于加工墻體材料時(shí)，會(huì) 與水泥和其他配合料中的堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，在自然養(yǎng)護(hù)、干燥過程中，這些鹽便沉積 在纖維表面的孔洞中。當(dāng)墻板再次受潮時(shí)，少量被溶解的堿性物質(zhì)仍存在于酸性環(huán)境下，水 分揮發(fā)時(shí)堿性物質(zhì)與纖維中的酸產(chǎn)生沉淀絮凝物析沉在孔洞中，而不會(huì)析至表面。纖維表面 孔洞還增加了比表面積，使墻體材料中的抗壓、抗拉強(qiáng)度得以提高。具體實(shí)施例方式
現(xiàn)以麥秸稈為例，非限定實(shí)施例敘述如下
1、 將除去雜物后的麥秸稈用農(nóng)用搓碎機(jī)加工成10 50mm長的絲狀纖維，然后投入0. 5 5wtM的稀硫酸溶液中25"C下浸泡12小時(shí)，浸泡結(jié)束后調(diào)酸液pH3 4，撈出秸稈纖維、自然 晾干，測定含水率20 30wtM時(shí)即可用于加工輕質(zhì)墻板。
2、 輕質(zhì)墻板的加工
先制備漿料，然后投入制板機(jī)中成型，最后自然養(yǎng)護(hù)即得輕質(zhì)墻板。具體地說是將40 份活性作物秸稈纖維、19份水泥、9份粉煤灰、18份爐渣灰、14份砂和水投攪拌機(jī)中混合 攪拌均勻得到漿料，將漿料投入制板機(jī)中成型，最后自然養(yǎng)護(hù)3 7天并修剪毛剌得到輕質(zhì) 墻板產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、一種活性作物秸稈纖維，其特征在于作物秸稈經(jīng)搓碎、酸浸和晾干得到的長10～50mm、含水率20～30wt％的絲狀纖維。
2、 由權(quán)利要求1所述的活性作物秸稈纖維的制備方法，包括搓碎、酸浸、分離和干燥， 其特征在于所述的搓碎是由農(nóng)用搓碎機(jī)加工得到的長10 50mm的絲狀纖維，將絲狀纖維 投入濃度為0.1 8wt。/。的無機(jī)酸溶液中常溫下浸泡8 20小時(shí)，浸泡結(jié)束后調(diào)酸液pH3 5 后分離、晾干，使絲狀纖維含水率20 30wt%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于無機(jī)酸濃度為0. 5 5wt%。
4、 由權(quán)利要求1所述的活性作物秸稈纖維的用途，其特征在于在摻入水泥中制備輕 質(zhì)墻體材料時(shí)的應(yīng)用。
全文摘要
一種活性作物秸稈纖維，由作物秸稈用農(nóng)用搓碎機(jī)進(jìn)行搓揉、撕碎得到的長10～50mm的絲狀纖維，然后投入濃度為0.1～8wt％的無機(jī)酸溶液中常溫下浸泡8～20小時(shí)，浸泡結(jié)束后調(diào)酸液pH3～5后分離、晾干，使含水率20～30wt％，即是活性作物秸稈纖維。本活性作物秸稈纖維可作為填充料摻入水泥中加工輕質(zhì)墻板，最高量達(dá)45％，板材抗壓強(qiáng)度≥3.5MPa，面密度≤60kg/m²，干燥時(shí)收縮≤0.6mm/m，受潮后不反鹵。
文檔編號(hào)D01C1/00GK101173371SQ20071013366
公開日2008年5月7日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者俞祝生, 沈繼維, 敏 胡, 范厚全, 陳建軍 申請人:安徽省機(jī)械情報(bào)所