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交通运输部公路科学研究院、安徽省交通控股集团有限公司、福建省高速公路建设总指挥部等。
本标准适用于沥青路面用纤维的生产、检验和使用。
严二虎、曾俊铖、高晓影等。
沥青路面用纤维稳定剂
沥青路面用纤维稳定剂
沥青路面
京津塘高速公路北部新区段高架工程第十标 主线 上面层: 5cm 细粒式沥青混凝土( SMA-13,SBS(I-D)改性沥青) 检测项目:压实度(钻芯法) 、厚度、构造深度、渗水系数、弯沉、平整度等 中面层: 6cm 中粒式沥青混凝土( AC-20C,SBS(I-D)改性沥青) 检测项目:压实度(钻芯法) 、厚度、弯沉、平整度等 下面层: 12cm 沥青混凝土碎石 ATB-25 检测项目:压实度(钻芯法) 、厚度、、弯沉、平整度等 基层: 18cm 水泥稳定碎石( 4.0MPa/7d,骨架密实型) 底基层: 18cm 水泥稳定碎石( 3.5MPa/7d,骨架密实型) 检测项目:压实度(灌砂法) 、厚度、无侧限抗压强度、弯沉、平整度等 水泥稳定碎石( 4.0MPa/7d)基层顶面应该喷洒透层沥青( PC-2)并施做 10mm 下封层,各沥青混凝土层之间应喷洒粘层沥青。 桥面铺装 上
为了节约木材资源,废纸纤维回用的重要性日益受到各国的重视。在日本、联邦德国等国,废纸纤维回收量高达总用浆量的40%以上。1987年世界产纸量为2.16亿吨,其中约有6000万吨基本上是依靠废纸纤维回用和部分填料、涂料来替代纸浆的。目前,中国的废纸回收率为20%左右。
一般从废纸回收的纤维,虽经过适当的加工处理,但其色泽和物理强度均比原制造该类纸张所使用纸浆要低一些,而且废纸纤维的反复回用次数愈多,质量愈加降低。
废纸分类废纸的种类很多,分类使用并选择适当的处理方法,方能提高废纸的使用价值。废纸大体可分成5类:
①旧报纸类:这类废纸污杂物含量少,而油墨含量大。回收纤维主要为机械木浆,可供抄造新闻纸或低档印刷纸用。
②旧书籍杂志纸类:这类纸张国际上多用阔叶木化学浆或半化学浆制造,中国主要用化学草浆制造。这类废纸油墨含量高,含有书钉、线绳或夹有塑料。一般经除染、净化脱墨漂白后,用于抄造印刷纸,也可不经漂白用于抄造纸板。
③加工边废料类:包括印刷厂、制本厂、制箱厂、制袋厂等在加工生产时,裁切剩余边角废料。这类废纸无混杂物,可视作原浆直接使用。
④包装纸类:包括水泥袋、纸箱和其他包装纸。主要是硫酸盐木浆纤维。含有大量的水泥粉尘、复合塑料、沥青等异杂物,可用热熔法将其分解成微粒,均匀分散于纸浆,无碍于成纸的质量。用于生产纸板、油毡纸等。
⑤混合废纸类:各类纸张混杂,含有大量污杂物,难以分选,因此习称五色纸。一般只拣除块状异杂物,不分档次,多用为低档纸板的底浆。
废纸加工废纸的种类繁多,相应的加工方法也较多,但核心是除去全部异杂物。基本过程为碎解-净化-脱墨。废纸回用工艺的选择,主要决定于废纸的类别和所生产纸张的品种,可简可繁,并非一律都要采用上述的全部处理过程。
①碎解:靠水力碎浆机旋转产生的旋涡冲击作用使废纸碎解成浆。用高浓除渣器清除粗大杂物,再用孔型或缝型筛板进行第二次筛选。在碎浆机中难于分散的小纸片,在疏解机中补充碎解(图1),保证所有纤维逐根分离。
③脱墨:新闻纸及书籍杂志类废纸用于生产印刷用纸张时,必须进行脱墨。最常用的方法有浮选法和洗涤法。浮选法脱墨是用脱墨剂(一般为烧碱或脂肪酸皂)或非离子表面活性剂(如烷基聚氧乙烯醚等)使油墨从纸的表面松脱,再用碎浆机使纸的纤维松散开来,保持浆的浓度在0.9~2.0%时,加入絮聚助剂沉积于油墨微粒表面上,起到疏水作用。当浆在浮选槽中充入空气,形成气泡时,油墨颗粒附着在气泡表面,随着气泡上浮到浆面,与气泡一并排出槽外。脱墨的纸浆,经纸浆精选除渣器,然后进入第二段浮选槽进行纤维回收。浮渣用离心浓缩机脱水后予以排弃。洗涤法脱墨是将加入脱墨剂的浆料,经螺旋压榨洗涤器进行三段洗涤。第一段进浆浓度为3.5%,出浆浓度为20~25%;第二段将浆稀释至2%,经高浓压力筛、重力浓缩机,将高浓浆存于高浓浆池;第三段将稀释到4%,经螺旋压榨洗涤器洗涤后浓度为20%。至此浆中的油墨颗粒大部分可以被排除于浆外。
1.线形芳香族耐高温阻燃纤维
(1)聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA)
PPTA在我国称为芳纶1414或对位芳纶,国外如杜邦的KEVLAR,日本帝人的TWARON等,是一种高强、高模的高性能特种合成纤维,同时也是一种优秀的耐高温阻燃纤维,其极限氧指数(LOI)可达30左右,玻璃化温度为345℃左右,高温不熔融,分解温度高达560℃。Kevlar可单独使用,更多的应用于复合材料领域。虽然Kevlar性能极其优越,但是产量少,价格昂贵,主要应用于宇航和国防工业,少量作为防弹衣之类的防护用。国内尚未实现产业化生产。
(2)聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(MPTA),我国成为芳纶1313或间位芳纶,最早是杜邦公司生产的一种间位芳族聚酰胺纤维,其商品名为Nomex。MPTA是以间苯二胺(MPD)和间苯二甲酸氯(ICI)为单体,以界面缩聚法或低温溶液缩聚后经干法纺丝而制得。Nomex的玻璃化温度为270℃左右,热分解温度高达430℃,在200℃条件下工作时间长达20000h,强度保持原来的90%,260℃热空气中连续工作1000h,强度保持原来的70%左右,MPIA纤维不熔融,LOI为32左右。Nomex能耐大多数的酸,但是长期受强酸或强碱的作用,强度会有所下降。而且,Nomex在高温水蒸汽下能缓慢脆化,且分散时放出少量可燃性一氧化碳气体。芳纶1313国内这几年发展很快,已实现产业化生产,以烟台氨纶股份有限公司生产的“NEWSTAR”牌为最优,其年产量已超过4000吨。
(3)含杂原子的芳香族纤维
在芳香族纤维分子链中引入一种或数种特定的杂原子,可以进一步提高纤维的耐试剂性能或提高耐热阻燃性。聚苯硫醚纤维(PPS)就属于该种类型。 聚苯硫醚纤维是菲利浦石油公司于1973年开发生产出来的,PPS树脂在空气中加热至接近熔点,聚合物将发生链的伸展和交联作用,相对分子质量得到进一步的提高。PPS树脂用熔融纺丝方法可制成短纤维产品。LOI可达35左右,能耐绝大多数化学试剂,在强酸、强碱和有机溶剂中的强度稳定性,仅次于聚四氮乙烯纤维。具有罕见的热稳定性,在200℃下,54天后,其断裂强度基本上没有损失,在260℃下,48h后,纤维强度保持原来的60%。
(4)芳香族杂环类纤维在芳香类纤维分子结构上引入杂环基团,限制分子构象的伸张自由度,增加主链上的共价键结合能,就有可能大幅度提高纤维的模量、强度和耐热性。
①PBI PBI纤维具有高度的绝缘性及良好的耐热性,分散温度为660℃,具有较好的热稳定性和较低的热收缩性。PBI高温无烟低毒,LOI高达48。但PBI耐光性差,在太阳光作用下,强度和相对分子质量下降显著,且对化学试剂稳定性差,此外,用于合成树脂的胺类单体具有致癌性,限制了PBI的推广。
②PBO PBO不同于PBI,不仅是一种耐高温阻燃纤维,还是一种高强、高模的高性能纤维,机械力学性能甚至比Kevlar更好。PBO是采用2,4-二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸为单体,经由液晶纺丝而得。PBO的LOI为68,热分散温度为650℃。
2.石墨化碳纤维
碳纤维指纤维化学组成中碳元素占总质量90%以上的纤维。按原料分碳纤维可分为:聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维和纤维素基碳纤维。以特殊的PAN纤维为原丝,在200-300℃的空气氧化炉中预氧化,形成一种共轭体系的梯形结构的预氧化丝,随后,于惰性气体中在1200-1600℃下碳化数分钟至数10分钟,可得碳纤维,碳纤维于惰性气体中2000-3000℃下石墨化数秒至数10秒,即得石墨化碳纤维。在2000℃的高温下,纤维形成了一种石墨状六方晶体结构,而且晶体结构越完善,纤维性能越好。
3.热固性三维交联纤维
该纤维的特点是,纤维单体中至少有一种单体具有3个或3个以上的官能团,以使纤维分子链最终能形成三维立体交联结构,并且交联结构对纤维的耐高温阻燃性能有着直接的影响。酚醛纤维和三聚氰胺缩甲醛纤维都是热固性三维交联纤维。
(1)酚醛树脂纤维(Kynol)
酚醛树脂纤维是第一具有三维交联结构的纤维,打破了热固性树脂不能成纤的传统概念,是以相对分子质量为300-2000的热塑性纯线型聚酚醛(Novolac型)为原料,经熔融纺丝后在酸和甲醛存在下进行交联而制得。由于酚醛树脂纤维高度交联,化学性质稳定,LOI可达34左右,酚醛树脂纤维高温下不溶融,也不燃烧,即使碳化成玻璃状结构也不收缩,碳化过程无可烯性气体和有毒气体产生。酚醛树脂纤维在实际应用上,却存在较多缺陷,如纤维发脆且耐磨强度低,强度仅为0.882-1.323cN/dtex,纤维染色性差,在阳光下易变色。
(2)三聚氰胺缩甲醛纤维(MF)
三聚氰胺甲醛纤维俗称密胺纤维,是以三聚氰胺和甲醛在特定的溶剂中缩聚成一定相对分子质量的预聚体,经由离心纺丝高温固化成纤。LOI高达37以上,遇火时,不收缩,不溶滴,至400℃仍能基本保持原有形状,在更高温度下碳化,基本无毒气产生,发烟量也很小,纤维白度高,色泽稳定,染色性良好,耐酸碱和绝大多数化学试剂。
4.聚四氟乙烯纤维(PTFE)
聚四氟乙烯纤维是耐高温阻燃纤维中发展最早的品种。任何溶剂都不能溶解它,而其熔点又与分解点相近,因此不能用传统的溶液或溶融纺丝方法成纤,可由乳液聚合而得的树脂经载体纺丝、膜裂纺丝或糊状挤压而制得。PTFE长期使用温度为-120-250℃,强力失效温度为310℃,加热至390℃以上时,开始发生解聚,LOI高达95。是高氧环境中最难燃的有机纤维。
5.Visil
Visil纤维是一种新兴耐高温阻燃粘胶纤维,是以纤维素和硅酸盐组成的共混纤维,短期耐热温度为1300℃,长期使用温度为320℃,LOI为31左右。
6.其他类型的耐高温阻燃纤维近年来,世界上开发出几种新型耐高温阻燃树脂原料和纤维品种,这些新品种除了具有优良的耐高温阻燃性能外,在力学性能方面更加接近或达到高性能纤维的水平(如PK和PEEK),而且和传统的高性能纤维相比生产工艺流程更简单,成品纤维的成本更低2100433B
钻井用纤维材料f'}brous materials指各种动物、有物、矿物纤维,如皮粉、纸浆、草秸、废毛和石棉等。近来兴起的各种表面改性纤维素如液体套管、酸溶性矿物纤维等,除作堵漏剂外,兼有降滤失或润滑作用。纤维材料一般多用于渗漏型或孔隙及细裂缝性地层的堵漏。可单独使用或与粒状、片状材料一同使用。一般分作粗、中、细等尺寸等级。