本發(fā)明屬于瀝青制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木質(zhì)素纖維改性鼠李糖脂乳化瀝青的制備方法。
背景技術(shù)：
由于瀝青路面平穩(wěn)、舒適、噪音低等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛的應(yīng)用于高速公路的建設(shè)當(dāng)中。然而，隨著軸載和車流量的不斷增加，瀝青路面的早期損壞越來越嚴(yán)重，因此，應(yīng)該通過一些方法調(diào)整瀝青混凝土來提高路用性能。在這些瀝青混凝土的改性劑中，纖維因其良好的改善作用及其結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)獲得越來越多的關(guān)注。而目前關(guān)于纖維改性瀝青的研究，還有待進(jìn)一步發(fā)展，特別是在提高瀝青的機(jī)械性能及與纖維相容性等方面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種具有良好的機(jī)械性能及纖維相容性的木質(zhì)素纖維改性鼠李糖脂乳化瀝青的制備方法。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種木質(zhì)素纖維改性鼠李糖脂乳化瀝青的制備方法，包括以下步驟：
步驟一：將制漿造紙黑液粉末溶于適量水中配成質(zhì)量濃度為10％的溶液，用慢速濾紙進(jìn)行過濾處理，之后向?yàn)V液中加入濃度為6mol/l的濃鹽酸，不斷攪拌直至ph為2，再攪拌30min，將得到的溶液用慢速濾紙過濾，取濾紙上層不溶物質(zhì)于50℃真空干燥箱中干燥，得到堿木質(zhì)素粉末；
步驟二：將堿木質(zhì)素粉末與聚乙二醇按質(zhì)量比1:3進(jìn)行混合，攪拌均勻后放入160℃的油浴鍋中加熱2h，加熱完畢后，倒入1000ml純凈水，攪拌2h過濾，并對濾紙上層不溶物質(zhì)進(jìn)行真空干燥，得改性堿木質(zhì)素粉末；
步驟三：將改性堿木質(zhì)素粉末加入熔融紡絲機(jī)中，采用熔融紡絲工藝紡絲制備木質(zhì)素纖維，其中熔融紡絲工藝條件為：溫度228℃、收絲速率56m/min、紡絲管口孔徑0.8mm、紡絲管口距收絲輥距離100mm；
步驟四：銅綠假單胞菌接種于斜面培養(yǎng)基上，置于培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)溫度37℃，培養(yǎng)24h；
步驟五：將斜面培養(yǎng)基上的菌落接到種子培養(yǎng)基，37℃、搖床轉(zhuǎn)速200r·min-1，培養(yǎng)24h；
步驟六：利用接種針將種子培養(yǎng)基上的菌落輕刮進(jìn)裝有50l生理鹽水的容器中，置于搖床中震蕩30min后，用塞有無菌脫脂棉的漏斗過濾，吸取10ml濾液于無菌培養(yǎng)皿中，采用常壓室溫等離子體誘變處理2min，然后利用生理鹽水稀釋至8％(v/v)，將稀釋液均勻涂布于平板培養(yǎng)基上，37℃下，平板培養(yǎng)4d；
步驟七：挑取平板培養(yǎng)基上的菌落置于發(fā)酵培養(yǎng)基中，并于37℃、250rpm的搖床中培養(yǎng)4天后，得發(fā)酵液；
步驟八：取發(fā)酵液，在25℃、10000rpm的條件下離心處理3min，用移液槍吸取上清液到容器中，再加入5倍體積的乙酸萃取，用旋渦振蕩器混勻，靜置24h后，將上層有機(jī)相抽提到容器中，并將其放入通風(fēng)廚中待乙醚揮發(fā)完全，得鼠李糖脂；
步驟九：將高分子共聚物sbs、萜烯樹脂、增塑劑dbp、芳烴油、木質(zhì)素纖維、鼠李糖脂按照質(zhì)量比11:21:4:9:3:1加入反應(yīng)容器中，采用常壓室溫等離子體誘變處理3min，并在150℃溫度下攪拌混合20分鐘；
步驟十：通過剪切機(jī)對反應(yīng)容器內(nèi)的混合物進(jìn)行剪切，在整個剪切過程中控制溫度在150℃-160℃，剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速保持3500r/min，剪切5-10min，當(dāng)高分子共聚物sbs呈細(xì)小顆粒均勻分布在芳烴油中時，把剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速提升到6500r/min快速剪切20min，直至高分子共聚物sbs充分溶解在芳烴油中為止；
步驟十一：待各組分溶解充分后，停止剪切，將混合溶液連同反應(yīng)容器一同放進(jìn)烘箱，在170℃條件下恒溫發(fā)育2h，即得瀝青。
優(yōu)選的，所述的斜面培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，包含：牛肉膏3g/l、蛋白胨10g/l、氯化鈉5g/l、瓊脂20g/l。
優(yōu)選的，所述的發(fā)酵培養(yǎng)基包含：k2hpo44g/l、kh2po44g/l、kcl1g/l、nano32.5g/l、nacl1g/l、cacl2·2h2o0.1g/l，mgso40.2g/l，酵母粉1g/l，甘油30v/v。
優(yōu)選的，所述的平板培養(yǎng)基包含：葡萄糖20g/l、硝酸銨2.5g/l、酵母膏0.05g/l、磷酸二氫鉀10g/l、磷酸氫二鈉4g/l、瓊脂20g/l。
優(yōu)選的，所述的種子培養(yǎng)基包含：naclg/l，胰蛋白胨10g/l，酵母粉5g/l。
本發(fā)明的有益效果在于：
1)木質(zhì)素纖維改性，可以提高瀝青的物理機(jī)械性能。
2)鼠李糖脂具有較強(qiáng)的表面活性和乳化能力，能被生物完全降解，對環(huán)境友好。
3)采用本發(fā)明制備的瀝青，乳化效果好、穩(wěn)定性好，具有良好的降濾失性和抑制性。
4)采用等離子體作為誘變劑，對銅綠假單胞菌菌株進(jìn)行誘變處理，獲得鼠李糖脂的產(chǎn)量更高。
5)采用等離子體對木質(zhì)素纖維及其他材料進(jìn)行預(yù)處理，以增強(qiáng)纖維與瀝青的相容性和兩相成分的結(jié)合強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
一種木質(zhì)素纖維改性鼠李糖脂乳化瀝青的制備方法，包括以下步驟：
步驟一：將制漿造紙黑液粉末溶于適量水中配成質(zhì)量濃度為10％的溶液，用慢速濾紙進(jìn)行過濾處理，之后向?yàn)V液中加入濃度為6mol/l的濃鹽酸，不斷攪拌直至ph為2，再攪拌30min，將得到的溶液用慢速濾紙過濾，取濾紙上層不溶物質(zhì)于50℃真空干燥箱中干燥，得到堿木質(zhì)素粉末；
步驟二：將堿木質(zhì)素粉末與聚乙二醇按質(zhì)量比1:3進(jìn)行混合，攪拌均勻后放入160℃的油浴鍋中加熱2h，加熱完畢后，倒入1000ml純凈水，攪拌2h過濾，并對濾紙上層不溶物質(zhì)進(jìn)行真空干燥，得改性堿木質(zhì)素粉末；
步驟三：將改性堿木質(zhì)素粉末加入熔融紡絲機(jī)中，采用熔融紡絲工藝紡絲制備木質(zhì)素纖維，其中熔融紡絲工藝條件為：溫度228℃、收絲速率56m/min、紡絲管口孔徑0.8mm、紡絲管口距收絲輥距離100mm；
步驟四：銅綠假單胞菌接種于斜面培養(yǎng)基上，置于培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)溫度37℃，培養(yǎng)24h；
步驟五：將斜面培養(yǎng)基上的菌落接到種子培養(yǎng)基，37℃、搖床轉(zhuǎn)速200r·min-1，培養(yǎng)24h；
步驟六：利用接種針將種子培養(yǎng)基上的菌落輕刮進(jìn)裝有50l生理鹽水的容器中，置于搖床中震蕩30min后，用塞有無菌脫脂棉的漏斗過濾，吸取10ml濾液于無菌培養(yǎng)皿中，采用常壓室溫等離子體誘變處理2min，然后利用生理鹽水稀釋至8％(v/v)，將稀釋液均勻涂布于平板培養(yǎng)基上，37℃下，平板培養(yǎng)4d；
步驟七：挑取平板培養(yǎng)基上的菌落置于發(fā)酵培養(yǎng)基中，并于37℃、250rpm的搖床中培養(yǎng)4天后，得發(fā)酵液；
步驟八：取發(fā)酵液，在25℃、10000rpm的條件下離心處理3min，用移液槍吸取上清液到容器中，再加入5倍體積的乙酸萃取，用旋渦振蕩器混勻，靜置24h后，將上層有機(jī)相抽提到容器中，并將其放入通風(fēng)廚中待乙醚揮發(fā)完全，得鼠李糖脂；
步驟九：將高分子共聚物sbs、萜烯樹脂、增塑劑dbp、芳烴油、木質(zhì)素纖維、鼠李糖脂按照質(zhì)量比11:21:4:9:3:1加入反應(yīng)容器中，采用常壓室溫等離子體誘變處理3min，并在150℃溫度下攪拌混合20分鐘；
步驟十：通過剪切機(jī)對反應(yīng)容器內(nèi)的混合物進(jìn)行剪切，在整個剪切過程中控制溫度在150℃-160℃，剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速保持3500r/min，剪切5-10min，當(dāng)高分子共聚物sbs呈細(xì)小顆粒均勻分布在芳烴油中時，把剪切機(jī)的轉(zhuǎn)速提升到6500r/min快速剪切20min，直至高分子共聚物sbs充分溶解在芳烴油中為止；
步驟十一：待各組分溶解充分后，停止剪切，將混合溶液連同反應(yīng)容器一同放進(jìn)烘箱，在170℃條件下恒溫發(fā)育2h，即得瀝青。
所述的斜面培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，包含：牛肉膏3g/l、蛋白胨10g/l、氯化鈉5g/l、瓊脂20g/l。
所述的發(fā)酵培養(yǎng)基包含：k2hpo44g/l、kh2po44g/l、kcl1g/l、nano32.5g/l、nacl1g/l、cacl2·2h2o0.1g/l，mgso40.2g/l，酵母粉1g/l，甘油30v/v。
所述的平板培養(yǎng)基包含：葡萄糖20g/l、硝酸銨2.5g/l、酵母膏0.05g/l、磷酸二氫鉀10g/l、磷酸氫二鈉4g/l、瓊脂20g/l。
所述的種子培養(yǎng)基包含：naclg/l，胰蛋白胨10g/l，酵母粉5g/l。
將本發(fā)明實(shí)施例1制得的瀝青和市面上的其他陰離子乳化瀝青的儲存穩(wěn)定性對比結(jié)果見下表1，存儲時間為5天。
表1