CN100344535C - 利用稻壳和竹木废料制备的活性炭板材 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人造板生产中的胶合板材制备领域，特别涉及利用稻壳和竹木废料制备的活性炭板材。本发明是将稻壳和竹木废弃物充分进行了资源综合利用，使稻谷壳和竹木废料的用途更为广泛。将稻壳和竹木废弃物制作成活性炭，再与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，压制成活性炭板材。本发明的活性炭板材的胶合强度可达6～8MPa，抗拉力强度可达60～70MPa，弹性磨量可达700～800MPa，弹弯强度可达40～50MPa。将该活性炭板材应用于室内、车船内装饰，或将该活性炭板材制作成装饰工艺品，或制作成家具等，能够达到消音、调湿、净化空气等效果。既解决了这些稻壳和竹木废弃料的环境污染，又能造福于人民。

Description

利用稻壳和竹木废料制备的活性炭板材
技术领域
本发明属于人造板生产中的胶合板材制备领域，特别涉及利用稻壳和竹木废料制备的活性炭板材。
背景技术
活性炭具有很强的吸附能力，用途非常广泛。目前用于室内、车船内装饰、家俱的板材大多使用的是木材、胶合板、刨花板等。利用竹子原料加工成板材是业内人士开发出的一种新型板材。如CN87100368公开了竹材胶合板制造方法。以毛竹为原料，采用去内、外竹节、剖分、经水煮、蜡煮两次软化处理后加压展平。加压展平后的竹材经刨削加工、干燥定形后、可作为生产胶合板所需的面板、背板或芯板使用。制成的胶合板、其用途与木材的厚胶合板相似。强度、硬度、耐磨性高于木材胶合板。CN86106919公开了竹木复合板及其生产工艺技术，以竹笆为芯层，木质单板为表背层材料的复合胶合板。CN1387981公开了重组竹材胶合板制造方法。该方法以竹材为原料，经过截断、辗压处理、干燥、浸胶、干燥、组坯、热压而成。用该方法制造的竹材胶合板，具有高强、高利用率、低成本的优势，可用作建筑模板、车厢底板、装饰材料、家俱用材、地板等，是一种良好的工程结构材料。CN1460579公开了竹粗纤维胶合板，该竹粗纤维胶合板中间为竹粗纤维胶片，竹粗纤维胶片粘有两边为竹席胶片，竹席胶片两边粘有胶膜纸。但目前尚未见利用稻壳和竹木废料制备的活性炭板材。
发明内容
本发明的目的是将稻壳和竹木废弃物进行资源综合利用，提供一种稻壳和竹木废料制备的活性炭板材，并将使用方便的活性炭板材广泛应用到人们的日常生活中。
本发明的再一目的是提供一种稻壳和竹木废料制备的活性炭板材的制备方法。
本发明是将稻壳和竹木废弃料进行炭化、活化制得活性炭，再与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，充分搅拌，然后挤压(压结)成活性炭板材，经一定温度、时间的烘干，锯割成所需的活性炭板材，然后抛光包装。也可按需制定模型，挤压成活性炭板材，烘干后抛光包装。
本发明的稻壳和竹木废料制备的活性炭板材是由以下方法制备得到的：
(1).将稻壳或竹木废弃料分别装入炭化炉内进行炭化，炭化温度是250～900℃，炭化时间是2～90小时，制得稻壳炭或竹木炭备用。这一步骤需说明的是，稻壳单独进行炭化，不能与竹木废料混合炭化。竹木废料需按大小长短分别炭化，大体分为1毫米～2厘米为一批，2厘米～15厘米为一批，15厘米以上为一批。分批的目的是为了控制炭化的时间和温度，使竹木废料完全炭化成炭。
(2).向步骤(1)得到的稻壳炭或竹木炭中加水，炭水的重量比分别为二比一；将掺有水的稻壳炭和竹木炭分别装入活化炉中进行活化，活化时间是4～70小时，活化温度是500～1000℃，得到活性炭；由此条件制得的活性炭，稻壳活性炭的碘吸附值在600毫克/克以上；竹木活性炭的碘吸附值在800毫克/克以上。具备上述吸附能力的活性炭可进行下一步骤备用。达不到上述吸附能力的活性炭可再一次活化，活化后达到上述吸附值的备用，或另作其它用途。
(3).将步骤(2)得到的稻壳或竹木活性炭分别进行粉碎，粉碎至4～300目，分别称量，分别包装。备用。
(4).将步骤(3)得到的稻壳活性炭与竹木活性炭进行混合，其中，混合物中的稻壳活性炭占30～50wt％，竹木活性炭占50～70wt％，然后将混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，充分搅拌后备用；其中，稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂质量百分比的比是60～90％比10～40％。
(5).将步骤(4)得到的掺有水性高分子异氰酸脂胶粘剂的稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物装入压力机或挤压机中挤压成型，压力为250公斤/厘米以上。挤压成型的活性炭板材可根据需要，挤压成正方型、长方型、园柱型等型材。活性炭板材最厚的可在20厘米左右，最薄的可在0.5厘米左右；活性炭板材最大的可挤压成120厘米宽、220厘米长。
(6).将步骤(5)挤压成型的活性炭板材装入隧道烘干炉中进行烘干，烘干温度控制在60～350℃，烘干温度从低到高逐渐推进，时间控制在60～100℃保持10～30分钟，100～150℃保持10～20分钟，150～250℃保持10～30分钟，250～350℃保持10～20分钟。然后将温度缓慢逐渐冷却到60℃以下后，将活性炭板材从烘干炉中取出。冷却到室温后进入下一步骤。通过上述步骤后的活性炭板材的胶合强度可达6～8MPa，抗拉力强度可达60～70MPa，弹性磨量可达700～800MPa，弹弯强度可达40～50MPa，碘吸附值在500毫克/克以上。控制烘干温度和时间的目的，一是去除粘合剂中含有的有害成份，二是提高活性炭板材的强度和耐裂度。
(7).将步骤(6)得到的板材按需要切割，用抛光机抛光后，用具有防潮能力的包装材料包装成品。
所述的炭化炉可用转炉、立式炉、反烧式炉等；活化炉可用多功能活性炭转炉、焖烧炉、平板炉、耙炉等。所述的挤压机可用刨花板热压机，挤压机等。
所述的锯割机是木工锯割机。
所述的成品板材可任意选择，如长乘宽乘高为10×10×10厘米，长乘宽乘高为120×220×0.5或2厘米等。具体可根据实际需要定型尺寸或锯割定型尺寸。
本发明是将稻壳和竹木废弃物充分进行了资源综合利用，使稻谷壳和竹木废料的用途更为广泛。将稻壳和竹木废弃物制作成活性炭，再与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，压制成活性炭板材。本发明的活性炭板材的胶合强度可达6～8MPa，抗拉力强度可达60～70MPa，弹性磨量可达700～800MPa，弹弯强度可达40～50MPa。将该活性炭板材应用于室内、车船内装饰，或将该活性炭板材制作成装饰工艺品，或制作成家俱等，能够达到消音、调湿、净化空气等效果。既解决了这些稻壳和竹木废弃料的环境污染，又能造福于人民。
具体实施方式
实施例1.
(1).将稻壳或1毫米～2厘米的竹木废弃料分别装入转炉内进行炭化，炭化温度是250～600℃，炭化时间是5～30小时，制得稻壳炭或竹木炭备用。
(2).向步骤(1)得到的稻壳炭或竹木炭中加水，炭水的重量比为二比一；将掺有水的稻壳炭和竹木炭分别装入多功能活性炭转炉中进行活化，活化时间是5～30小时，活化温度是500～600℃，得到活性炭；由此条件制得的活性炭，稻壳活性炭的碘吸附值在600毫克/克以上；竹木活性炭的碘吸附值在800毫克/克以上。
(3).将步骤(2)得到的稻壳或竹木活性炭分别进行粉碎，粉碎至4～300目。
(4).将步骤(3)得到的稻壳活性炭与竹木活性炭进行混合，其中，混合物中的稻壳活性炭占30wt％，竹木活性炭占70wt％；然后将混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，充分搅拌后备用；其中，稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂质量百分比的比是60％比40％。
(5).将步骤(4)得到的掺有水性高分子异氰酸脂胶粘剂的稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物装入刨花板热压机中挤压成型，压力为250公斤/厘米以上。挤压成长方型型材。活性炭板材的厚度在20厘米，宽120厘米，长220厘米。
(6).将步骤(5)挤压成型的活性炭板材装入隧道烘干炉中进行烘干，烘干温度控制在60～350℃，烘干温度从低到高逐渐推进，时间控制在60～100℃保持10～30分钟，100～150℃保持10～20分钟，150～250℃保持10～30分钟，250～350℃保持10～20分钟。然后将温度缓慢逐渐冷却到60℃以下后，将活性炭板材从烘干炉中取出。通过上述步骤后的活性炭板材的胶合强度可达7MPa，抗拉力强度可达65MPa，弹性磨量可达750MPa，弹弯强度可达45MPa，碘吸附值在500毫克/克以上。
(7).将步骤(6)得到的板材按需要切割，用抛光机抛光后，用具有防潮能力的包装材料包装成品。
实施例2.
(1).将稻壳或2厘米～15厘米的竹木废弃料分别装入反烧式炉内进行炭化，炭化温度是400～500℃，炭化时间是60～90小时，制得稻壳炭或竹木炭备用。
(2).向步骤(1)得到的稻壳炭或竹木炭中加水，炭水的重量比为二比一；将掺有水的稻壳炭和竹木炭分别装入多功能活性炭转炉中进行活化，活化时间是60～70小时，活化温度是600～900℃，得到活性炭；由此条件制得的活性炭，稻壳活性炭的碘吸附值在600毫克/克以上；竹木活性炭的碘吸附值在800毫克/克以上。
(3).将步骤(2)得到的稻壳或竹木活性炭分别进行粉碎，粉碎至4～300目。
(4).将步骤(3)得到的稻壳活性炭与竹木活性炭进行混合，其中，混合物中的稻壳活性炭占50wt％，竹木活性炭占50wt％；然后将混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，充分搅拌后备用；其中，稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂质量百分比的比是80％比20％。
(5).将步骤(4)得到的掺有水性高分子异氰酸脂胶粘剂的稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物装入挤压机中挤压成型，压力为250公斤/厘米以上。挤压成长方型型材。活性炭板材的厚度在0.5厘米，宽220厘米，长120厘米。
(6).将步骤(5)挤压成型的活性炭板材装入隧道烘干炉中进行烘干，烘干温度控制在60～350℃，烘干温度从低到高逐渐推进，时间控制在60～100℃保持10～30分钟，100～150℃保持10～20分钟，150～250℃保持10～30分钟，250～350℃保持10～20分钟。然后将温度缓慢逐渐冷却到60℃以下后，将活性炭板材从烘干炉中取出。通过上述步骤后的活性炭板材的胶合强度可达8MPa，抗拉力强度可达70MPa，弹性磨量可达750MPa，弹弯强度可达40MPa，碘吸附值在500毫克/克以上。
(7).将步骤(6)得到的板材按需要切割，用抛光机抛光后，用具有防潮能力的包装材料包装成品。

Claims (4)

1.一种稻壳和竹木废料制备的活性炭板材，其特征是，该板材是由以下方法制备得到的：
(1).将稻壳或竹木废弃料分别装入炭化炉内进行炭化，炭化温度是250～900℃，炭化时间是2～90小时，制得稻壳炭或竹木炭备用；
(2).向步骤(1)得到的稻壳炭或竹木炭中加水，炭水的重量比分别为二比一；将掺有水的稻壳炭和竹木炭分别装入活化炉中进行活化，活化时间是4～70小时，活化温度是500～1000℃，得到活性炭；
(3).将步骤(2)得到的稻壳或竹木活性炭分别进行粉碎，粉碎至4～300目；
(4).将步骤(3)得到的稻壳活性炭与竹木活性炭进行混合，其中，混合物中的稻壳活性炭占30～50wt％，竹木活性炭占50～70wt％，然后将混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂混合，充分搅拌后备用；其中，稻壳活性炭和竹木活性炭的混合物与水性高分子异氰酸脂胶粘剂质量百分比的比是60～90％比10～40％；
(5).将步骤(4)得到的掺有水性高分子异氰酸脂胶粘剂的稻壳活性炭与竹木活性炭的混合物装入压力机或挤压机中挤压成型，压力为250公斤/厘米以上；
(6).将步骤(5)挤压成型的活性炭板材装入隧道烘干炉中进行烘干，烘干温度控制在60～350℃，烘干温度从低到高逐渐推进，时间控制在60～100℃保持10～30分钟，100～150℃保持10～20分钟，150～250℃保持10～30分钟，250～350℃保持10～20分钟；然后将温度缓慢逐渐冷却到60℃以下后，将活性炭板材从烘干炉中取出，得到稻壳和竹木废料制备的活性炭板材。
2.根据权利要求1所述的稻壳和竹木废料制备的活性炭板材，其特征是：所述的步骤(1)竹木废料需按大小长短分别炭化，以1毫米～2厘米为一批，2厘米～15厘米为一批，15厘米以上为一批。
3.根据权利要求1所述的稻壳和竹木废料制备的活性炭板材，其特征是：所述的步骤(2)的稻壳活性炭的碘吸附值在600毫克/克以上；竹木活性炭的碘吸附值在800毫克/克以上。
4.根据权利要求1所述的稻壳和竹木废料制备的活性炭板材，其特征是：所述的步骤(6)得到的活性炭板材的胶合强度是6～8MPa，抗拉力强度是60～70MPa，弹性磨量是700～800MPa，弹弯强度是40～50MPa，碘吸附值在500毫克/克以上。
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