CN101570033B - 含吸附净化剂的植物茎杆碎料板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种含吸附净化剂的植物茎杆碎料板及其生产方法，经过备料、基料干燥、选胶、施胶与蜡、原料混合、铺装和预压、热压成板、后处理即成。本板由如下原料及重量比组成：植物茎杆碎料及占其绝干重量6％-12％的脲醛胶或3％-6％的异氰酸酯胶、0或0.5％-1.0％的石蜡熔液、0.5％-10％的炭和/或土质吸附剂、板表面0或0.2％-0.5％的TiO 2净化剂粉。本板内结合强度0.4-0.45MPa，2小时的吸水厚度膨胀率7.2％-7.8％，密度0.7-0.9g/cm 3，静曲强度14.5-15.8MPa，对甲醛的净化量为0.50-0.68mg/m 2.h。本板用于室内装饰、家具背板、边板、底板，内墙的墙体板等。具有原料来源广、吸附性强，净化空气效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种木、竹、秸杆、草茎材料的粉碎、混合处理后胶压的板及其生产方法。
背景技术
利用木、竹、秸杆、草茎胶压成板的产品与相关方法，有不少专利资料公开，多为木竹旋切单板或丝片胶压成层压板或胶合板或重组板，秸杆和草茎也多为切成一定长度后胶压成板，利用这些植物纤维本身的机械强度结合胶合强度制成的板材，但生产过程中产生的边角料未充分利用，尤其对木竹材，存在利用率偏低的问题。也还有不少利用木竹边角料、枝桠材制板的专利技术公开，但这些板多数有游离甲醛释放，板的本身不具备对有害气体的吸附净化功能，不利于用户室内空气的净化。CN100382947公告了许国良先生的“一种竹炭板的制作工艺”专利技术，将竹粉与粒径等于和小于4mm的竹炭粉混合喷胶后压成，带有一定的吸附净化功能，但该板的原料太单一，只能用竹作基本原料源，我国无竹区面积广大，成为这一技术的推广盲区，而且起吸附净化作用只有竹炭一种成分，用的又为一种普通竹炭，粒径过大、比表面积小，吸附性能偏低。吸附剂中缺乏多成分在吸附净化中的互补作用，吸附净化效果受制约。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是以木、竹、桔杆、草茎为原料源，充分利用乔木枝桠材、灌木茎杆、稻草、麦秸、竹木加工边角料、锯屑，与吸附剂、净化剂、胶、防水剂混合，制成一种吸附净化空气中的有害气体性能优良的含有吸附净化剂的植物茎杆碎料板，同时提供该板的生产方法。
解决上述技术问题的技术方案是：本含吸附净化剂的植物茎杆碎料板生产方法包括下列步骤：
(A)备料：
(1)植物茎杆碎料即基料的制备：将竹木加工边角料、乔木枝桠材、灌木茎杆与小枝，用削片机和刨片机制成刨花或碎料，再经筛选；将葵花秆、玉米秆之类的秸杆用切断、再碎成碎料；将稻草、麦秸截断、锤碎备用；
(2)吸附剂与净化剂的制备：关键是吸附剂竹炭粉的制备，将竹材、竹加工余料和竹枝条劈截成长度小于30cm，置于CN00263035.4公开的，由浙江丽水市的浙江富来森公司生产和销售的“列管式移动床干馏炭化炉”中进行炭化，掌握好高温区温度控制在700-1000℃，炭化4-8h才行，冷却后初粉碎再转入雷蒙磨粉碎成1000-3000目制成竹炭粉备用；或将木炭、活性炭粉碎成粒径300-600目备用；将硅藻土、有机膨润土、凹凸棒土和沸石粉碎成粒径300-600目；将净化剂TiO2光触媒粉碎成300-600目粉末备用；
(3)胶粘剂和防水剂和准备：选用脲醛胶或异氰酸酯胶，用石蜡作防水剂；
(B)干燥：将径过筛选的碎料干燥至含水率为3％-5％；
(C)施胶与加石蜡：用喷胶搅拌法施胶，选用脲醛胶施胶量为该胶固含量占绝干碎料重量的6％-12％，选用异氰酸酯胶施胶量为该胶固含量占绝干碎料重量的3％-6％，对木、竹碎料应加防水剂石蜡，加入量为绝干碎料重量的0.5％-1.0％；
(D)吸附净化剂的添加：选用的吸附剂为木炭、活性炭、竹炭、硅藻土、膨润土、凹凸棒土、沸石土中至少一种炭和/或一种土；要求选用的竹炭粉粒径1000-3000目，选用的木炭和活性炭粒径300-600目，选用的各种土的粒径300-600目；选用的净化剂为二氧化钛光触媒粉，粒径300-600目备用；
(E)各原料的混合：17-24重量份的绝干基料即绝干植物茎杆碎料，吸附剂的加入量为绝干基料重量的0.5％-10％，选用脲醛胶施胶量为该胶固含量占绝干基料重量6％-12％，选用异氰酸酯胶施胶量为该胶固含量占绝干基料重量4％-6％，需加防水剂石蜡的则加入量为石蜡固含量占绝干碎料重量的0.5％-1.0％，将上述原料在搅拌机进行混合并搅拌均匀；
(F)铺装和预压：未加入净化剂TiO2的，用步骤(E)所制得的混合料铺装、预压、截断成板坯；需加入TiO2净化剂的，则TiO2净化剂的加入量为绝干基料重量的0.2％-0.5％，将TiO2铺装于板坯表层，然后再进行预压、截断成板坯，送入热压机中，加入或未加入TiO2的，其预压压力均为0.5-1.0MPa；
(G)热压成板：将板坯置于热压机中进行热压，热压温度130℃-200℃，压力1.5-3.0MPa，热压时间20-40s/mm；
(H)板材的后处理：按用户规格要求进行纵横锯边，表面砂光或滚刷。
本碎料板由如下原料及其重量比组成：17-24绝干重量份的植物茎杆碎料、该碎料绝干重量6％-12％的脲醛胶固化物或3％-6％的异氰酸酯胶固化物、0或0.5％-1.0％的石蜡固体、0.5％-10％的炭和/或土吸附剂、暴光表面不含TiO2净化剂或含0.2％-0.5％的TiO2净化剂；板的物理力学特性为内结合强度0.28-0.4MPa，2小时的吸水厚度膨胀率7.2％-7.8％，密度0.7-0.9g/cm3，静曲强度9.6-15.8MPa；在1m3环境测试舱发生室内空气质量标准10倍的甲醛气体，采用舱内产品负荷量为0.5m2/m3时，本碎料板对甲醛的净化量为0.50-0.62mg/m2.h。
本发明的有益效果是原料源的途径广泛，将边角料、锯屑、稻草、秸秆、枝桠材、草茎的附加值提高许多、给用户带来净化室内空气的好处。
具体实施方式
本发明下面结合实施例予以详述：这里需要说明的是在步骤(A)备料(1)的竹、木、秸秆、稻草、麦秸的碎料，以用单一同质的碎料制板的方案优选；(2)的竹炭粉制备中提出了用专用的列管式移动床干馏炭化炉来生产竹炭，是因该炉具有能控制高温区的炉温达到700-1000℃优点，再炭化4-8h，能生产出高炭化度、高吸附性、远红外发射率为60％-90％的优质竹炭，再用雷蒙磨粉碎到1000-3000目的炭粉，比表面积大，吸附性更强，还有红外发射，对室内人体有利。选择具有吸附性的多种矿物土，如硅藻土、膨润土、凹凸棒土、沸石土，便于因地取材。加或不加二氧化钛粉出于如下考虑：用于无紫外光源的板不必加TiO2，因为TiO2只有在紫外光照射下才起光触媒的作用，所以，用于衬里的照不到紫外光的板不加TiO2，用于单面暴光的单面喷TiO2，用于双表面均暴光的在双表面都喷上TiO2，从而有效分解游离甲醛等有害的有机气体和杀菌杀病毒，还可在制板过程中不加TiO2粉，板制成后在板表面涂刷TiO2光触媒溶胶方法来实现。
实施例1：用竹加工边角料经鼓式刨片机刨成碎片，或将竹加工杂丝片余料打碎成碎料，甚至用细竹枝条铡成细枝条作基料，干燥至含水率为3％，用18.1绝干重量份的基料、选用脲醛胶，施胶量为绝干基料质量的8％，作为防水剂的石蜡熔液用量占总绝干基料质量的0.5％，添加的吸附剂为粒径2000目的高炭化度的竹炭粉，添加量为绝干基料质量的8％，铺装时喷加的TiO2粉的粒径为600目，将上述基料、胶、石蜡、吸附剂，按比例混合搅拌均匀后进行铺装，同时，向表面喷占绝干基料质量0.3％的TiO2和占0.03％的脲醛胶混合剂，再预压、截断成板坯、预压压力1.0MPa，预压后进行热压，热压温度130℃，热压压力2.5MPa，热压时间40s/mm，成品板材的长×宽×厚为2440×1220×10mm，密度0.75g/cm3，含水率6％，静曲强度14.5MPa，静曲弹性模量2050MPa，表面结合强度0.82MPa，内结合强度0.42MPa，2h吸水厚度膨胀率7.2％。测试本竹碎料板对甲醛气体的净化量是在1m3环境测试舱的发生室内，空气质量标准10倍的甲醛气体，采用舱内产品负荷量为0.5m2/m3的条件下(以下的实施例的测试与此同条件)该室内本竹碎料板对甲醛的净化量为0.62mg/m2.h。
实施例2：与实施例1基本相同的方法，主要不同的是原料与技术参数：采用松木加工边角料、枝桠材，用鼓式削片机削成削片再经鼓式刨片机打碎成刨花，干燥至含水率为5％，用23绝干重量份的基料、选用脲醛胶，施胶量为6％，石蜡用量为1.0％，吸附剂为300目活性碳和300目的沸石土，表层的净化剂用300目的TiO2，活性碳和沸石土的用量各为绝干基料质量的5％，混合搅拌均匀后铺装，同时喷加为绝干基料质量0.5％的TiO2粉与占绝干基料质量0.03％的脲醛胶混合的混合剂，在热压机中热压，热压温度150℃，热压压力3MPa，热压时间35s/mm，成品板材的长×宽×厚为2440×1220×12mm，密度0.8g/cm3，含水率5.6％，静曲强度15.8MPa，静曲弹性模量2230MPa，表面结合强度0.88MPa，内结合强度0.45MPa，2h厚度吸水膨胀率7.8％，本松木碎料板甲醛净化量为0.68mg/m2.h。
实施例3：与实施例1基本相同的方法，不同的是：将稻草切断、锤式粉碎机锤碎成碎料，干燥至含水率为4％，用21绝干重量份的基料，用异氰酸酯胶，施胶量为5％，吸附剂用350目的硅藻土，用量为基料的9％，不加石蜡和TiO2。将基料、胶、硅藻土充分混匀后经铺装、预压后热压，热压温度180℃，热压时间25s/mm，压力2MPa，成品板材的长×宽×厚为2440×1220×10mm，密度0.85g/cm3，含水率6.2％，静曲强度14.5MPa，静曲弹性模量1950MPa，内结合强度0.43MPa，表面结合强度0.81MPa，2h吸水厚度膨胀率7.5％，本稻草碎料板甲醛净化量为0.58mg/m2.h。
实施例4：与实施例1基本相同方法，不同的是：将麦秸切断、锤碎成碎料，干燥至含水率为4.5％，用21.3绝干重量份的基料，用异氰酸酯胶，施胶量为绝干基料质量的4％，吸附剂选用粒径为300目的木炭和同粒径的膨润土，用量各为绝干基料质量的4％，净化剂用300目的TiO2，加入量为绝干基料质量的0.2％，各原料混合搅拌均匀后进行铺装和喷加TiO2粉、预压后再热压，热压温度200℃，热压压力1.5MPa，热压时间20s/mm。本麦秸碎料板成品的长×宽×厚为2440×1220×10mm，板的密度0.86g/cm3，含水率7.1％，静曲强度14.6MPa，静曲弹性模量1850MPa，内结合强度0.40MPa，表面结合强度0.80MPa，2h吸水厚度膨胀率7.4％，对甲醛的净化量为0.5mg/m2.h。
各实施例中原料添加量的“％”数均为该碎料绝干重量的百分数。实施例中木炭也可用与竹炭一样的专用炭化炉生产成高炭化度的木炭，同样可用雷蒙磨粉碎成1000-3000目，以提高比表面积，使木炭的吸附性能更强，活性炭也可粉碎成1000-3000，但为降低生产成本和方便就地取材，才未作进一步限定，只要求粉碎成300-600目。对甲醛的净化包括吸附与分解。
其余以草茎为原料生产碎料板的实施例不再列举，参照稻草碎料板的制法即可。又如高梁、玉米、葵花杆，可采用切断后打碎成碎料的方法备料，其余工序可参照麦秸碎料板的制法，不再另列。
基料的绝干质量加入的量份可用实施例中制成板的体积或碎料板的计划生产量(m3)乘以密度0.7-0.9kg/m3的量，考虑添加物的量和板材含水率来推算，这是同行普通技术人员掌握的，不细述。
Claims (2)
1.一种含吸附净化剂的植物茎杆碎料板生产方法，其特征是包括下列步骤：
(A)备料：
(1)植物茎杆碎料即基料的制备：将竹木加工边角料、乔木枝桠材、灌木茎杆与小枝，用削片机和刨片机制成刨花或碎料，再经筛选得到合格刨花或碎料；将葵花秆、玉米秆切断、再碎成碎料；将稻草、麦秸截断、锤碎备用；
(2) 吸附剂与净化剂的制备：吸附剂竹炭粉的制备，将竹材、竹加工剩余料和竹枝条劈截成长度小于30cm，置于CN00263035·4公开的，由浙江丽水市的浙江富来森公司生产和销售的“列管式移动床干馏炭化炉”中进行炭化，高温区温度控制在700-1000℃，炭化4-8h，冷却后初粉碎再转入雷蒙磨粉碎成1000-3000目制成竹炭粉备用；或将木炭、活性炭粉碎成粒径300-600目备用；将硅藻土、有机膨润土、凹凸棒土和沸石粉碎成粒径300-600目；将净化剂TiO2光触媒粉碎成300-600目粉末备用；
(3)胶粘剂和防水剂的准备：选用脲醛胶或异氰酸酯胶，购得石蜡防水剂备用；
(B)干燥：将经过筛选的碎料干燥至含水率为3％-5％；
(C)施胶与加石蜡：用喷胶法施胶，选用脲醛胶施胶量为该胶固含量占绝干碎料质量的6％-12％，选用异氰酸酯胶施胶量为该胶固含量占绝干碎料质量的3％-6％，对木、竹碎料应加防水剂，加入量为石蜡固含量占绝干碎料质量的0.5％-1.0％；
(D)吸附净化剂的添加：选用的吸附剂为木炭、活性炭、 竹炭、硅藻土、膨润土、凹凸棒土、沸石土中至少一种炭和/或一种土；要求选用的竹炭粉粒径1000-3000目，选用的木炭和活性炭粒径300-600目，选用的各种土的粒径300-600目；选用的净化剂为二氧化钛光触媒粉，粒径300-600目备用；
(E)各原料的混合：17-24重量份的绝干基料即绝干植物茎杆碎料，吸附剂的加入量为绝干基料重量的0.5％-10％，选用脲醛胶施胶量为该胶固含量占绝干基料重量6％-12％，选用异氰酸酯胶施胶量为该胶固含量占绝干基料重量3％-6％，需加防水剂石蜡的则加入量为石蜡固含量占绝干碎料重量的0.5％-1.0％。将上述原料在搅拌机进行混合并搅拌均匀；
(F)铺装和预压：未加入净化剂TiO2的，用步骤(E)所制得的混合料铺装、预压、截断成板坯；需加入TiO2净化剂的，则TiO2净化剂的加入量为绝干基料重量的0.2％-0.5％，将TiO2铺装于板坯表层，然后再进行预压、截断成板坯，送入热压机中，加入或未加入TiO2的，其预压压力均为0.5-1.0MPa；
(G)热压成板：将板坯置于热压机中进行热压，热压温度130℃-200℃，压力1.5-3.0MPa，热压时间20-40s/mm；
(H)板材的后处理：按用户规格要求进行纵横锯边，表面砂光或滚刷。
2.一种用权利要求1所述的含吸附净化剂的植物茎杆碎料板生产方法制成的碎料板，其特征是由如下原料及其重量比组成：17-24绝干重量份的植物茎杆碎料、该碎料绝干重量6％-12％的脲醛胶固化物或3％-6％的异氰酸酯胶固化物、0或0.5％-1.0％的石蜡固体、0.5％-10％的炭和/或土吸附剂、暴光表面不含TiO2净化剂或含0.2％-0.5％的TiO2净化剂；板的物理力学特性为内结合强度0.4-0.45MPa，2小时的吸水厚度膨胀 率7.2％-7.8％，密度0.7-0.9g/cm3，静曲强度14.5-15.8MPa；静曲弹性模量1850-2230MPa，在1m3环境测试舱发生室内空气质量标准10倍的甲醛气体，采用舱内产品负荷量为0.5m2/m3时，本碎料板对甲醛的净化量为0.50-0.68mg/m2.h。
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