CN101823279B - 玉米秸秆保温板 - Google Patents
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Abstract
玉米秸秆保温板及其制备方法，目前，没有一种能有效地更好地代替红砖及木材板的建筑材料。玉米秸秆保温板，其组成包括：玉米秸秆、脲醛胶、防水抗磨剂、聚苯乙烯颗粒、阻燃剂、硅酸钠和植物合成胶，其特征是：其重量份数比为玉米秸秆75份、脲醛胶3.4份、防水抗磨剂2份、聚苯乙烯颗粒8-15份、阻燃剂3.5份、硅酸钠1.8-2份、植物合成胶5.4份。这种玉米秸秆保温板纤维熟质化，质密、质轻、保温、隔音、隔热、耐潮解、阻燃性好，绝缘性好，其工艺简单，材料分布广阔，购置方便，转化快，效益高。
Description
技术领域：
本发明涉及一种具有类木性质的玉米秸秆保温板及其该玉米秸秆保温板的制备方法。
背景技术：
红砖、粘土砖及木材是许多建筑材料的主要材料，但是制作粘土砖、红砖及伐木引起的各种环境问题，使人们尝试由其他材料来生产木材替代品。首先是一些塑料制品或者混泥土制品，虽然塑料具有一些有利的性质，如可塑性和高拉伸强度，但是他们在压缩强度方面的性能较差，通常来自不可再生的资源，并且通常被认为其环境友好性比天然产品差。
另一方面，混凝土基本上是非消耗性建筑材料，因为他的组成是普通的粘土、岩石、沙子和水。混凝土通常包含水凝水泥、水和至少一种集料，其中水和水泥反应形成水泥浆，该水泥浆将集料粘合在一起。当水凝水泥和水固化(即水合)，使其与集料和其他固体成分粘合在一起时，所得的混凝土具有极高的压缩强度和挠曲模量，但是较之于压缩强度，该材料是拉伸强度较低的易碎材料，并且几乎没有韧性或挠度。不过，通过加入钢筋或建筑整块结构之类的加强剂，混凝土可用于建造车道、建筑地基和一般的大的整块结构。
以前曾经尝试生产可替代红砖、粘土砖及木材的混凝土，但所得产品的性质不符合要求。这部分的是因为制造混凝土的传统方法要求混合物在模具中固化，没有得到具有适合替代红砖、粘土砖及木材的韧性或挠曲强度的产品。一种试图由混凝土制造红砖、粘土砖及木材替代品的尝试包括“哈切克法(Hatschek progress)”，该方法是用于造纸的方法的改进。
在哈切克法中，由高含水浆量(含有高达99％的水)、水凝水泥、集料和纤维制备建筑产品。该含水浆料具有极高的水/水泥(”w/c”)比例，可以脱水产生能固化形成固体建筑产品的组合物。将含水浆料以连续的层施加到多孔圆筒上，在后续的层之间脱水。加入纤维以避免固体水泥颗粒随水排出，并提供一定的强度。当仍然处于湿的未硬化的状态时，从圆筒上取下脱水的材料(任选是成 形的)，使其固化。所得产品是层状的。虽然在保持干燥时强度足够高，但是在暴露于过度的水分中一段时间时，它们往往容易分离或脱层。因为产品是层状的，组成(尤其是纤维)不是均匀分散的。
使用可水凝的粘合剂制备的其他建筑产品包括石膏墙板和水泥板。石膏墙板广泛用于建筑工业中，作为结构材料用于墙壁。因为它对湿度特别敏感，所以通常不适合用于淋浴房是其它具有高湿度的区域。水泥板更能耐受水的影响，可用作石膏墙板的替代品。石膏墙板和水泥板都是高度易碎的，它们缺乏韧性，在钉子和螺钉的点负荷下容易破裂。
在专利号为200680049092.6的专利中公开了一种制造粘结性复合物的方法，其包括：形成可挤出的粘结性组合物，通过首先形成包含纤维、水和流变改性剂的纤维性混合物，然后加入水凝水泥来实现；将可挤出的粘结性组合物挤出为生坯挤出物，生坯挤出物的特征是形状稳定的，并且保持基本预定的截面形状；通过蒸发除去一部分水，以减小密度和增加孔隙度；使水凝水泥水合，形成粘结性复合物。该类木建筑产品可以如同普通的木材一样进行锯切、打钉和拧螺钉。但是该材料比重大，保温、隔音、隔热效果较差。
发明内容：
本发明的目的是提供一种玉米秸秆保温板及其制备方法，可以代替红砖、粘土砖及木板作为建筑材料使用。这种玉米秸秆保温板纤维熟质化，质密、质轻、保温、隔音、隔热、耐潮解、阻燃性好，绝缘性好，其工艺简单，材料分布广阔，购置方便，转化快，效益高。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
玉米秸秆保温板，其组成包括：玉米秸秆、脲醛胶、防水抗磨剂、聚苯乙烯颗粒、阻燃剂、硅酸钠和植物合成胶，其重量份数比为玉米秸秆75份、脲醛胶3.4份、防水抗磨剂2份、聚苯乙烯颗粒8-15份、阻燃剂3.5份、硅酸钠1.8-2份、植物合成胶5.4份。
所述的玉米秸秆保温板，所述的脲醛胶，其组成包括尿素、甲醛、氯化铵改性剂，其重量份数比为尿素36份、甲醛64份、氯化铵改性剂15份。
所述的玉米秸秆保温板，所述的防水抗磨剂，其组成包括石蜡、松香、乙 醇，其重量份数比为石蜡5-15份、松香15-35份、乙醇50-80份。
所述的玉米秸秆保温板，所述的阻燃剂，其组成包括磷酸、85％浓度的双氰胺、水，其重量份数比为磷酸12.6份、85％浓度的双氰胺9.3份，水78.1份。
所述的玉米秸秆保温板，所述的植物合成胶，其组成包括虫胶、阿拉伯胶、CMC、水，其重量份数比为虫胶10份、阿拉伯胶5份、CMC15份、水70份。
玉米秸秆保温板的制备方法，用玉米秸秆整理机把玉米秸秆纤维活性化，用破碎机把玉米秸秆纤维分植化，用研磨机把玉米秸秆纤维热磨至15-30目，加热至110℃-180℃，按上述比例依次加入阻燃剂、防水抗磨剂、脲醛胶、植物合成胶、硅酸钠，搅拌混合后烘干，在加入聚苯乙烯颗粒进行混合即可。
所述玉米秸秆保温板的制备方法，所述的脲醛胶的制备方法，把甲醛加入到釜内升温到35℃-55℃，调节PH值到7.5-8.0时按上述比例加尿素总用量的60％，升温到80℃，调节PH值到5.0-5.2，继续升温到90℃-94℃，保温45-60分钟使粘度值在14-16厘泊，调节PH值到8.0-9.0，自然降温到88℃时按上述比例加尿素总用量的26％进行搅拌至温度降到70℃时保温20分钟，按上述比例加尿素总用量的14％后搅拌至温度降到40℃保温10分钟后按比例加入氯化铵改性剂1即可。
所述玉米秸秆保温板的制备方法，所述的防水抗磨剂的制备方法，按上述比例将乙醇加热到35℃-50℃时按上述比例加入松香，边搅拌边加热到85℃-95℃时保温30-45分钟后按上述比例加入石蜡，边搅拌边加热到110℃-120℃即可。
所述玉米秸秆保温板的制备方法，所述的阻燃剂的制备方法，按上述比例在反应釜中加入水加热至50℃时按上述比例加入磷酸进行搅拌，保温15-45分钟后按上述比例加入85％浓度的双氰胺，保温75-120分钟即可。
所述玉米秸秆保温板的制备方法，所述的植物合成胶的制备方法，按上述比例将CMC加入水中搅拌15分钟后加热到50℃，然后按上述比例加入虫胶和阿拉伯胶，边搅拌边加热到80℃-95℃，保温20分钟即可。
本发明的有益效果：
1.主要材料玉米秸秆直接来源于农作物的茎秆如成熟的玉米茎秆、大豆茎 秆、水稻茎秆等，取材方便，避免了直接采伐林木及破坏耕地引起的环境问题，并且极大地降低了成本。
2.本发明中由于添加了甲醛改性剂使甲醛含量在7-11mg/100g，更加绿色环保。
3.本发明中由于添加了硅酸钠进而提高了板材的刚度和硬度。
4.本发明中由于添加了保温材料，如聚苯乙烯颗粒，提高了板材的弹性，保温性及隔音效果。
5.本发明中由于添加了石蜡、松香作为防水抗磨剂提高了板材的防水性和抗磨性。
具体实施方式：
实施例1：
按重量份数比取75份玉米秸秆，用整理机把玉米秸秆纤维活性化，用破碎机把玉米秸秆纤维分植化，用研磨机把玉米秸秆纤维热磨至15-30目，加热至110℃-180℃，按重量份数比依次加入阻燃剂3.5份、防水抗磨剂2份、脲醛胶3.4份、植物合成胶5.4份、硅酸钠1.8-2份，搅拌混合后烘干，再按重量份数比加入聚苯乙烯颗粒8-15份进行混合。所得的玉米秸秆保温板性能如下：
热压温度：160℃-180℃；热压时间：8-12s/mm；热压压力：4.5-6.5mPa；甲醛释放量：0.5-1.5mg/100g；静曲弯度30-35mPa；内结合强度0.9-1.2mPa；施胶量占纤维量的7-12％。
实施例2：
按重量份数比加入甲醛64份到釜内升温到35℃-55℃，调节PH值到7.5-8.0时按重量份数比加尿素21.6份，升温到80℃，调节PH值到5.0-5.2，继续升温到90℃-94℃，保温45-60分钟使粘度值在14-16厘泊，调节PH值到8.0-9.0，自然降温到88℃时按重量份数比加尿素9.36份进行搅拌至温度降到70℃时保温20分钟，按重量份数比加尿素5.04份后搅拌至温度降到40℃保温10分钟后按重量份数比加入氯化铵改性剂15份。
实施例3：
按重量份数比将50-80份乙醇加热到35℃-50℃时按重量份数比加入松香剂 15-35份，边搅拌边加热到85℃-95℃时保温30-45分钟后按重量份数比加入石蜡5-15份，边搅拌边加热到110℃-120℃。
实施例4：
按重量份数比在反应釜中加入水78.1份加热至50℃时按重量份数比加入磷酸12.6份进行搅拌，15-45分钟后按重量份数比加入85％浓度的双氰胺9.3份，保温75-120分钟。
实施例5：
按重量份数比将CMC15份加入水中搅拌15分钟后加热到50℃，然后按重量份数比加入虫胶10份和阿拉伯胶5份，边搅拌边加热到80℃-95℃，保温20分钟。
Claims (4)
1.一种玉米秸秆保温板，其组成包括：玉米秸秆、脲醛胶、防水抗磨剂、聚苯乙烯颗粒、阻燃剂、硅酸钠和植物合成胶，其特征是：其重量份数比为玉米秸秆75份、脲醛胶3.4份、防水抗磨剂2份、聚苯乙烯颗粒8-15份、阻燃剂3.5份、硅酸钠1.8-2份、植物合成胶5.4份，所述的防水抗磨剂，其组成包括石蜡、松香、乙醇，其重量份数比为石蜡5-15份、松香15-35份、乙醇50-80份。
2.根据权利要求1所述的玉米秸秆保温板，其特征是：所述的脲醛胶，其组成包括尿素、甲醛、氯化铵改性剂，其重量份数比为尿素36份、甲醛64份、氯化铵改性剂15份。
3.根据权利要求1或2所述的玉米秸秆保温板，其特征是：所述的阻燃剂，其组成包括磷酸、85％浓度的双氰胺、水，其重量份数比为磷酸12.6份、85％浓度的双氰胺9.3份，水78.1份。
4.根据权利要求1或2所述的玉米秸秆保温板，其特征是：所述的植物合成胶，其组成包括虫胶、阿拉伯胶、CMC、水，其重量份数比为虫胶10份、阿拉伯胶5份、CMC15份、水70份。
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