CN102009425B - 一种干法用草类制造绿色环保型代木产品及其副产品资源化的方法 - Google Patents

Abstract

一种干法用草类制造绿色环保型代木产品及其副产品资源化的方法，涉及的是：利用符合生态环境要求的技术，充分合理的加工草类，制成绿色环保型代木产品(板材或制品)和优质纤维饲料。它是将草类通过切片、分选等过程制得精制草片(制造代木产品原料)和精制草渣(饲料工业原料)。精制草片经搓磨分丝机，将纤维处理成丝绒状或再进一步处理成浆状纤维，与高性能环保型淀粉胶混合压制成环保型代木产品。精草渣，经粉碎后与适量的复合添加剂在混配机内充分搅拌混合，再经造粒机成型、冷却或干燥后制成系列优质纤维饲料。

Description

一种干法用草类制造绿色环保型代木产品及其副产品资源化的方法

本发明涉及草类秸秆开发利用，变废为宝，特别是采用无污染的节能的、节水的、零排放的、干法微波干燥快速成型的制造环保型代木产品——板材及其器件的技术。并且利用不适合制做代木产品的下脚料，秸穗、秸穰、叶、膜等废弃物使其资源化，制成优质纤维饲料技术。

我国每年农业上生成的各种草类秸秆达6亿多吨，这种资源利用率很低，而大量被废弃，甚至焚烧。这不但对资源造成很大浪费，而造成环境严重的污染，本发明的技术路线和方法的采用与实施，为科学合理的处理秸秆，使其资源化为保持生态环境，支持“三农”开辟了一条新途径。

市场上人造板所用胶粘剂，主要是脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂，在生产中和实际应用过程中会有大量的游离甲醛释放出来，这对环境污染和损害人民身心健康有着很大的危害。市场上的产品都喊是绿色环保型产品，但实际检测，大多数产品醛类超标，产品不合格。因此对这些产品，在人心目中都有很大的恐惧感和不安全感。因此环境保护节能减排，综合利用，采用具有自主知识产权的高新技术，生产绿色环保型代木产品市场显得不但急需，而且非常迫切！

农业秸秆由秸秆皮、秸穰、穗、叶、膜等构成(玉米秸皮与穗的穰比例为5∶5；麦、稻草秸秆皮与穗、穰、叶的比例为8.5∶1.5)。秸秆皮的主要成分是由纤维素和木质素构成，它强度高、韧性好，是人造板，造纸行业的好原料。玉米和其它农作物的穰、穗、叶含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、半纤维素和糖类是制做优质饲料的好原料。但在皮、穰未分离之前，将全秆用于造纸时，由于糖和蛋白含量高，造成生产困难，用于人造板时，由于穰叶的存在，吸水性大，强度低，质量难以过关。用做饲料时适口性差，采食率低、咀嚼困难，消耗体力过大，不适于饲喂，我们“一种草类制造绿色环保型代木制品及其副产品资源化的方法”，就是将全秸秆分离成两部分，一部分精制草片，适于制板和造纸，另一部分草渣(穗、穰、叶等)适于制做饲料，该专利技术路线和方法的采用与实施，为科学合理的处理全秸秆，使其资源化，这种综合利用变废为宝的做法是恰如其分的，是非常成功的，真是做到人尽其才，物尽其用了。

本专利产品特点(板材和各种器件)

不含醛类、苯类等有害物质，产品重量轻、强度大承载能力大，具有防水、防潮、防霉、隔热，可锯、可钉、可粘等性能，是绿色环保型代木新材料，它有着极强的生命力，此种绿色环保型板材，可做建筑装饰板材，新型墙体、重型产品包装箱、重载托盘、家具等代木产品，市场需求量巨大。

一种干法用草类制造绿色环保型代木产品的制造方法是采干法、节能、节水、无污染、零排放、快速生产、绿色环保型板材及器件的新技术，至今尚属开创性的。

一种干法用草类制造绿色环保型代木产品及其副产品资源化方法是：

代木制品为板材和各种器件；副产品资源化为优质纤维饲料。将草类原料经过采集贮存、除尘、筛选分为精制草片(制造代木产品的原料)和精制草渣(饲料工业原料)

一.精制草片：制做代木制品(板材或器件)

1、将精制草片经搓磨分丝机或高效粗磨机，搓磨成丝绒状。也可再经蒸汽或热水软化纤维，经高浓磨浆机将纤维处理成浆状，干度：85～95％待用。

注：(也可将城市废材或其他类纤维处理成丝绒状，干度：85～95％与环保胶混合成型干燥制做代木产品)

2、一种高粘结性能防潮、环保型淀粉胶，涉及的是利用符合生态环境要求的技术，充分合理的加工淀粉，制成高粘结力、防潮、防霉环保型淀粉胶；它是将淀粉通过氧化剂10％±2，氧化降解达到需要粘度和分子量，在搅拌条件下，经加热，加氢氧化钠糊化，糊化温度：56～72℃(根据不同种类淀粉而定，糊化剂用量(1-10％)然后加络合剂、交联剂、接枝共聚试剂、终止剂，抗水剂，补强剂等制成含固量40～50％高粘接性能环保型淀粉胶待用。

3、将丝绒状纤维或浆状纤维与高粘接性能淀粉胶以0.8～1∶0.8～1，(干固物100％计)的比例，以及加入适量补强剂，功能性助剂填料等，投入专用设备内在高速搅拌疏解条件下，分散均匀成高度疏松料体，含固量60～70％。

4、将干度60～70％料体，注入专用制板成型机或专用器件成型机，经微波干燥，使胶粘剂充分发挥作用时，逐步加压成型，干度：85～95％时，即环保型代木制品板材或器件加工完成。

二、精制草渣资源化的方法：系列优质纤维饲料

1、精制草渣，主要为农业秸秆的穗、穰、叶、稍、皮、膜等构成。(稻、麦草秸秆与穰、穗、叶的比例为8.5∶1.5；玉米秸秆皮与穰、穗、叶的比例为5∶5)因草类的穗、穰、叶内含有丰富的粗蛋白，粗脂肪，半纤维素和糖类是制作优质纤维饲料的好原料，精制草渣经过粉碎制得草渣粉。再按草渣粉∶复合添加剂＝≥90∶≤10的重量比混合后成型，冷却或干燥后制成系列优质纤维饲料。

三、发明实施后的积极效果在于：

1、秸秆是一类纤维素物质是自然界给予人类的宝贵资源，利用节能的、节水的，无污染的新技术将农业秸秆资源化、变废为宝，支持“三农”发展经济，对我国有关重大的现实意义和深远的历史意义。

2、由于板材厚度10～16mm而紧度大，如采用常规干燥方式则耗能高、效率低、时间长、速度慢、效果差，我们便采用了微波干燥方式，板材内含30～40％水份，介质材料中的极性分子，在磁场作用下，随着电磁场的频率不断改变，极性取向，使分子反复振动，产生摩擦热，由于物料中的液态水介电常数大，优先受热蒸发，此时吸收大量微波，并转化为热能，使物料温度不断升高，且透入物料内部的微波进行整体加热，也就是内外加热。由于微波穿透力强、深、加热迅速，热效率高，无余热，节能效果50～60％兼有杀菌作用进而得到更佳的干燥效果，因此采用干法，草类纤维与高性能环保型淀粉胶，制做板材和制品的代木产品，快速生产方式是属创新的。

3、利用绿色环保的新技术，将草类，制成环保型代木产品，对节约木材、保持生态平衡、发展经济有着重要作用。

4、农业秸秆资源化生产系列优质纤维饲料，为牧区畜牧场实现工厂化、简约化，饲养，发展草食类牲畜创造了条件，这对城市菜篮子工程、丰富城乡肉、蛋、菜、奶的发展有着重要的意义，从而实现了秸秆-饲料-过腹-还田，农业可持续发展的循环经济。

实施例：

1、取麦草(或稻草)1000公斤，经除杂、去灰土、切片分选，得精制草片约850公斤，精制草渣约150公斤。

将精制草片，通过喷淋软化纤维，直接进入搓磨分丝机将原料磨成丝绒状待用。

2、熬制高粘结性能、环保型淀粉胶

取玉米淀粉1050克，加水1300克，放置有搅拌器的熬胶锅内加入过氧化氢105克，氧化温度40℃，氧化时间60分钟，加入28克氢氧化钠，半糊化温度45℃，时间30分钟，加络合剂、硼砂10.5克，加ARG抗水剂26克，加PAE100克熬制温度68℃，保温20分钟，乳白色膏状物(环保型淀粉胶)即得待用(固含量45％±5)。

3、取丝绒状稻草纤维600克(含水份50％)陶土80克，淀粉胶400克，在特制高速疏解搅拌器内充分混合分散均匀，注入特制模具内经微波干燥2分钟，当胶粘剂遇热发粘时加压，出模，即环保型板材或器件成品完成。器件含水份5～15％。

将精制草渣经过化验分析测得粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙、磷、粗灰分等成份含量后，根据产品出厂指标设计配方，按配方投入配料机内经充分混合后造粒成型，干燥，制得产品。

Claims (1)

1.一种干法用草类制造绿色环保型代木产品及其副产品资源化的方法，其特征是：

(1)将草类原料经过采集、贮存、除尘、筛选分为作为制造代木产品的原料的精制草片，和作为饲料工业原料的精制草渣；

(2)将精制草片经搓磨分丝机或高效粗磨机搓磨成丝绒状纤维，或者通过蒸汽/热水软化后经高浓磨浆机处理成浆状纤维，干度85-95％待用；

(3)制备高粘结力、防潮、防霉环保型淀粉胶：将淀粉通过氧化剂，氧化降解达到需要的粘度和分子量，在搅拌条件下经加热、加氢氧化钠糊化，糊化温度56～72℃，糊化剂用量1-10％，糊化时间10-30分钟，然后加络合剂、交联剂、接技共聚试剂、抗水剂、补强剂、终止剂、防腐剂制成含固量40～50％的高粘结力环保型淀粉胶待用；

(4)将丝绒状纤维或浆状纤维，与高粘结性能淀粉胶以0.8～1∶0.8～1的比例配比并加入适量补强剂、填料，投入专用设备内在高速搅拌疏解条件下，分散均匀成高度疏松料体，含固量60～70％；

(5)将干度60～70％料体注入制板成型机或专用器件成型机，经微波干燥，待胶粘剂充分发挥作用时，逐步加压成型、干度85～95％时即加工制得环保型代木制品板材或器件；

(6)精制草渣，主要为农业秸秆的穗、穰、叶、稍、皮、膜构成，经分析各种草类的穗、穰、叶内含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、半纤维素和糖类，是制做优质饲料的好原料，精制草渣经过粉碎得到草渣粉料，再按粉料∶复合添加剂＝≥90∶≤10的重量比混合后成型，冷却或干燥后，制成系列优质纤维饲料；复合添加剂是功能制剂，含有丰富的微量元素及饲料中应补充添加的营养成份。