CN102310452A - 一种烟草秸秆人造板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟草秸秆人造板及其制备方法，主要是由烟草秸秆和胶粘剂经过预处理、备料、施胶、铺装、热压成型等工序制备所得。本发明的烟草秸秆人造板各项指标都超过国家A类刨花板优等品的物理力学标准，吸水厚度膨胀率仅为4.6%,基本上吸水后不会膨胀，无甲醛及其他有毒气体释放，可供建造建筑墙体使用以及生产各种高、中、低档家具。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造板的制造方法，具体涉及一种烟草秸秆人造板的制备方法。
背景技术
我国国土森林覆盖率居世界第130位，木材资源匮乏。全国木材年需求量为4.22亿立方米，而产量仅有5326万立方米，实际可供量只有1.77亿立方米。面对资源枯竭而市场需求急速膨胀的严峻局面，节约木材或寻求环保、优质材料代替木材早已成为我国木材工业发展的共识和趋势。
目前，我国家具行业木材消耗量约2,700万立方米，主要使用人造板（刨花板、胶合板、纤维板）和单板，节约原木约30%，但年消耗原木仍超过1,800万立方米。
近年来，基于刨花板的生产技术，出现了用农作物秸秆如稻、麦、蔗秆制造人造板材的方法，并已经开始形成产业。
胶合板完全使用木材生产，需要大量砍伐森林，破坏环境。
刨花板是用木材刨花压制成型的木工板，而中密度板则是用粉末状木屑压制成型，耐潮性较差。密度板的强度不高，握钉力较差。除此之外，这些木源板的生产受到上游木材加工业的原料限制。我国现有人造板生产企业13,000多家，并以8%/年的速度增长，90%以上的人造板企业需要消耗大量的木材资源。
现有秸秆板中，产量最大的稻秸板由于原料中木质素含量较低，用其生产的中密度板材机械强度较低，握钉力较小。
麦秸中的蜡质含量较高，不易着胶成型，因此较少使用。
另外，生产人造板尤其是是刨花板普遍使用酚醛树脂和尿醛树脂为胶粘剂，可在10至15年间长期释放毒害有机物甲醛。
我国烟草年产量约2,400万吨，占世界烟草产量的55%。烟草秸秆产量约1,600万吨。烟草秸秆的木质素和纤维素含量分别达到80％和18％，是优质的造材资源。全部利用后可年产1,330万立方米人造板，为人造板生产行业降低原木消耗73%以上，相当于全国木材产量的3.15%。目前，关于用烟草秸秆替代木材生产人造板及其制成品的技术尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟草秸秆人造板的制备方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种烟草秸秆人造板，包括烟草秸秆和胶粘剂。
优选的，胶粘剂的质量百分比为2~8%。
优选的，烟草秸秆的粒度为2~80目。
优选的，所述胶粘剂为聚酰胺或/和异氰酸酯。
上述一种烟草秸秆人造板的制备方法，包括如下步骤：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥，储存备用；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步破碎至所需粒度；
3）施胶：使用胶粘剂，在破碎后的烟草秸秆上均匀施胶胶合；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆进行铺装，得到板坯；
5）热压成型：将板坯进行热压制成板材。
优选的，步骤3）所述胶粘剂为聚酰胺或/和异氰酸酯。
本发明的有益效果在于：
本发明用烟草秸秆替代木材生产人造板，烟草秸秆的木质素和纤维素含量分别达到80%和18%，制备得到的刨花板，中、高密板在质量上达到和超过相关的国家标准，在技术上有效地解决了现有刨花板、中、高密板握螺钉率不高，吸水膨胀率大这一矛盾，可供建造建筑墙体使用以及生产各种高、中、低档家具。
本发明采用不含甲醛的异氰酸酯(MDI)作为胶粘剂，制得的人造板经检测无甲醛释放，完全达到和超过了人造板无甲醛释放最高标准欧洲E0标准，符合GB5465-85防火材料标准、ISO820-1975《刨花板定义和分类》、ISO9247-《人造板密度的测定》、ISO9425-1989《人造板含水率的规定》各项指标的规定。
本发明解决了我国木材资源需求与匮乏这一矛盾及烟草秸秆处理这一大难题。仅中国每年就有约1596.66万吨烟草秸秆，相当于600多万立方木材，本发明的推广应用，每年可节约木材1330.55万立米，相当于全国木材产量的3.15%，对于变废为宝，增加烟农收入具有重要意义。
具体实施方式
一种烟草秸秆人造板，包括烟草秸秆和胶粘剂。
优选的，胶粘剂的质量百分比为2~8%。
优选的，烟草秸秆的粒度为2~80目。
优选的，所述胶粘剂为聚酰胺或/和异氰酸酯。
上述一种烟草秸秆人造板的制备方法，包括如下步骤：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥，储存备用；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步破碎至所需粒度；
3）施胶：使用胶粘剂，在破碎后的烟草秸秆上均匀施胶胶合；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆进行铺装，得到板坯；
5）热压成型：将板坯进行热压制成板材。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。在本领域技术人员的理解范围内，可根据不同密度的板材的需要，适当调整胶粘剂的施胶量，以及烟草秸秆的粉碎粒度。胶粘剂除了可用异氰酸酯胶粘剂外，还可选用其他不含甲醛的胶粘剂，如聚酰胺，胶粘剂的用量为2%~8%（质量百分比），优选为3%~5%。以下实施例中，烟草秸秆的粒度为2~80目之间，含水率小于13%，当然，在本领域技术人员的理解范围内，可以根据人造板的性质要求，将烟草秸秆粉碎到所需粒度，及将烟草秸秆干燥至所需程度。以下制备方法均属于本行业常规技术。
实施例1
本发明的烟草秸秆人造板的一个优选方案，由以下工艺制备所得：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步粉碎至所需粒度；
3）施胶：采用异氰酸酯作为胶粘剂，将破碎后的烟草秸秆均匀施胶胶合，施胶量为3%；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆铺装成要求的板坯厚度，可以采用气流式铺装方法或者气流机械式铺装方法，得到板坯；
5）热压成型：将铺装好的板坯送人多层压机、或单层压机、或连续式压机进行热压，得到密度为745 kg/m3 ，厚度为18mm的板材 。
实施例2
本发明的烟草秸秆人造板的一个优选方案，由以下工艺制备所得：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步粉碎至所需粒度；
3）施胶：采用异氰酸酯作为胶粘剂，将破碎后的烟草秸秆均匀施胶胶合，施胶量为3%；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆铺装成要求的板坯厚度，可以采用气流式铺装方法或者气流机械式铺装方法（均属于常规技术），得到板坯；
5）热压成型：将铺装好的板坯送人多层压机、或单层压机、或连续式压机进行热压，得到密度为743 kg/m3 ，厚度为10mm的板材 。
实施例3
本发明的烟草秸秆人造板的一个优选方案，由以下工艺制备所得：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步粉碎至所需粒度；
3）施胶：采用异氰酸酯作为胶粘剂，将破碎后的烟草秸秆均匀施胶胶合，施胶量为5%；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆铺装成要求的板坯厚度，可以采用气流式铺装方法或者气流机械式铺装方法（均属于常规技术），得到板坯；
5）热压成型：将铺装好的板坯送人多层压机、或单层压机、或连续式压机进行热压，得到密度为728kg/m3 ，厚度为18mm的板材 。
实施例4
本发明的烟草秸秆人造板的一个优选方案，由以下工艺制备所得：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步粉碎至所需粒度；
3）施胶：采用异氰酸酯作为胶粘剂，将破碎后的烟草秸秆均匀施胶胶合，施胶量为5%；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆铺装成要求的板坯厚度，可以采用气流式铺装方法或者气流机械式铺装方法（均属于常规技术），得到板坯；
5）热压成型：将铺装好的板坯送人多层压机、或单层压机、或连续式压机进行热压，得到密度为663kg/m3 ，厚度为10mm的板材 。
实施例5
本发明的烟草秸秆人造板的一个优选方案，由以下工艺制备所得：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步粉碎至所需粒度；
3）施胶：采用异氰酸酯作为胶粘剂，将破碎后的烟草秸秆均匀施胶胶合，施胶量为5%；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆铺装成要求的板坯厚度，可以采用气流式铺装方法或者气流机械式铺装方法（均属于常规技术），得到板坯；
5）热压成型：将铺装好的板坯送人多层压机、或单层压机、或连续式压机进行热压，得到密度为752kg/m3 ，厚度为24mm的板材 。
性能指标测试
根据ISO820-1975《刨花板定义和分类》、ISO9247－1989《人造板密度的测定》、ISO9425－1989《人造板含水率的测定》为标准，对实施例1-3制备所得的板材进行各种性能指标的测试，测试结果见表1。
由表1可见，本发明的烟草秸秆人造板各项指标都超过国家A类刨花板优等品的物理力学标准。
将实施例1-3制备的板材经过吸水厚度膨胀率测试，吸水厚度膨胀率仅为4.6%,远远低于国家标准A类刨花板优等品吸水厚度膨胀系数74%以上，基本上吸水后不会膨胀。
将实施例1-3制备得到的板材送至检测机构检测游离甲醛释放量，送检结果表明未测出甲醛释放，完全达到和超过了人造板无甲醛释放最高标准欧洲E0标准，符合GB5465-85防火材料标准、ISO820-1975《刨花板定义和分类》、ISO9247-《人造板密度的测定》、ISO9425-1989《人造板含水率的规定》。
Claims (6)
1.一种烟草秸秆人造板，包括烟草秸秆和胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆人造板，其特征在于，胶粘剂的质量百分比为2~8%。
3.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆人造板，其特征在于，所述烟草秸秆的粒度为2~80目。
4.根据权利要求1或2所述的一种烟草秸秆人造板，其特征在于，所述胶粘剂为聚酰胺或/和异氰酸酯。
5.权利要求1所述一种烟草秸秆人造板的制备方法，包括如下步骤：
1）烟草秸秆的预处理：将收集的烟草秸秆去除杂质，干燥，储存备用；
2）备料：将预处理后的烟草秸秆进行机械破碎，然后用风力按照粉碎程度分选出纯净的木质纤维再进一步破碎至所需粒度；
3）施胶：使用胶粘剂，在破碎后的烟草秸秆上均匀施胶胶合；
4）铺装：将施胶后的烟草秸秆进行铺装，得到板坯；
5）热压成型：将板坯进行热压制成板材。
6.根据权利要求5所述一种烟草秸秆人造板的制备方法，其特征在于，步骤3）所述胶粘剂为聚酰胺或/和异氰酸酯。
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