CN102555015B - 利用玉米秸秆加工人造板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用玉米秸秆加工人造板的方法。采用的技术方案是：将胶黏剂稀释，然后将胶液注入秸秆的髓芯内；将注胶后的秸秆放入压板机中，在0.8-1.5Mpa，100-140℃下，下压成板条；将若干板条拼装成帘状，或用线绳将若干板条联接成帘状，然后根据所需板材的厚度，以每层纵横交错叠压，层与层之间喷涂胶粘剂，在压力1-2MPa，温度100～160℃下，热压，制成板材。本发明充任利用玉米秸等有髓秸秆，不需粉碎，不需除髓加工，不破坏原有纤维组织，加工工艺简单，成本低，加工的人造板强度与木质相同。

Description

利用玉米秸秆加工人造板的方法
技术领域
本发明涉及一种制造人造板的方法，具体地涉及一种利用废弃的、有髓芯的秸秆，如玉米秸杆或高粱秸杆等制造人造板的方法。
背景技术
目前建筑业，工业，包装业等用板需求量很大，大都以木材为主，造成大量砍伐树木，严重破坏森林。另一方面玉米作为我国的主要粮作物，每年产生的玉米秸杆可达上亿吨之多，而秸秆的利用率极低，大都被焚烧，丢弃，不仅浪费资源，而且造成环境大气污染。虽然也有用玉米秸秆制造人造板的，但由于玉米秸秆具有其特殊结构，即，外有一层生物腊的韧皮层，内有松软的髓芯，韧皮层很薄，只有0.1～0.2mm，髓芯松软没有任何强度，因此现有利用玉米秸秆制板的方法是先将玉米秸秆粉碎后将髓芯分离出去，或是将秸秆割开，刮去髓芯部分，再加工，导致利用率低，加工成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用玉米秸等有髓秸秆，不需粉碎，不需除髓加工，不破坏原有纤维组织，加工工艺简单，成本低的人造板的加工方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用玉米秸秆加工人造板的方法，包括如下步骤：
1）将胶黏剂稀释，然后将胶液注入秸秆的髓芯内；
2）将注胶后的秸秆放入压板机中，在0.8-1.5Mpa，100-140℃下，下压成板条；
3）将若干板条拼装成帘状，或用线绳将若干板条联接成帘状，然后根据所需板材的厚度，以每层纵横交错叠压，层与层之间喷涂胶粘剂，在压力1-2MPa，温度100-160℃下，热压，制成板材。
利用玉米秸秆加工人造板的方法还可以采用如下步骤：
1）将若干秸秆拼接成帘状，或用线绳将若干秸秆联接成帘状；
2）将胶黏剂稀释，然后将胶液注入秸秆的髓芯内；
3）将注胶后的帘状秸秆放入压板机中，在0.8-1.5Mpa，100-140℃下，下压成板；
4）根据所需板材的厚度将板以每层纵横交错叠压，层与层之间喷涂胶粘剂，在压力1-2MPa，温度100-160℃下，热压，制成板材。
玉米秸杆由于其特殊的结构，即，外层为一层生物腊质包裹的韧皮层，内部是松软的髓芯，玉米秸杆中纤维素含量低，半纤维含量相对较多，因此抗折强度较差。本发明通过向玉米秸秆的髓腔中注胶，利用髓芯和胶黏剂将玉米秸秆压成板条，以增强秸秆中半纤维、纤维的强度，最大限度利用原料，节省加工工序成本。
本发明将注胶后的秸秆放入压板机中，注入髓芯内的胶液因为压力充分向髓芯扩散，渗透，髓芯质中富含胶体，加压加温使胶液固化与髓芯质复合并与外层木质韧皮层紧密结合定型。因此不仅工艺简单，而且其强度抗拉力，抗折度与木材相仿，因不破坏原纤维组织，成品条属双面对称胶合结构，应力较小不易变形，胶合压实的髓芯部分强度与木材相近，吸水性较低。
由于玉米秸秆表面含SiO2的生物腊质层，醛类树脂粘合剂粘合效果不理想，所以一般选用异氰酸酯（MDI）或性质相应的粘合剂，效果较为理想，而且MDI具有防水性能。
在每层帘或板片的结合面涂胶，如果有凸凹不平时可在胶黏剂拌入锯末等屑类物质，以增强板的密实程度，减少胶用量。因为成形板条为双面对称胶合结构，变形应力小，所以对层数的奇偶数不必要求，只需考虑板材厚度，在压力为1-2MPa温度135℃在热压机中压制成板材。
本发明方法制备的板材与传统方法制备的玉米秸密度板（即，将玉米秸切段，粉碎，分离出髓芯，碎叶片，经拌胶，分层铺装，采用MDI胶热压合成中密度碎料板）和织席压胶合板的对比结果如下：
  密度g/cm3 稳定性 经曲强度 单位原料 成本 废物
本发明秸秆板 450-550 不变形 30-45 利用率高 较低 无
织席压胶合板 600 易翘曲 30-50 低 高 髓芯
玉米秸密度板 760 易变形 16-20 低 高 髓芯和碎叶
附图说明
图1是本发明注胶步骤的示意图。
具体实施方式
实施例1  一种利用玉米秸秆制人造板的方法
1)  将玉米秸去叶，修整，干燥至秸秆含水量小于15%，截成长度为915mm，183mm两种规格；
2)  将60根长度为915mm的秸秆以绳织成帘状，同样将30根长度为183mm的秸秆以绳织成帘状；
3)  将酚醛树脂胶（PF）用水稀释到45%（v/v），以增强流动性和渗透性，用注胶机向玉米秸秆髓腔注胶；如图1所示的一种注胶机，由储胶容器（1）、输胶管（2）、注胶器（3）和底板（4）构成，底板（4）上设有若干用于固定秸秆的定位销（5），底板上端设有注胶器（3），注胶器（3）上设有若干注胶针管（6），注胶器（3）通过输胶管（2）与储胶容器（1）连接，输胶管（2）上设有控制阀门（7）。注射针管与秸秆（8）有斜角，可防止加压时胶液回流，将可移动注胶器向箭头方向移动，注胶针管刺入秸秆髓芯内，启动控制阀门，注入胶液，注胶量8%-12%。注胶机并不限于本实施例公开的结构，对本领域的技术人员可知，只要能够向玉米秸秆的髓腔内注胶的任何结构的注胶机或注胶方式都适用与本发明；
4)  将注胶后的帘状秸秆放入压板机中，在1-1.5Mpa，100-140℃下，压成板材，在压制过程中，胶液完全渗透髓芯形成强度较高的复合体，压成板；
5)  根据所需板材的厚度将帘状板以每层纵横交错叠压，即以915mm的长度的秸秆为纵向层，以183mm长度的秸秆为横向层，交错叠压，层与层之间喷涂异氰酸酯胶黏剂，在压力1-2MPa，温度130～140℃下，热压，制成板材。
实施例2  一种利用玉米秸秆制人造板的方法
1)  将玉米秸去叶，修整，干燥至秸秆含水量小于15%，截成长度为1200mm；
2)  将脲醛树脂胶（UF）用水稀释为50%（v/v），用注胶机向秸秆的髓腔内注入胶液；
3)  将注胶后的秸秆放入压板机中，在0.8-1.5Mpa，100-140℃下，压成板条；
4)  将30根板条拼装成帘状薄片，然后根据所需板材的厚度将帘状薄片以每层纵横交错叠压，即一层纵向一层横向排列，层与层之间喷涂异氰酸酯胶粘剂，在压力1-2MPa，温度130～140℃下，热压，制成板材。

Claims (2)

1.一种利用玉米秸秆加工人造板的方法，其特征在于包括如下步骤：
将胶黏剂稀释，用注胶机向玉米秸秆髓腔注胶，将胶液注入秸秆的髓芯内；将注胶后的秸秆放入压板机中，在0.8-1.5Mpa，100-140℃下，下压成板条；将若干板条拼装成帘状，或用线绳将若干板条联接成帘状，然后根据所需板材的厚度，以每层纵横交错叠压，层与层之间喷涂胶粘剂，在压力1-2MPa，温度100-160℃下，热压，制成板材；所述的注胶机包括注胶器上带有使胶液进入髓芯的注胶针管。
2.如权利要求1所述的一种利用玉米秸秆加工人造板的方法，其特征在于：用注胶机向玉米秸秆髓腔注胶，使用注胶针管刺入秸秆髓芯内，将胶液注入秸秆的髓芯内，将注胶后的秸秆放入压板机中，在0.8-1.5Mpa，100-140℃下，压成板条。
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