CN103372901A - 一种麻秆复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种麻秆复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)原料制备：利用削片机将剥除麻秆表皮后的麻秆切削成片材，然后再经刨片机将片材刨削成刨花；(2)施胶：利用喷雾式拌胶机把水溶性酚醛树脂胶均匀的喷洒到刨花上，施胶量为刨花重量的3％-15％；(3)干燥：在60-90℃温度下将施胶后的刨花干燥至含水率为5％以下；(4)铺层：在铺装机上，将施胶和干燥后的刨花铺成板坯；(5)预压：在0.2-2MPa的压力下对铺好的板坯预压5-20s；(6)热压：在120-140℃温度，1-2MPa压力条件下对铺好的板坯热压30-60s/mm，即得到所需的麻秆复合材料。与现有技术相比，本发明具有工艺简单、成本低、生产效率高等优点。

Description

一种麻秆复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料制备领域，尤其是涉及一种以大麻秆为主要原料的复合材料，同时还涉及到一种铺装机。
背景技术
大麻，又叫汉麻，为木质草本植物，其韧皮纤维部分主要用于纺织工业，籽部用于食品工业，而大麻秆还没有得到合理利用，只有极少部分用于木材加工，大部分被当做废物就地焚烧。我国是世界上工业大麻主要种植国之一，每年产生约1000万吨的大麻秆，若能利用这些大麻秆来制造复合材料，不仅可变废为宝，发挥大麻秆的性能优势，而且还具有明显的生态效益和经济效益。
麻秆与木材相比具有堆积密度小(密度仅为0.25g/cm3左右)、多孔、轻质等特性，开发其复合材料具有广泛的应用潜力和商业价值。
目前麻秆复合材料的制备工艺主要是先经过削片机、刨花机和打磨机粉碎成粉状或纤维状(如中国专利CN102218758A)，然后在铺装机(如中国专利CN101722560A)上将施过胶的麻秆碎料铺成板坯，最后经过预压和热压制得类似密度板的板材。该方法不仅工艺复杂，如需要削片、刨花、打磨、施胶、铺层、预压和热压等工艺，而且对设备要求比较高，如铺装机，投资成本大；其制备的麻秆复合材料为密度板，力学强度不高。这些因素都大大限制了麻秆复合板材的发展。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、成本低的麻秆复合材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种麻秆复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)原料制备：利用削片机将剥除麻秆表皮后的麻秆切削成片材，然后再经刨片机将片材刨削成刨花；
(2)施胶：利用喷雾式拌胶机把水溶性酚醛树脂胶均匀的喷洒到刨花上，施胶量为刨花重量的3％-15％；
(3)干燥：在60-90℃温度下将施胶后的刨花干燥至含水率为5％以下；
(4)铺层：在铺装机上，将施胶和干燥后的刨花铺成板坯；
(5)预压：在0.2-2MPa的压力下对铺好的板坯预压5-20s；
(6)热压：在120-140℃，热压压力1-2MPa条件下对预压好的板坯热压30-60s/mm。
步骤(1)所述的削片机为鼓式削片机，刨片机为环式刨片机。
步骤(1)所述的刨花长10-70mm，宽3-20mm，厚0.3-1mm。
步骤(6)所述的制备的麻秆复合材料宽1-1.5m，厚4-30mm。
所述的铺装机包括料斗、下料辊、均料辊、拨料辊、输送带和铺料台，所述的下料辊设置在料斗内，所述的输送带设置在料斗下，所述的均料辊设置在输送带上，所述的拨料辊位于输送带一侧，所述的铺料台设置在输送带下方；将施胶和干燥后的刨花加入料斗中，转动下料辊把刨花送到匀速转动的输送带上，同时转动均料辊对输送带上的刨花进行均平，通过拨料辊把刨花均匀的铺到铺料台上。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：将刨花制备和铺料分割开了，可分别进行，省去了输送工艺，提高了生产效率；设计了一种铺装机，简化了铺层工艺流程；制备的麻秆复合材料具有强度高、密度小、多孔、保温的性能，可用于夹心材料、非结构件和保温材料等。
附图说明
图1为本发明辅装机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
利用鼓式削片机将剥除麻秆表皮后的麻秆切削成一定规格的片材，然后再经环式刨片机将片材刨削成长10-70mm，宽3-20mm，厚0.3-1mm的刨花；再利用喷雾式拌胶机把水溶性酚醛树脂胶均匀的喷洒到麻秆刨花上，施胶量为刨花重量的10％；在80℃温度下利用热风循环烘箱将施胶后的麻秆刨花含水率干燥至5％以下；再将干燥后的麻秆刨花均匀的加到铺装机(参见图1)的料斗1内，通过顺时针转动下料辊2把麻秆刨花送到匀速转动的输送带5上，同时顺时针转动的均料辊3对输送带5上的麻秆刨花进行均平，使拨料辊4把麻秆刨花均匀的铺到铺料台6上，按照制备宽1.2m，厚10mm麻秆复合材料的标准，通过控制铺装机的下料速度和铺料台走速，完成板坯的铺装；最后将板坯放在平板热压机上，在1MPa的压力下对铺好的板坯预压10s，再在130℃和1MPa的压力下热压45s/mm即可制得所需的麻秆复合材料。
实施例2
一种麻秆复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)原料制备：利用鼓式削片机将剥除麻秆表皮后的麻秆切削成片材，然后再经环式刨片机将片材刨削成刨花，刨花长10-70mm，宽3-20mm，厚0.3-1mm；
(2)施胶：利用喷雾式拌胶机把水溶性酚醛树脂胶均匀的喷洒到刨花上，施胶量为刨花重量的3％；
(3)干燥：在60℃温度下将施胶后的刨花干燥至含水率为5％以下；
(4)铺层：按照制备宽1m，厚4mm麻秆复合材料的标准，通过控制铺装机的下料速度和铺料台走速，完成板坯的铺装；
(5)预压：在0.2MPa的压力下对铺好的板坯预压5s；
(6)热压：在120℃，热压压力1MPa条件下对铺好的板坯热压30s/mm即可制得所需的麻秆复合材料。
实施例3
一种麻秆复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)原料制备：利用鼓式削片机将剥除麻秆表皮后的麻秆切削成片材，然后再经环式刨片机将片材刨削成刨花，刨花长10-70mm，宽3-20mm，厚0.3-1mm；
(2)施胶：利用喷雾式拌胶机把水溶性酚醛树脂胶均匀的喷洒到刨花上，施胶量为刨花重量的15％；
(3)干燥：在90℃温度下将施胶后的刨花干燥至含水率为5％以下；
(4)铺层：按照制备宽1.5m，厚30mm麻秆复合材料的标准，通过控制铺装机的下料速度和铺料台走速，完成板坯的铺装；
(5)预压：在2MPa的压力下对铺好的板坯预压20s；
(6)热压：在140℃，热压压力2MPa条件下对铺好的板坯热压60s/mm即可制得所需的麻秆复合材料。
以上实例的工艺参数和材料测试性能如表1所示。其中麻秆复合材料的密度用游标卡尺利用体积重量法进行测试，麻秆复合材料的导热系数用JW建筑墙体保温性能检测仪器进行测试，麻秆复合材料的静曲强度和内结合强度用万能力学试机进行测试。
表1
Figure BDA0000152712360000041
从以上数据中可以麻秆复合材料的密度低于一般的木质材料密度；其导热系数也达到了保温材料的标准，并随着厚度的增加而有所降低；静曲强度和内结合强度也达到了刨花板的标准，并随着施胶量的增加而有所增加。

Claims (5)

1.一种麻秆复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)原料制备：利用削片机将剥除麻秆表皮后的麻秆切削成片材，然后再经刨片机将片材刨削成刨花；
(2)施胶：利用喷雾式拌胶机把水溶性酚醛树脂胶均匀的喷洒到刨花上，施胶量为刨花重量的3％-15％；
(3)干燥：在60-90℃温度下将施胶后的刨花干燥至含水率为5％以下；
(4)铺层：在铺装机上，将施胶和干燥后的刨花铺成板坯；
(5)预压：在0.2-2MPa的压力下对铺好的板坯预压5-20s；
(6)热压：在120-140℃温度，1-2MPa压力条件下对铺好的板坯热压30-60s/mm，即得到所需的麻秆复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种麻秆复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的削片机为鼓式削片机，刨片机为环式刨片机。
3.根据权利要求1所述的一种麻秆复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的刨花长10-70mm，宽3-20mm，厚0.3-1mm。
4.根据权利要求1所述的一种麻秆复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述的麻秆复合材料宽1-1.5m，厚4-30mm。
5.根据权利要求1所述的一种麻秆复合材料的制备方法，其特征在于，所述的铺装机包括料斗、下料辊、均料辊、拨料辊、输送带和铺料台，所述的下料辊设置在料斗内，所述的输送带设置在料斗下，所述的均料辊设置在输送带上，所述的拨料辊位于输送带一侧，所述的铺料台设置在输送带下方；将施胶和干燥后的刨花加入料斗中，转动下料辊把刨花送到匀速转动的输送带上，同时转动均料辊对输送带上的刨花进行均平，通过拨料辊把刨花均匀的铺到铺料台上。
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Denomination of invention: Method for manufacturing hemp stalk composite materials

Effective date of registration: 20191202

Granted publication date: 20170329

Pledgee: Chuzhou economic and Technological Development Corporation

Pledgor: Shanghai Jieshijie New Materials (Group) Co., Ltd.

Registration number: Y2019980000815