CN104097246A - 秸秆混合料人造板及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于人造板材技术领域，公开了一种秸秆混合料人造板及加工方法。所述混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆65～75wt％,麦秸秆15～25wt％,松树锯木粉10～20wt％,在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。将松树锯木粉加入到稻秸秆和麦秸秆中来制造人造板，使得该混合料人造板的机械强度比单纯的稻秸秆和麦秸秆人造板提高30％～40％，同时该混合料人造板的握钉力比单纯的秸秆人造板的握钉力要大。

Description

秸秆混合料人造板及加工方法

技术领域

本发明涉及人造板材技术领域，更为具体地说，涉及一种秸秆混合料人造板及加工方法。

背景技术

我国是世界上最大的人造板材生产国和消费国，各类人造板材总产量达到1亿立方米。由于我国森林资源短缺，木材供应紧张，一些木材加工类人造板生产厂商面临减产、停产或者转产的威胁。

我国也是农业大国，年产农作物秸秆在8亿吨左右，其中，有4～5亿吨的稻麦秸秆。这些大量的稻麦秸秆，传统的处理方式是就地焚烧或者堆积起来使之腐化，这样造成了环境污染严重等方面的问题。

目前，在利用稻麦秸秆加工人造板材方面，我国取得了较大的突破。但是，现有单纯的稻秸秆人造板，由于稻秸杆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。单纯的麦秸秆人造板，由于麦秸中的蜡质含量较高，不易着胶成型。

综上，如何解决目前秸秆人造板材机械强度较低、不易着胶成型的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种秸秆混合料人造板，该秸秆混合料人造板采用稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉混合加工而成，由于松树锯木粉的纤维长度和宽度比稻秸秆和麦秸秆都要大，且着胶能力较强，将三者按合适比例混合加工成人造板材，大大提高了板材的机械强度和着胶力。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种秸秆混合料人造板，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

稻秸秆      65～75wt％,

麦秸秆      15～25wt％,

松树锯木粉  10～20wt％,

在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。本发明中wt％表示该组分所占的重量百分比。

进一步地，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

稻秸秆      67.5～70wt％,

麦秸秆      17.5～20wt％,

松树锯木粉  12.5～17.5wt％,

在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。

本发明还提供了一种秸秆混合料人造板，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

在含水量相同的情况下计算所述稻秸秆、所述麦秸秆和所述松树锯木粉的重量百分比。

进一步地，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

在含水量相同的情况下计算所述稻秸秆、所述麦秸秆和所述松树锯木粉的重量百分比。

本发明还提供了一种秸秆混合料人造板的加工方法，所述方法包括以下步骤：

S1，选料，选用当年生的稻秸秆和麦秸秆，将稻秸秆和麦秸秆分别用清水喷洗到无灰尘、泥土附着物，然后在自然阳光下晒干至含水量为12～15％；

选用纯净的松树锯木粉，在自然阳光下晒干至含水量为12～15％；

S2，切料粉碎，将步骤S1中晒干的所述稻秸秆和所述麦秸秆均切割成3～5cm长的小段；

按照预定比例，将切割成小段后的所述稻秸秆和所述麦秸秆混合后用粉碎机加工成40～60目的混合碎料；

S3，混料，将步骤S2中所得到的所述混合碎料与步骤S1中晒干的所述松树锯木粉按照预定比例充分混合均匀，得到造板原料；

S4，干燥，将步骤S3中得到的所述造板原料输送到加热炉中；

先升温到40～50℃，干燥30～45分钟；

再升温到130～150℃，干燥45～60分钟；

最后降温到60～80℃，干燥20～30分钟后出炉自冷；

S5，拌胶，将步骤S4中出炉冷却的所述造板原料导入到滚筒式拌胶机内，采用高压喷胶方式将异氰酸酯胶黏剂雾化喷洒在所述造板原料上；

将充分喷胶后的所述造板原料导入到环式拌胶机内进行充分的挤压摩擦；

S6，热压成型，将步骤S5中充分挤压摩擦后的拌胶造板原料采用热压机热压成型，得到所需要的混合料人造板。

进一步地，步骤S2中，将切割成小段后的所述稻秸秆和所述麦秸秆混合后用粉碎机加工成50～55目的混合碎料。

进一步地，步骤S4中，所述造板原料在加热炉中的干燥过程是：

先用5～8分钟将加热炉炉内温度从室温升高到45～47.5℃，干燥35～40分钟；

再用10～15分钟将加热炉炉内温度从45～47.5℃升高到140～145℃，干燥50～55分钟；

最后用15～20分钟将加热炉炉内温度从140～145℃降低到70～75℃，干燥20～30分钟后出炉自冷。

进一步地，步骤S6中，热压成型分二阶段进行，二阶段的热压条件是：

第一阶段：热压温度120～150℃，热压压力3.5～4.0MPa，热压时间30～35s/㎜；

第二阶段：热压温度150～180℃，热压压力5.0～6.5MPa，热压时间20～25s/㎜。

本发明的有益效果是：

通过将稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉按照一定比例混合加工成人造板，由于松树的纤维长度和宽度都比稻秸秆和麦秸秆大，且松树本身的硬度和机械强度都比稻秸秆和麦秸秆大很多。因此，将松树锯木粉加入到稻秸秆和麦秸秆中来制造人造板，使得该混合料人造板的机械强度比单纯的稻秸秆和麦秸秆人造板提高30％～40％，同时该混合料人造板的握钉力比单纯的秸秆人造板的握钉力要大。

本发明加工方法中，通过选用当年生的稻秸秆和麦秸秆，并且将稻秸秆和麦秸秆分别用清水喷洗到无灰尘、泥土附着物，然后在自然阳光下晒干至含水量为12～15％。这样，当年生的稻秸秆和麦秸秆没有腐化或者腐化程度低，其纤维破损少、颜色鲜艳、光泽度好，用其作为板材原料，提高板材的质量和强度；用清水将稻秸秆和麦秸秆原料喷洗到无灰尘、泥土附着物，这样更容易清洗干净，原料上无灰尘、泥土附着物，则使得胶粘性更好，提高了人造板的整体性。

本发明加工方法中，采用逐级升温烘干的步骤，使造板原料不至于迅速升温而碳化，且逐级烘干有利于造板原料干燥均匀。

先使用滚筒式拌胶机喷胶，再使用环式拌胶机将喷洒上胶黏剂的造板原料挤压摩擦，使得胶黏剂充分、均匀地粘附到稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉上，使得胶黏剂的渗透性更好，大大提高了人造板的整体性和机械强度。

具体实施方式

本发明提供一种秸秆混合料人造板及其加工方法，该秸秆混合料人造板采用稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉混合加工而成，由于松树锯木粉的纤维长度和宽度比稻秸秆和麦秸秆都要大，且着胶能力较强，将三者按合适比例混合加工成人造板材，大大提高了板材的机械强度和着胶力。

下面结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，本发明所描述的实施例不是本发明保护范围的界限。基于本发明的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板，该混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆65～75wt％、麦秸秆15～25wt％、松树锯木粉10～20wt％,在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。本发明实施例中wt％表示该组分所占的重量百分比。其中，稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉各占的比重在上述范围内可以进行具体需求的配比选择，总和等于100％即可。由于松树锯木粉的纤维长度和宽度相对于稻秸秆和麦秸秆都要大，其机械强度也大，因此根据板材的用途可以选择多加入或者少加入松树锯木粉。优选地，松树锯木粉可以是马尾松锯木粉或者落叶松锯木粉或者红松锯木粉或者国外松锯木粉等。

实施例2

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板，该混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆67.5～70wt％、麦秸秆17.5～20wt％、松树锯木粉12.5～17.5wt％,在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。优选地，松树锯木粉可以是马尾松锯木粉或者落叶松锯木粉或者红松锯木粉或者国外松锯木粉等。

实施例3

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板，该混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆68.5wt％、麦秸秆18.5wt％、松树锯木粉13wt％,在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。其中，松树锯木粉为红松锯木粉。

实施例4

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板，该混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆60～75wt％、麦秸秆10～25wt％、松树锯木粉10～20wt％、异氰酸酯胶黏剂3.5～4.5wt％,在含水量相同的情况下计算上述稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉的重量百分比。本发明实施例中wt％表示该组分所占的重量百分比。其中，稻秸秆、麦秸秆、松树锯木粉和异氰酸酯胶黏剂各占的比重在上述范围内可以进行具体需求的配比选择，总和等于100％即可。由于松树锯木粉的纤维长度和宽度相对于稻秸秆和麦秸秆都要大，其机械强度也大，因此根据板材的用途可以选择多加入或者少加入松树锯木粉。优选地，松树锯木粉可以是马尾松锯木粉或者落叶松锯木粉或者红松锯木粉或者国外松锯木粉等。

本实施例中所使用的异氰酸酯胶黏剂是通过雾化喷洒的方式均匀地喷洒到稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉原料混合粉末上，等异氰酸酯胶黏剂充分渗透到原料混合粉末内后，进行热压成型即可。

实施例5

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板，该混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆62.5～70wt％、麦秸秆12.5～20wt％、松树锯木粉12.5～17.5wt％、异氰酸酯胶黏剂3.75～4.25wt％,在含水量相同的情况下计算上述稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉的重量百分比。优选地，松树锯木粉可以是马尾松锯木粉或者落叶松锯木粉。

实施例6

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板，该混合料人造板由以下组分的原料制成：稻秸秆66wt％、麦秸秆15％、松树锯木粉15wt％、异氰酸酯胶黏剂4wt％,在含水量相同的情况下计算上述稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉的重量百分比。优选地，松树锯木粉可以是马尾松锯木粉。

实施例7

本实施例提供了一种秸秆混合料人造板的加工方法，该加工方法包括以下步骤：

S1，选料。

选用当年生的稻秸秆和麦秸秆，将稻秸秆和麦秸秆分别用清水喷洗到无灰尘、泥土附着物，然后在自然阳光下晒干至含水量为12～15％。即在水稻和麦子秋收后，分别用清水喷洗到无灰尘、泥土附着物，然后将稻秸秆、麦秸秆在良好通风状态下晾干，直至含水量为12～15％。因为含水量太高，秸秆在仓储和运输过程中容易发热腐化；含水量太低，则在切割粉碎过程中容易产生大量的飞尘，过分粉碎会导致后续工序中的拌胶不均匀。

选用纯净的松树锯木粉，在自然阳光下晒干至含水量为12～15％。本步骤中所选用的松树锯木粉可以是马尾松锯木粉或者落叶松锯木粉或者红松锯木粉或者国外松锯木粉等。该松树锯木粉应避免有其他树木锯木粉混杂其中，也应尽量避免灰尘、泥土等混杂其中。

S2，切料粉碎。

将步骤S1中晒干的稻秸秆和麦秸秆均切割成3～5cm长的小段。先切割成小段，易于混合并且粉碎。

按照预定比例，将切割成小段后的稻秸秆和麦秸秆混合后用粉碎机加工成40～60目的混合碎料。本步骤中的稻秸秆和麦秸秆在秸秆混合料人造板原料中的重量比例依照实施例1～实施例6中的组分比重实施。

S3，混料。

将步骤S2中所得到的混合碎料与步骤S1中晒干的松树锯木粉按照预定比例充分混合均匀，得到造板原料。本步骤中松树锯木粉在秸秆混合料人造板原料中所占的比重依照实施例1～实施例6中的组分比重实施。

S4，干燥。

将步骤S3中得到的造板原料输送到加热炉中，逐级升温烘干。

先升温到40～50℃，干燥30～45分钟。从室温到40～50℃的炉内温度，一般耗时5～8分钟，然后在40～50℃的炉内温度下恒温30～45分钟，使得稻秸秆、麦秸秆和松树锯木粉的造板原料进行预干燥。

再升温到130～150℃，干燥45～60分钟。炉内温度从40～50℃升高到130～150℃，一般耗时10～15分钟，然后在130～150℃条件下恒温干燥45～60分钟，使得造板原料进行充分干燥到含水量为5～6％。

最后降温到60～80℃，干燥20～30分钟后出炉自冷。炉内温度从130～150℃降低到60～80℃，一般耗时15～20分钟，在60～80℃恒温下干燥20～30分钟后出炉自冷。

这样，造板原料先在40～50℃条件下预干燥，再在130～150℃条件下充分干燥，最后在60～80℃条件下定性干燥，使得造板原料既能够充分干燥到符合人造板加工要求，又能够避免快速升温而发生碳化等情况。

S5，拌胶。

将步骤S4中出炉冷却的造板原料导入到滚筒式拌胶机内，采用高压喷胶方式将异氰酸酯胶黏剂雾化喷洒在造板原料上。

将充分喷胶后的造板原料导入到环式拌胶机内进行充分的挤压摩擦。使得异氰酸酯胶黏剂充分渗透到造板原料中，大大提高造板原料的胶合性。

S6，热压成型。

将步骤S5中充分挤压摩擦后的拌胶造板原料采用热压机热压成型，得到所需要的混合料人造板。

优选地，步骤S2中，将切割成小段后的稻秸秆和麦秸秆混合后用粉碎机加工成50～55目的混合碎料。所使用的松树锯木粉的粗细也为50～55目。这样，粗细相同的稻秸秆和麦秸秆碎料与松树锯木粉更容易混匀。

步骤S4中，造板原料在加热炉中的干燥过程是：

先用5～8分钟将加热炉炉内温度从室温升高到45～47.5℃，干燥35～40分钟；

再用10～15分钟将加热炉炉内温度从45～47.5℃升高到140～145℃，干燥50～55分钟；

最后用15～20分钟将加热炉炉内温度从140～145℃降低到70～75℃，干燥20～30分钟后出炉自冷。

步骤S6中，热压成型分二阶段进行，二阶段的热压条件是：

第一阶段：热压温度120～150℃，热压压力3.5～4.0MPa，热压时间30～35s/㎜。

第二阶段：热压温度150～180℃，热压压力5.0～6.5MPa，热压时间20～25s/㎜。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域的技术人员能够实现或者使用本发明。而对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来讲是显而易见的，本发明所定义和公开的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的条件下，在其他实施例中实现。因此，本发明不会被限制于所示的这些实施例，而是要符合与本发明公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (8)

1.一种秸秆混合料人造板，其特征在于，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

稻秸秆      65～75wt％,

麦秸秆      15～25wt％,

松树锯木粉  10～20wt％,

在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。

2.根据权利要求1所述的秸秆混合料人造板，其特征在于，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

稻秸秆      67.5～70wt％,

麦秸秆      17.5～20wt％,

松树锯木粉  12.5～17.5wt％,

在含水量相同的情况下计算上述各组分的重量百分比。

3.一种秸秆混合料人造板，其特征在于，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

在含水量相同的情况下计算所述稻秸秆、所述麦秸秆和所述松树锯木粉的重量百分比。

4.根据权利要求3所述的秸秆混合料人造板，其特征在于，所述混合料人造板由以下重量组分的原料制成：

在含水量相同的情况下计算所述稻秸秆、所述麦秸秆和所述松树锯木粉的重量百分比。

5.一种秸秆混合料人造板的加工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1，选料，选用当年生的稻秸秆和麦秸秆，将稻秸秆和麦秸秆分别用清水喷洗到无灰尘、泥土附着物，然后在自然阳光下晒干至含水量为12～15％；

选用纯净的松树锯木粉，在自然阳光下晒干至含水量为12～15％；

S2，切料粉碎，将步骤S1中晒干的所述稻秸秆和所述麦秸秆均切割成3～5cm长的小段；

按照预定比例，将切割成小段后的所述稻秸秆和所述麦秸秆混合后用粉碎机加工成40～60目的混合碎料；

S3，混料，将步骤S2中所得到的所述混合碎料与步骤S1中晒干的所述松树锯木粉按照预定比例充分混合均匀，得到造板原料；

S4，干燥，将步骤S3中得到的所述造板原料输送到加热炉中；

先升温到40～50℃，干燥30～45分钟；

再升温到130～150℃，干燥45～60分钟；

最后降温到60～80℃，干燥20～30分钟后出炉自冷；

S5，拌胶，将步骤S4中出炉冷却的所述造板原料导入到滚筒式拌胶机内，采用高压喷胶方式将异氰酸酯胶黏剂雾化喷洒在所述造板原料上；

将充分喷胶后的所述造板原料导入到环式拌胶机内进行充分的挤压摩擦；

S6，热压成型，将步骤S5中充分挤压摩擦后的拌胶造板原料采用热压机热压成型，得到所需要的混合料人造板。

6.根据权利要求5所述的秸秆混合料人造板的加工方法，其特征在于，步骤S2中，将切割成小段后的所述稻秸秆和所述麦秸秆混合后用粉碎机加工成50～55目的混合碎料。

7.根据权利要求5所述的秸秆混合料人造板的加工方法，其特征在于，步骤S4中，所述造板原料在加热炉中的干燥过程是：

先用5～8分钟将加热炉炉内温度从室温升高到45～47.5℃，干燥35～40分钟；

再用10～15分钟将加热炉炉内温度从45～47.5℃升高到140～145℃，干燥50～55分钟；

最后用15～20分钟将加热炉炉内温度从140～145℃降低到70～75℃，干燥20～30分钟后出炉自冷。

8.根据权利要求5所述的秸秆混合料人造板的加工方法，其特征在于，步骤S6中，热压成型分二阶段进行，二阶段的热压条件是：

第一阶段：热压温度120～150℃，热压压力3.5～4.0MPa，热压时间30～35s/㎜；

第二阶段：热压温度150～180℃，热压压力5.0～6.5MPa，热压时间20～25s/㎜。