CN104802276A - 一种植物秸秆板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种植物秸秆板的制备方法，利用干燥的玉米秸秆、稻草、麦秆、向日葵秸秆、油菜秆、棉花秆的全组分为原料，使用了聚醚多元醇与异氰酸酯的预聚体的专用粘合剂，抗水解能力强，提高了产品的内结合强度，生产出的植物秸秆板的相关指标等同或优于木材人造板的国家标准（GB/T4897-92）的质量标准。其中，内结合强度、静曲强度、甲醛释放量、吸水厚度膨胀率等指标均优于GB/T4897-92标准的要求。减化了生产工艺，降低了生产成本。

Description

一种植物秸秆板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用农作物秸秆制备秸秆板的方法。属于新型建材及生物质综合利用领域。
背景技术
秸秆人造板早已有产品问世，例如玉米秸秆板、稻草板、麦秸板等。中国专利（CN87103594）涉及玉米秸秆板的生产技术及工艺，其特点是将玉米秸秆进行破碎与风选、选择纤维长度在25mm以内的物料经烘干、送入拌胶机中与尿醛树脂粘合剂搅拌、铺装预压、热压成型。此方法制备的板材的内结合强度不够，板材质量较差。
为了提高秸秆板材的质量，目前国际和国内均利用玉米秆的皮生产均质秸秆板材，其它部分不可以使用。其原料处理工艺是先将整根玉米秸秆去掉叶子后，再用机械“扒皮”，除去里边的瓤后，再粉碎烘干制板。秸秆的利用率低于60%。如专利CN001101447、CN101190536A、CN101337371A、200710056086.X 等，所用的粘合剂有改性脲醛树脂、交联淀粉胶黏剂、聚异氰酸酯和聚酯多元醇与异氰酸酯的预聚体等。 
综合目前国际、国内市场推出的秸秆板生产技术，都存在着成本较高，生产工艺复杂，原料利用率较低的不足，使玉米秸秆板难以形成工业化、规模化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物秸秆板的制备方法，提高秸秆的利用率，降低生产成本，保证产品质量。
本发明提供一种植物秸秆板的制备方法，步骤和条件如下：将植物秸秆干燥、切分至0.2-5.0mm，预混，喷粘合剂、铺装、热压成型制得秸秆板；
  所述的植物秸秆为玉米秸秆、稻草、豆秆、小麦草、向日葵秆、油菜秆、棉花秆其中的任意一种；所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：3 - 5。
初始装料厚度为最终产品厚度的6-8倍；热压成型温度为160-180℃，热压时间为 4-6 min，热压压力为2.0-3.0MPa。
所用的粘合剂为异氰酸酯与聚醚多元醇反应后与催化剂组成的单组份粘合剂，制法如下：所用的异氰酸酯酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)，所用的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和聚四氢呋喃二醇其中的一种，异氰酸酯酯与聚醚多元醇的质量比为100:15-30，反应温度50-80℃ , 反应时间1-4h；所用的催化剂为双吗啉二乙基醚， 催化剂的用量为原料总质量的0.5% - 0.8%。
      有益效果：本发明的一种植物秸秆板的制备方法，利用秸秆的全组分，使用了聚醚多元醇与异氰酸酯的预聚体的专用粘合剂，抗水解能力强，提高了产品的内结合强度，生产出的植物秸秆板的相关指标等同或优于木材人造板的国家标准（GB/T4897-92）的质量标准。其中，内结合强度高于国家标准（GB/T4897-92）。、甲醛释放量、吸水厚度膨胀率均低于国家标准（GB/T4897-92）。减化了生产工艺，降低了生产成本。
具体实施方式
      实施例      1  取100g干燥的玉米秸秆，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，预混，将5.0g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上，然后在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装，铺装厚度为36mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度160℃，热压时间为 4min，压力为3.0MPa 的条件下成型,得到的秸秆板制品A1；
所用的粘合剂为异氰酸酯与聚醚多元醇反应后与催化剂组成的单组份粘合剂，制法如下：所用的异氰酸酯酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)，所用的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和聚四氢呋喃二醇其中的一种，二者的质量比为100:20，反应温度60℃ , 反应时间2h；所用的催化剂为双吗啉二乙基醚， 催化剂的用量为原料总质量的0.5%。
      实施例      2  取100g干燥的向日葵秆，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，预混，将4.6g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上，然后在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装，铺装厚度为36mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；后在温度180℃，热压时间为 4min，压力为2.5MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品A2。所用的粘合剂同实施例1。
      实施例      3  取100g干燥的豆秆，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，喷粘合剂，将4.5g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上然后在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装，铺装厚度为36mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度180℃，热压时间为 4 min，压力为3.0MPa 的条件下成型得到秸秆板制品A3 。所用的粘合剂同实施例1。
      实施例      4  取100g干燥的油菜秆，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，预混，将4.5g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上，然后在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装，铺装厚度为36mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度180℃，热压时间为 6 min，热压压力为2.0MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品A4。所用的粘合剂同实施例1。
      实施例      5  取100g稻草，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，预混，将3.0g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上然后在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装，铺装厚度为36mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度170℃，热压时间为 5 min，压力为2.5MPa 的条件下成型得到秸秆板制品A5。所用的粘合剂同实施例1。
      实施例      6  取100g麦秆，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，预混，将3.8g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上，然后在铺有聚四氟乙烯膜单层热压机上铺装，铺装厚度为48mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度180℃，热压时间为 5 min，压力为3.0MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品A6。所用的粘合剂同实施例1。
      实施例      7  取100g干燥的棉花秆，含水量为5-10%，切分至0.2-5.0mm，预混，将5.0g粘合剂均匀地喷在秸秆原料上然后在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装，铺装厚度为36mm，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度160℃，热压时间为 6 min，压力为3.0MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品A7，所用的粘合剂同实施例1。
      各实施例所得的秸秆板的性能列于下表
      

Claims (8)

1.一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，步骤和条件如下：将植物秸秆干燥、切分至0.2-5.0mm，预混，喷粘合剂、铺装、热压成型制得秸秆板；
  所述的植物秸秆为玉米秸秆、稻草、豆秆、小麦草、向日葵秆、油菜秆、棉花秆其中的任意一种；所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：3 – 5；
初始装料厚度为最终产品厚度的6-8倍；热压成型温度为160-180℃，热压时间为 4-6 min，热压压力为2.0-3.0MPa；
所用的粘合剂为异氰酸酯与聚醚多元醇反应后与催化剂组成的单组份粘合剂，制法如下：所用的异氰酸酯酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)，所用的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇和聚四氢呋喃二醇其中的一种，异氰酸酯酯与聚醚多元醇的质量比为100:15-30，反应温度50-80℃ , 反应时间1-4h；所用的催化剂为双吗啉二乙基醚， 催化剂的用量为原料总质量的0.5% - 0.8%。
2.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为：100 ：5，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍，在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装；然后在温度160℃，热压时间为 4min，压力为3.0MPa 的条件下成型,得到的秸秆板制品。
3.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：4.6，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍；然后在温度180℃，热压时间为 4min，压力为2.5MPa 的条件下成型，得到的秸秆板制品。
4.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：4.5，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍，在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装；然后在温度180℃，热压时间为 4 min，压力为3.0MPa 的条件下成型得到秸秆板制品。
5.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：4.5，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍，在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装；然后在温度180℃，热压时间为 6 min，热压压力为2.0MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品。
6.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：4.5，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍，在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装；然后在温度170℃，热压时间为 5 min，压力为2.5MPa 的条件下成型得到秸秆板制品。
7.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：4.5，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍，在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装；然后在温度180℃，热压时间为 5 min，压力为3.0MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品。
8.如权利要求1所述的一种植物秸秆板的制备方法，其特征在于，所述秸秆与粘合剂的质量比为100 ：4.5，初始装料厚度为最终产品厚度的6倍，在铺有聚四氟乙烯膜的单层热压机上铺装；然后在温度160℃，热压时间为 6 min，压力为3.0MPa 的条件下成型，得到秸秆板制品。
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