CN105236926A

CN105236926A - 一种无机胶合非木材植物人造板及其制备工艺

Info

Publication number: CN105236926A
Application number: CN201510586100.1A
Authority: CN
Inventors: 温玉全; 谌萌; 席凯原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2016-01-13

Abstract

本发明涉及一种无机胶合非木材植物人造板及其制备工艺，属于人造板生产技术领域。一种无机胶合非木材植物人造板，包括非木材植物和无机胶黏剂镁铝硅酸盐水泥；按重量份数计，非木材植物与镁铝硅酸盐水泥的配比为100：20～60。本发明具有如下优点：1.无机胶合非木材植物人造板利用了大量非木材植物，尤其是消纳了农业剩余物秸秆，减少了森林的采伐量，对维护生态平衡、解决木材供需结构的矛盾有着重要作用。2.半干法热压成型工艺可生产大掺量非木材植物的人造板，由于热压成型迅速脱模，节约劳动时间，缩短生产周期。3.无机胶合非木材植物人造板防火、防水、防老化、防霉变，不含甲醛，热阻大，有利于建筑节能，可广泛用于墙板、吊顶、装饰装潢材料和家具。

Description

一种无机胶合非木材植物人造板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种无机胶合非木材植物人造板及其制备工艺，属于人造板生产技术领域。

背景技术

现有的无机胶合非木材植物人造板技术：一是硅酸盐水泥和经化学打浆或机械打浆制取的非木材植物纤维采用抄取法（Hatschekprocess）或流浆法（Flow-onprocess）生产的水泥植物纤维板；二是氯氧镁水泥或硫氧镁水泥和非木材植物碎料、玻璃纤维网格布采用湿料法辊压成型工艺生产的玻镁平板。硅酸盐水泥由于碱度高，植物纤维遭受碱性侵蚀容易矿物化变脆，使用寿命短。氯氧镁水泥由于存在吸潮返卤、腐蚀金属的弊端，氯氧镁水泥生产的玻镁平板使用环境受到很大限制。硫氧镁水泥由于力学性能较差，硫氧镁水泥生产的玻镁平板使用范围受到很大约束。且湿料法辊压成型工艺生产的玻镁平板植物碎料掺量少、占用模板多、生产周期长。国外研制成功了半干法热压成型工艺生产氯氧镁水泥和硫氧镁水泥刨花板，从上世纪七十年代已形成二大国际品牌（欧洲Heraklith板和美国Tectum板），但仅局限于木材类植物刨花，对于非木材植物人造板，仍然停留在选用有机胶黏剂异氰酸酯树脂（MDI），有机胶合非木材植物人造板不防火、不防水、易老化、易霉变。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种防火、防水、防老化、防霉变的无机胶合非木材植物人造板。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无机胶合非木材植物人造板，包括非木材植物和无机胶黏剂镁铝硅酸盐水泥；按重量份数计，非木材植物与镁铝硅酸盐水泥的配比为100：20～60。

镁铝硅酸盐水泥（专利号：ZL02133685.7）是发明人于2005年7月27日授权公告的发明专利，其碱度低、强度高和与植物纤维复合能力强。

本发明的另一个目的是提供一种无机胶合非木材植物人造板半干法热压成型制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无机胶合非木材植物人造板的制备工艺，将非木材植物加工成碎料、纤维、筋材或织物后，与镁铝硅酸盐水泥净浆混合成半干料，制成半干态板坯，热压、成型和脱模。

非木材植物表面的蜡质层和硅质层对镁铝硅酸盐水泥的胶合有着负面影响，需要加工和处理，来破坏非木材植物表面蜡质层和硅质层的连续性和整体性，使镁铝硅酸盐水泥在非木材植物表面扩散和渗透，实现化学粘合和机械互锁。这样，对非木材植物因材施用并根据非木材植物的加工形状和处理方法的不同无机胶合非木材植物人造板分为无机胶合非木材植物碎料人造板、无机胶合非木材植物纤维人造板、无机胶合非木材植物筋材人造板和无机胶合非木材植物织物人造板四大类。

优选的，所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物碎料人造板，将非木材植物粉碎成碎料，与镁铝硅酸盐水泥净浆、高弹性模量短切玻璃纤维或短切改性丙纶（PP）纤维或短切改性维纶（PVA）纤维在碾轮机中混合成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合非木材植物碎料人造板。

优选的，所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物纤维人造板，将非木材植物分离成一定长径比的纤维，由于植物纤维保留了原状植物的抗拉强度，与镁铝硅酸盐水泥净浆在高速搅拌机中经相互摩擦作用使镁铝硅酸盐水泥净浆均匀地分布在植物纤维表面成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合非木材植物纤维人造板。

优选的，所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物筋材人造板，将非木材植物加工成细长筋材，如农业剩余物秸秆，纤维长度较短、抽提物含量较高、灰分比例较大，利用生产斯强板（Strawboard）的方法加工成纵、横方向的薄板坯，在薄板坯表面喷上镁铝硅酸盐水泥净浆，将纵、横方向的薄板坯叠合，在辊压设备中辊压，使镁铝硅酸盐水泥净浆均匀渗透至薄板坯，在多层压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合非木材植物筋材人造板。

优选的，所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物织物人造板，夹芯层采用镁铝硅酸盐水泥和短切非木材植物在碾轮机中混合成半干料，将非木材植物（如麻、棕、椰子壳，纤维素、木素含量较高，纤维长度较长，抗拉强度较大）加工成网格布状织物作为板材表面层，采用过浆法（非木材植物织物输送到板面时先通过镁铝硅酸盐水泥净浆），利用辊压设备辊压，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成表面层为非木材植物织物、夹芯层为非木材植物和镁铝硅酸盐水泥复合材料的无机胶合非木材植物织物人造板。

本发明的原理是：镁铝硅酸盐水泥和非木材植物制成的半干态板坯在热压作用下由无机胶粘和非木材植物自胶接迅速实现不反弹、不变形、有强度、可脱模的成型要求。这是因为热压加快了镁铝硅酸盐水泥的水化反应速度，化学键使水化反应产物凝聚、沉淀，产生强度，达到固化要求；另一方面，由于镁铝硅酸盐水泥在水化反应中显碱性，非木材植物在碱、水和高温作用下不仅出现软化，而且纤维素、半纤维素在热解和水解中能使其活性重新组合，通过木素的融合纤维之间形成氢键作用实现自胶接。

本发明具有如下优点：

1.无机胶合非木材植物人造板利用了大量非木材植物，尤其是消纳了农业剩余物秸秆，减少了森林的采伐量，对维护生态平衡、解决木材供需结构的矛盾有着重要作用。

2.半干法热压成型工艺可生产大掺量非木材植物的人造板，由于热压成型迅速脱模，节约劳动时间，缩短生产周期。

3.无机胶合非木材植物人造板防火、防水、防老化、防霉变，不含甲醛，热阻大，有利于建筑节能，可广泛用于墙板、吊顶、装饰装潢材料和家具。

附图说明

图1是本发明实施例1工艺流程图；

图2是本发明实施例2工艺流程图；

图3是本发明实施例3工艺流程图；

图4是本发明实施例4工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本发明做进一步详述：

实施例1：无机胶合非木材植物碎料人造板

如图1，所述非木材植物选用麦秆，采用锤式粉碎机将麦秆粉碎至10～20目，按重量份数计，取麦秆碎料100份、镁铝硅酸盐水泥净浆55份、短切玻璃纤维（10～20mm）17份在具有松解过程中破坏麦秆表面蜡质层和硅质层的碾轮机中混合成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中由厚度规控制板材厚度和容重进行热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理就成了无机胶合麦秆碎料人造板。

实施例2：无机胶合非木材植物纤维人造板

如图2，所述非木材植物选用棉秆，采用热磨机将削片后的棉秆分离成纤维，按重量份数计，取棉秆纤维100份、镁铝硅酸盐水泥净浆30份在高速搅拌机中经相互摩擦作用使镁铝硅酸盐水泥净浆均匀分布在棉秆纤维表面成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中由厚度规控制板材厚度和容重进行热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理就成了无机胶合棉秆纤维人造板。

实施例3：无机胶合非木材植物筋材人造板

如图3，所述非木材植物选用稻秆，采用对稻秆具有剖开、撕扯功能的专用设备制备出稻秆细长筋材，然后利用生产斯强板（Strawboard）原理加工成纵、横方向的薄板坯，薄板坯制成后，按重量份数计，取100份薄板坯表面喷涂25份镁铝硅酸盐水泥净浆，纵、横方向的薄板坯叠合，经辊压设备使镁铝硅酸盐水泥净浆均匀渗透至薄板坯，在多层压力机中由厚度规控制板材厚度和容重进行热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理就成了纵、横胶合呈对称分布的层数为3、5、7……2n+1（纵方向薄板坯布置在表面层）的无机胶合稻秆筋材人造板。

实施例4：无机胶合非木材植物织物人造板

如图4，所述非木材植物选用黄麻，利用抗拉强度高的黄麻加工成网格布状织物，生产板材时黄麻织物布置在板材表面层，夹芯层采用短切麦秆（10～20mm），按重量份数计，取100份短切麦秆和30份镁铝硅酸盐水泥净浆在具有松解过程中破坏麦秆表面蜡质层和硅质层的碾轮机中混合成半干料。生产板材时黄麻织物采用过浆法（黄麻织物输送到板面时先通过镁铝硅酸盐水泥净浆）利用辊压设备就可制作二表面层为黄麻织物、夹芯层为短切麦秆和镁铝硅酸盐水泥复合材料的夹层渐变结构板板坯，在多层平面压力机由厚度规控制厚度和容重进行热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理就成了无机胶合黄麻织物人造板。

上述实施例仅仅是对本发明作出的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，可以根据非木材植物自身特点，来制造出各种不同的无机胶合非木材植物人造板。

Claims

1.一种无机胶合非木材植物人造板，其特征在于：包括非木材植物和无机胶黏剂镁铝硅酸盐水泥；按重量份数计，非木材植物与镁铝硅酸盐水泥的配比为100：20～60。

2.制备如权利要求1所述的无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：将非木材植物加工成碎料、纤维、筋材或织物后，与镁铝硅酸盐水泥净浆混合成半干料，制成半干态板坯，热压、成型和脱模。

3.根据权利要求2所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物碎料人造板，将非木材植物粉碎成碎料，与镁铝硅酸盐水泥净浆、高弹性模量短切玻璃纤维或短切改性丙纶纤维或短切改性维纶纤维在碾轮机中混合成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合非木材植物碎料人造板。

4.根据权利要求3所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物为麦秆，采用锤式粉碎机将麦秆粉碎至10～20目，按重量份数计，取麦秆碎料100份、镁铝硅酸盐水泥净浆55份、10～20mm短切玻璃纤维17份在碾轮机中混合成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合麦秆碎料人造板。

5.根据权利要求2所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物纤维人造板，将非木材植物分离成一定长径比的纤维，在高速搅拌机中将镁铝硅酸盐水泥净浆均匀地分布在植物纤维表面成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合非木材植物纤维人造板。

6.根据权利要求5所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物为棉秆，采用热磨机将棉秆分离成纤维，按重量份数计，取棉秆纤维100份、镁铝硅酸盐水泥净浆30份，在高速搅拌机中将镁铝硅酸盐水泥净浆均匀分布在棉秆纤维表面成半干料，经铺装成半干态板坯，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合棉秆纤维人造板。

7.根据权利要求2所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物人造板为无机胶合非木材植物筋材人造板，将非木材植物加工成细长筋材，利用生产斯强板的方法加工成纵、横方向的薄板坯，在薄板坯表面喷上镁铝硅酸盐水泥净浆，将纵、横方向的薄板坯叠合，在辊压设备中辊压，在多层压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合非木材植物筋材人造板。

8.根据权利要求7所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物为稻秆，将稻秆加工成细长筋材，利用生产斯强板原理加工成纵、横方向的薄板坯，按重量份数计，取100份薄板坯，在表面喷涂25份镁铝硅酸盐水泥净浆，将纵、横方向的薄板坯叠合，经辊压设备辊压，在多层压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成无机胶合稻秆筋材人造板。

9.根据权利要求2所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物人造板为非木材植物织物人造板，夹芯层采用镁铝硅酸盐水泥和短切非木材植物在碾轮机中混合成半干料，将非木材植物加工成网格布状织物作为板材表面层，采用过浆法，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成表面层为非木材植物织物、夹芯层为非木材植物和镁铝硅酸盐水泥复合材料的无机胶合非木材植物织物人造板。

10.根据权利要求9所述的制备无机胶合非木材植物人造板的工艺，其特征在于：所述非木材植物为黄麻，将黄麻加工成网格布状织物作为板材表面层，按重量份数计，夹芯层取10～20mm100份短切麦秆和30份镁铝硅酸盐水泥净浆在碾轮机中混合成半干料，黄麻织物采用过浆法，利用辊压设备辊压，在多层平面压力机中热压成型，脱模后经自然养护，再经后处理即成表面层为黄麻织物、夹芯层为短切麦秆和镁铝硅酸盐水泥复合材料的无机胶合黄麻织物人造板。