CN107572915A - 一种农业秸秆保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及保温材料技术领域，具体公开一种农业秸秆保温材料及其制备方法。所述农业秸秆保温材料，包括质量份数如下的原料组分：秸秆10‑20份；水泥80‑100份；粉煤灰20‑30份；玉石粉30‑40份；珠光砂20‑30份；聚氨酯A料10‑20份；聚氨酯B料10‑20份。本发明提供的农业秸秆保温材料，秸秆的加入，提高了秸秆的利用率，降低了保温材料的成本，与聚氨酯A料、聚氨酯B料配合使用，使农业秸秆保温材料具有良好稳定性、耐久性和保温性能。
Description
技术领域
本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种农业秸秆保温材料及其制备方法。
背景技术
近年来，农业废弃物成为农村面临的源头，每年夏收和秋冬之际，总有大量小麦、水稻和玉米秸秆在田间被焚烧，产生浓重烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为了殃及城市的罪魁祸首，必须提高农作物秸秆的综合开发才能使资源得到合理利用。
植物秸秆中含有30％-40％的纤维素，并含有木质素，植物纤维低导热系数、高机械强度、低吸湿率、化学稳定性高、耐用、质轻、廉价，并且目前研究的稻壳砖具有良好的防火、防水、隔热保温、重量轻、不易破损等优点，高强难燃纤维板将农业林业废弃的稻草、草秸秆、甘蔗渣、林木锯屑等有机物与废纸浆混合制作而成具有良好耐久性和难燃性能；纸面草板是以天然稻草、麦秸秆为原料挤压而成外表再粘结一层棉纸而制成的板材，具有轻质、保温、隔热防寒、隔声、耐燃性好和防虫防蛀等优点，此外，现阶段保温材料造价高较高，因此植物秸秆具有很强的研究价值，目前对秸秆研究还处于不成熟阶段，植物秸秆利用率低，只有不断深入研究，并加以推广，可以实现农业废弃物资源利用率最大化。
发明内容
针对现有存在的植物秸秆利用率低、现阶段保温材料造价高等问题，本发明提供一种农业秸秆保温材料及其制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种农业秸秆保温材料，包括质量份数如下的原料组分：
相对于现有技术，本发明提供的农业秸秆保温材料，秸秆的加入，提高了秸秆的利用率，降低了保温材料的成本，与聚氨酯A料、聚氨酯B料配合使用，使农业秸秆保温材料具有良好稳定性、耐久性和保温效果。此外，同时采用聚氨酯A料、聚氨酯B料作为发泡剂，可以显著提高保温材料的保温性能，同时赋予农业秸秆保温材料闭孔率高、泡沫稳定和均匀、耐久性高的优点。
进一步地，本发明还提供所述农业秸秆保温材料的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：
(1)将秸秆进行破损粉碎处理后，进行碱处理，干燥得到预处理秸秆原料；
(2)将水泥与粉煤灰、玉石粉、珠光砂、预处理秸秆原料进行混料处理，得到混合物料；
(3)向所述混合物料中加入水、减水剂，搅拌处理，得到水泥浆料；
(4)将所述水泥浆料与聚氨酯A料、聚氨酯B料、稳泡剂进行混料处理后，进行成型处理，得到农业秸秆保温材料。
相对于现有技术，本发明提供的农业秸秆保温材料的制备方法，工艺简单，操作方便，成本低廉，绿色环保，秸秆经碱液处理，去除了秸秆中的木质素、果胶等成分，提高秆与水泥的粘结性，保证农业秸秆保温材料的稳定性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种农业秸秆保温材料，该农业秸秆保温材料，包括质量份数如下的原料组分：
优选地，秸秆包括小麦秸秆、玉米秸秆，成本低廉，具有良好的生物降解性，绿色环保，且可以提高植物秸秆利用率，降低保温材料的成本。
具体地，玉石粉具有防霉杀菌作用，有效抑制了植物秸秆的腐败，从而保持秸秆的耐久性，延长保温材料的使用寿命。
具体地，珠光砂具有保温隔声作用，改善农业秸秆保温材料的保温性能。
优选地，聚氨酯A料为聚酯多元醇，聚氨酯B料为异氰酸酯，利用聚氨酯A、B料进行发泡，保证了保温材料具有闭孔率高、泡沫稳定及均匀、耐久性高等优势，提高了保温材料的保温性能。
本发明实施例提供的农业秸秆保温材料，秸秆的加入，提高了秸秆的利用率，降低了保温材料的成本，与聚氨酯A料、聚氨酯B料配合使用，使农业秸秆保温材料具有良好稳定性、耐久性和保温效果。
本发明在提供该农业秸秆保温材料的前提下，还进一步提供了该农业秸秆保温材料的制备方法。
在一实施例中，该制备方法至少包括以下步骤：
(1)将秸秆进行破损粉碎处理后，进行碱处理，干燥得到预处理秸秆原料；
(2)将水泥与粉煤灰、玉石粉、珠光砂、预处理秸秆原料进行混料处理，得到混合物料；
(3)向所述混合物料中加入水、减水剂，搅拌处理，得到水泥浆料；
(4)将所述水泥浆料与聚氨酯A料、聚氨酯B料、稳泡剂进行混料处理后，进行成型处理，得到农业秸秆保温材料。
下面对上述制备方法做进一步的解释说明：
优选地，破损粉碎处理采用30cm长的铡刀切割实现，破损粉碎处理后的秸秆的长度为5-10mm，方便进行碱液处理及物料的充分混合。
优选地，碱液处理方法如下：将秸秆原料放入质量分数为4-6％的NaOH溶液中，80-90℃条件下加热15-25min后，用45-55℃自来水清洗至中性，利用NaOH溶液有效去除了秸秆中的木质素、果胶等成分，有利于提升秸秆与水泥的粘结性，同时控制温度，可以使秸秆含水率达到最适宜保存水平，有助于提高保温材料的稳定性；自来水清洗能有效清除碱液，且去除一些秸秆与碱液反应的产物和难溶物，得到预处理秸秆原料。
进一步优选地，碱液处理选用质量分数为5％的NaOH溶液。
优选地，干燥处理采用电热恒温烤箱实现；搅拌处理采用打蛋器实现。
优选地，减水剂的加入量为水泥含量的0.8％，改善水泥浆料的流动性能。
优选地，水泥浆料的水灰比为0.5-0.55，使水泥浆料具有合适的流变性能，且使水泥浆料凝聚结构以及其硬化后得到的农业秸秆保温材料具有较好的密实度。
优选地，稳泡剂选自河南惠尔纳米科技有限公司，与聚氨酯A料、聚氨酯B料配合使用，改善农业秸秆保温材料的保温性能。
优选地，步骤(5)中，混料处理的搅拌速度为100-120r/min，时间为8-10min，使物料混合均匀。
本方法制备工艺简单，操作方便，成本低廉，绿色环保，秸秆经碱液处理，去除了秸秆中的木质素、果胶等成分，提高秆与水泥的粘结性，保证农业秸秆保温材料的稳定性，可适用于工业化生产。
为了更好的说明本发明实施例提供的农业秸秆保温材料及其制备方法，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种农业秸秆保温材料，包括质量份数如下的原料组分：
农业秸秆保温材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆用刀刃30cm长的铡刀人工切割，进行破损粉碎处理，得到长度为5-10mm的秸秆；
(2)将破损粉碎处理后的秸秆放入浓度为5％的NaOH溶液中，80℃加热20min，再用50℃自来水清洗至中性，放入电热恒温烤箱中干燥，得到预处理秸秆原料；
(3)将水泥与粉煤灰、玉石粉、珠光砂、预处理秸秆原料进行混料处理，得到混合物料；
(4)向所述混合物料中加入水，先加一半，用打蛋器进行搅拌后，加入水泥含量的0.8％的减水剂，搅拌，得到水泥浆料，其中，水泥浆料中的水灰比为0.5；
(5)将所述水泥浆料与聚酯多元醇、异氰酸酯、稳泡剂以120r/min搅拌8min后，放入成型模具，标准养护后成型拆模，得到农业秸秆保温材料。
实施例2
一种农业秸秆保温材料，包括质量份数如下的原料组分：
农业秸秆保温材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆用刀刃30cm长的铡刀人工切割，进行破损粉碎处理，得到长度为5-10mm的秸秆；
(2)将破损粉碎处理后的秸秆放入浓度为5％的NaOH溶液中，90℃加热15min，再用45℃自来水清洗至中性，放入电热恒温烤箱中干燥，得到预处理秸秆原料；
(3)将水泥与粉煤灰、玉石粉、珠光砂、预处理秸秆原料进行混料处理，得到混合物料；
(4)向所述混合物料中加入水，先加一半，用打蛋器进行搅拌后，加入水泥含量的0.8％的减水剂，搅拌，得到水泥浆料，其中，水泥浆料中的水灰比为0.55；
(5)将所述水泥浆料与聚酯多元醇、异氰酸酯、稳泡剂以120r/min搅拌8min后，放入成型模具，标准养护后成型拆模，得到农业秸秆保温材料。
实施例3
一种农业秸秆保温材料，包括质量份数如下的原料组分：
农业秸秆保温材料制备方法，包括以下步骤：
(1)将秸秆用刀刃30cm长的铡刀人工切割，进行破损粉碎处理，得到长度为5-10mm的秸秆；
(2)将破损粉碎处理后的秸秆放入浓度为5％的NaOH溶液中，85℃加热25min，再用55℃自来水清洗至中性，放入电热恒温烤箱中干燥，得到预处理秸秆原料；
(3)将水泥与粉煤灰、玉石粉、珠光砂、预处理秸秆原料进行混料处理，得到混合物料；
(4)向所述混合物料中加入水，先加一半，用打蛋器进行搅拌后，加入水泥含量的0.8％的减水剂，搅拌，得到水泥浆料，其中，水泥浆料中的水灰比为0.5；
(5)将所述水泥浆料与聚酯多元醇、异氰酸酯、稳泡剂以100r/min搅拌10min后，放入成型模具，标准养护后成型拆模，得到农业秸秆保温材料。
为了更好的说明本发明实施例提供的农业秸秆保温材料的特性，下面将实施例1、2、3制备的200mm×200mm×30mm的样板和100mm×100mm×100mm试件，自然养护，然后拆模放入养护箱中进行养护，对导热系数进行测试，测试结果如表1所示，一般常把导热系数小于0.2W/(m·K)的材料称为保温材料。
表1
由以上数据可得，本发明实施例所提供的农业秸秆保温材料具有良好的保温性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种农业秸秆保温材料，其特征在于：包括质量份数如下的原料组分：
2.如权利要求1所述的农业秸秆保温材料，其特征在于：所述秸秆包括小麦秸秆、玉米秸秆。
3.如权利要求1所述的农业秸秆保温材料，其特征在于：所述聚氨酯A料为聚酯多元醇。
4.如权利要求1所述的农业秸秆保温材料，其特征在于：所述聚氨酯B料为异氰酸酯。
5.如权利要求1-4任一项所述的农业秸秆保温材料的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
(1)将秸秆进行破损粉碎处理后，进行碱处理，干燥得到预处理秸秆原料；
(2)将水泥与粉煤灰、玉石粉、珠光砂、预处理秸秆原料进行混料处理，得到混合物料；
(3)向所述混合物料中加入水、减水剂，搅拌处理，得到水泥浆料；
(4)将所述水泥浆料与聚氨酯A料、聚氨酯B料、稳泡剂进行混料处理后，进行成型处理，得到农业秸秆保温材料。
6.如权利要求5所述的农业秸秆保温材料的制备方法，其特征在于：所述水泥浆料的水灰比为0.5-0.55。
7.如权利要求5所述的农业秸秆保温材料的制备方法，其特征在于：所述碱液处理方法如下：将破损粉碎处理后的秸秆放入质量分数为4-6％的NaOH溶液中，80-90℃条件下加热15-25min后，用45-55℃自来水清洗至中性。
8.如权利要求5所述的农业秸秆保温材料的制备方法，其特征在于：所述破损粉碎处理采用30cm长的铡刀切割实现；和/或
所述破损粉碎处理后的秸秆的长度为5-10mm。
9.如权利要求5所述的农业秸秆保温材料的制备方法，其特征在于：所述干燥处理采用电热恒温烤箱实现；和/或
所述搅拌处理采用打蛋器实现。
10.如权利要求5所述的农业秸秆保温材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，混料处理的搅拌速度为100-120r/min，时间为8-10min。
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