CN107652472A - 一种甘蔗渣制备纤维板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于板材制备技术领域，具体公开了一种甘蔗渣制备纤维板的方法。包括甘蔗渣纤维素制备、胶液制备、施胶热压等步骤。采用本发明制备的甘蔗渣纤维板具有与普通纤维板相似的力学性能，且具有较好的阻燃性，可以充分利用甘蔗渣资源，生产成本较低。

Description

一种甘蔗渣制备纤维板的方法
【技术领域】
本发明属于板材制备技术领域，具体涉及一种甘蔗渣制备纤维板的方法。
【背景技术】
纤维板又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板。制造过程中可以施加胶粘剂和(或)添加剂。纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点，用途广泛。随着纤维板在家具、建筑、装饰、包装、造船、汽车等行业的应用，市场对纤维板的需求将迎来越来越大。普通纤维板使用木材来加工，需要大量的森林资源且成本较高。如果有一种新的资源来代替木材来制备纤维板将有助于改善当前的局面。因此，甘蔗渣制备纤维板成为了一种可能，在制备与木材制备的纤维板具有相同力学性能的同时还能充分利用甘蔗渣。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种甘蔗渣制备纤维板的方法，以解决现有甘蔗渣利用不充分的问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种甘蔗渣制备纤维板的方法，包括以下步骤：
S1、甘蔗渣纤维素制备：甘蔗渣中加入甘蔗渣重量1-1.5倍的质量分数为5-10％的强碱溶液浸渍处理20-40min，然后捞起甘蔗渣并用水冲洗至中性，再加入甘蔗渣重量2-3倍的水进行磨浆，过滤，得滤液A，滤渣加入体积1-1.5倍的水继续磨浆，过滤得滤液B，滤液A和滤液B合并得混合溶液，然后加入酶制剂在38-50℃进行酶解处理20-50min，灭酶处理干燥得甘蔗渣纤维素；
S2、胶液制备：在50-80℃的脲醛树脂溶液中加入壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒，搅拌10-15min，然后加入氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺并搅拌均匀得胶液；
S3、施胶热压：甘蔗渣纤维素与胶液混合，以300-800r/min的速度搅拌10-20min，装入模具中成型，经180-220℃干燥，然后在18-30Mpa、180-220℃热压0.5-2min，30-36Mpa、140-160℃热压5-10min，冷却，锯边得纤维板。
所述步骤S1中强碱溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液的至少一种。
所述步骤S1中的酶制剂用量为甘蔗渣重量的0.06-0.08％。
所述步骤S1中的酶制剂由木瓜蛋白酶和漆酶以重量比为1：1.3-2.5的比例组成。
所述步骤S1中加入酶制剂前混合溶液加入了柠檬酸溶液使pH5.2-6.7。
所述步骤S2中的脲醛树脂溶液质量分数为60-85％。
所述步骤S2中的壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒用量分别为甘蔗渣重量的2-4.5％、2-5％、1-3％；氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺用量分别为甘蔗渣重量的3-8％、1-4％、2-5％、2-3％、0.05-0.6％、0.05-0.3％。
所述步骤S2中的氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺大小为100-150目。
所述步骤S3中的胶液用量为每立方米甘蔗渣纤维素使用50-70kg。
所述步骤S3中干燥后含水量为5-10％。
本发明的有益效果在于：采用本发明制备的甘蔗渣纤维板具有与普通纤维板相似的力学性能，且具有较好的阻燃性，可以充分利用甘蔗渣资源，生产成本较低。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
甘蔗渣制备纤维板的方法，包括以下步骤：
S1、甘蔗渣纤维素制备：甘蔗渣中加入甘蔗渣重量1倍的质量分数为5％的强碱溶液浸渍处理20min，然后捞起甘蔗渣并用水冲洗至中性，再加入甘蔗渣重量2倍的水进行磨浆，过滤，得滤液A，滤渣加入体积1倍的水继续磨浆，过滤得滤液B，滤液A和滤液B合并得混合溶液，然后加入酶制剂在38℃进行酶解处理20min，灭酶处理干燥得甘蔗渣纤维素；
S2、胶液制备：在50℃的脲醛树脂溶液中加入壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒，搅拌10min，然后加入氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺并搅拌均匀得胶液；
S3、施胶热压：甘蔗渣纤维素与胶液混合，以300r/min的速度搅拌10min，装入模具中成型，经180-220℃干燥，然后在18Mpa、180℃热压2min，36Mpa、140℃热压5min，冷却，锯边得纤维板。
步骤S1中强碱溶液为氢氧化钾溶液。
步骤S1中的酶制剂用量为甘蔗渣重量的0.06％。
步骤S1中的酶制剂由木瓜蛋白酶和漆酶以重量比为1：1.3的比例组成。
步骤S1中加入酶制剂前混合溶液加入了柠檬酸溶液使pH5.2。
步骤S2中的脲醛树脂溶液质量分数为60％。
步骤S2中的壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒用量分别为甘蔗渣重量的2％、2％、1％；氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺用量分别为甘蔗渣重量的3％、1％、2％、2％、0.05％、0.05％。
步骤S2中的氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺大小为100目。
步骤S3中的胶液用量为每立方米甘蔗渣纤维素使用50kg。
步骤S3中干燥后含水量为5％。
实施例2
甘蔗渣制备纤维板的方法，包括以下步骤：
S1、甘蔗渣纤维素制备：甘蔗渣中加入甘蔗渣重量1.2倍的质量分数为7％的强碱溶液浸渍处理30min，然后捞起甘蔗渣并用水冲洗至中性，再加入甘蔗渣重量2.5倍的水进行磨浆，过滤，得滤液A，滤渣加入体积1.5倍的水继续磨浆，过滤得滤液B，滤液A和滤液B合并得混合溶液，然后加入酶制剂在45℃进行酶解处理38min，灭酶处理干燥得甘蔗渣纤维素；
S2、胶液制备：在66℃的脲醛树脂溶液中加入壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒，搅拌12min，然后加入氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺并搅拌均匀得胶液；
S3、施胶热压：甘蔗渣纤维素与胶液混合，以500r/min的速度搅拌15min，装入模具中成型，经190℃干燥，然后在26Mpa、205℃热压1.5min，31Mpa、150℃热压10min，冷却，锯边得纤维板。
步骤S1中强碱溶液为氢氧化钠溶液。
步骤S1中的酶制剂用量为甘蔗渣重量的0.07％。
步骤S1中的酶制剂由木瓜蛋白酶和漆酶以重量比为1：1.9的比例组成。
步骤S1中加入酶制剂前混合溶液加入了柠檬酸溶液使pH6.0。
步骤S2中的脲醛树脂溶液质量分数为72％。
步骤S2中的壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒用量分别为甘蔗渣重量的3.1％、4％、2％；氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺用量分别为甘蔗渣重量的5％、2％、3％、2.5％、0.4％、0.2％。
步骤S2中的氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺大小为120目。
步骤S3中的胶液用量为每立方米甘蔗渣纤维素使用63kg。
步骤S3中干燥后含水量为8％。
实施例3
甘蔗渣制备纤维板的方法，包括以下步骤：
S1、甘蔗渣纤维素制备：甘蔗渣中加入甘蔗渣重量1.5倍的质量分数为10％的强碱溶液浸渍处理40min，然后捞起甘蔗渣并用水冲洗至中性，再加入甘蔗渣重量3倍的水进行磨浆，过滤，得滤液A，滤渣加入体积1.5倍的水继续磨浆，过滤得滤液B，滤液A和滤液B合并得混合溶液，然后加入酶制剂在50℃进行酶解处理50min，灭酶处理干燥得甘蔗渣纤维素；
S2、胶液制备：在80℃的脲醛树脂溶液中加入壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒，搅拌15min，然后加入氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺并搅拌均匀得胶液；
S3、施胶热压：甘蔗渣纤维素与胶液混合，以800r/min的速度搅拌10-20min，装入模具中成型，经220℃干燥，然后在30Mpa、220℃热压0.5min，36Mpa、60℃热压8min，冷却，锯边得纤维板。
步骤S1中强碱溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液的混合溶液。
步骤S1中的酶制剂用量为甘蔗渣重量的0.08％。
步骤S1中的酶制剂由木瓜蛋白酶和漆酶以重量比为1：2.5的比例组成。
步骤S1中加入酶制剂前混合溶液加入了柠檬酸溶液使pH6.7。
步骤S2中的脲醛树脂溶液质量分数为85％。
步骤S2中的壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒用量分别为甘蔗渣重量的4.5％、5％、3％；氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺用量分别为甘蔗渣重量的8％、4％、5％、3％、0.6％、0.3％。
步骤S2中的氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺大小为150目。
步骤S3中的胶液用量为每立方米甘蔗渣纤维素使用70kg。
步骤S3中干燥后含水量为10％。
试验数据：
检测实施例1-3的纤维板性能，结果如表1所示。
表1纤维板性能检测结果
表1数据表明采用本发明制备的纤维板具有较好的力学性能。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、甘蔗渣纤维素制备：甘蔗渣中加入甘蔗渣重量1-1.5倍的质量分数为5-10％的强碱溶液浸渍处理20-40min，然后捞起甘蔗渣并用水冲洗至中性，再加入甘蔗渣重量2-3倍的水进行磨浆，过滤，得滤液A，滤渣加入体积1-1.5倍的水继续磨浆，过滤得滤液B，滤液A和滤液B合并得混合溶液，然后加入酶制剂在38-50℃进行酶解处理20-50min，灭酶处理干燥得甘蔗渣纤维素；
S2、胶液制备：在50-80℃的脲醛树脂溶液中加入壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒，搅拌10-15min，然后加入氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺并搅拌均匀得胶液；
S3、施胶热压：甘蔗渣纤维素与胶液混合，以300-800r/min的速度搅拌10-20min，装入模具中成型，经180-220℃干燥，然后在18-30Mpa、180-220℃热压0.5-2min，30-36Mpa、140-160℃热压5-10min，冷却，锯边得纤维板。
2.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S1中强碱溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液的至少一种。
3.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S1中的酶制剂用量为甘蔗渣重量的0.06-0.08％。
4.根据权利要求3所述甘蔗渣备制纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S1中的酶制剂由木瓜蛋白酶和漆酶以重量比为1：1.3-2.5的比例组成。
5.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S1中加入酶制剂前混合溶液加入了柠檬酸溶液使pH为5.2-6.7。
6.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S2中的脲醛树脂溶液质量分数为60-85％。
7.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S2中的壳聚糖、魔芋胶、凹凸棒用量分别为甘蔗渣重量的2-4.5％、2-5％、1-3％；氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺用量分别为甘蔗渣重量的3-8％、1-4％、2-5％、2-3％、0.05-0.6％、0.05-0.3％。
8.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S2中的氢氧化铝、二氧化硅、碳化硅、硫酸镁、纳他霉素、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺大小为100-150目。
9.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S3中的胶液用量为每立方米甘蔗渣纤维素使用50-70kg。
10.根据权利要求1所述甘蔗渣制备纤维板的方法，其特征在于，所述步骤S3中干燥后含水量为5-10％。
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