CN1077487C

CN1077487C - 一种利用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法

Info

Publication number: CN1077487C
Application number: CN99115722A
Authority: CN
Inventors: 王汉智
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2002-01-09
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: CN1225866A

Abstract

本发明是一种利用农作物秸秆及壳原料制作人造板材及其制品的方法，主要解决已有技术所制作的板材耐水性及热稳定性能较差、强度较低、不适于制作有较高强度要求的制品等缺点。该方法的主要特点是将原料粉碎至5～80目，加入占总重量5～20%的异氰酸酯类或改性异氰酸酯树脂粘合剂，搅拌均匀后摊布于结构模中，在80～150℃温度和2～15MPa压力下模压固化后卸压脱模。该方法可适于将各种农作物秸秆及壳原料制作成板材或其它制品。

Description

一种利用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法

本发明涉及一种由碎粒构成的基本上扁平物品的成型或压制方法，具体说是一种利用农作物秸秆及壳原料包括麦秸秆、玉米秆、棉秆、稻谷壳、小麦壳及蔗糖渣等，制作人造板材及制品的方法。

使用农作物秸秆制备人造复合板目前已有专利报道，如中国专利CN 92106472.1、CN 93116667，其制作工艺过程为：将麦秆或稻草等原料铡或切成长度小于15mm或30-120mm的颗粒及小段，然后掺入到脲醛及其改性树脂、聚醋酸乙烯酯或合成橡胶乳/硫化剂等胶粘剂中，共混搅拌，模压固化。由于已有人造复合板所用类型的胶粘剂其粘合性、耐水性和热稳定性能均较差，并且所用秸秆尺寸过长，在模压成型过程中秸秆间存在大量空隙，使得制造的全秸秆复合板拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等力学性能低，一般仅适合作为建筑用门芯板、天花板、内墙板及装饰板芯，不能用于具有较高强度及外装饰材料制品。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种以农作物秸秆及壳原料为主体制作板材的方法，使用该方法所制作的人造板材具备良好的力学性能，可适于制作具有较高强度要求的制品，且其耐水性和热稳定性较好。

为完成上述目的，本发明所提供的技术解决方案是，一种利用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法，首先将干净的农作物秸秆或壳原料干燥，控制含水量小于20％；再使用粉碎机粉碎，其特殊之处在于，粉碎至5～80目，过筛；将占总重量5～20％的异氰酸酯类或改性异氰酸酯树脂粘合剂加入到粉碎过筛后的原料中，充分混合搅拌；然后均匀的摊布于所需结构模中，在80～150℃温度和2～15MPa压力下进行模压固化，当固化完全后卸压脱模，即可得到所需的结构件。

上述技术解决方案中，可以在加入所述粘合剂的同时，加入占总量0～5％的添加剂，以增加秸秆及壳原料的粘合性、耐水性、热稳定性或增加所制板材的韧性、阻燃性等，有时还可通过添加剂使材料具有香味，此类添加剂的选用可根据要求而定，通常可采用聚醚、乳化橡胶增加材料的韧性及耐水性，采用聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯增加粘合剂的粘合作用，采用乳化石蜡增加耐水性，采用氢氧化铝镁或氯化石蜡等增加其阻燃作用。

上述技术解决方案中的将干净农作物秸秆或壳原料干燥可以是自然干燥，也可以是强制干燥，其原料含水量以控制在小于10％为佳，这样既可使所制板材具有较高的强度，又可使干燥步骤保持较低的生产成本。

本发明中所使用的农作物秸秆或壳原料可以是麦秸秆、玉米秆、棉花秆、麻秆、稻谷壳、小麦壳及蔗糖渣等等。

本发明相比现有技术所具有的优点是：(1)将农作物的秸秆或壳可全部利用，扩大了可使用原料的范围；(2)将秸秆或壳原料粉碎至5～80目，降低了原料间的界面空隙，提高了相互之间的接触面积，有利于提高制作板材的强度；(3)采用性能优异的异氰酸酯类或异氰酸酯改性树脂粘合剂，提高了与秸秆或壳原料纤维间的粘合力，使得所制板材的力学性能达到或超过文献报道的刨花板的参数指标；(4)其力学性能好，拉伸强度为5～20MPa，弯曲强度为10～30MPa、冲击强度为5～10kgf·cm/cm²。

以下将给出本发明的三个实施例。

实施例一：

称取40份粉碎至5～30目的农作物秸秆料和4份合成的异氰酸酯粘合剂及0.5份的聚醚，加入到混合釜中搅拌均匀，然后摊布于模具中，在80℃和5肝a压力下模压固化16小时，即得到长200mm，宽80mm，厚度为3.5mm复合板。其拉伸强度为14MPa、弯曲强度为22MPa。

实施例二：

称取40份粉碎至30～80目的农作物秸秆料和2.5份合成的异氰酸酯粘合剂，加入到混合釜中搅拌均匀，然后均匀的摊布于模具中，在150℃和15MPa压力下模压固化0.2小时，即得到长200mm，宽80mm，厚度为2.7mm的复合板。其拉伸强度为10MPa、弯曲强度为20Pma。

实施例三：

称取40份粉碎至5～80目的农作物秸秆料和10份异氰酸酯改性树脂粘合剂及0.2份乳化石蜡，加入到混合釜中搅拌。待完成全混合均匀后加入到模具中，在100℃和6MPa压力下模压固化2小时，即得到长200mm，宽80mm，厚度为3.3mm的复合板。其拉伸强度为20MPa、弯曲强度为30MPa、冲击强度为10kgf·cm/cm²。

Claims

1.一种利用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法，首先将干净的农作物的秸秆或壳原料干燥，控制含水量小于20％，再使用粉碎机粉碎，其特征在于：粉碎至5～80目，过筛；将占总重量5～20％的异氰酸酯类或改性异氰酸酯树脂粘合剂加入到粉碎过筛后的原料中，充分混合搅拌；然后均匀的摊布于所需结构模中，在80～150℃温度和2～15MPa压力下进行模压固化，当固化完全后卸压脱模，即可得到所需的结构件。

2.根据权利要求1所述的用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法，其特征在于：在加入所述粘合剂的同时，加入占总重量0～5％的添加剂。

3.根据权利要求2所述的用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法，其特征在于：所述添加剂为聚醚、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯乳胶或乳化石蜡。

4.根据权利要求2所述的用农作物秸秆及壳原料制作板材的方法，其特征在于：所述添加剂为氢氧化铝镁或氯化石蜡。