CN108047643A - 高含量咖啡渣强化板 - Google Patents

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CN108047643A CN201711190396.0A CN201711190396A CN108047643A CN 108047643 A CN108047643 A CN 108047643A CN 201711190396 A CN201711190396 A CN 201711190396A CN 108047643 A CN108047643 A CN 108047643A
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刘伟
杨余杰
何仕成
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Abstract

本发明公开了一种高含量咖啡渣强化板，属于强化板制备方法；旨在提供一种以咖啡渣为原料制备的强化板。它由预处理咖啡渣与胶粘剂按40‑80:20‑60的重量比经加热加压制备而成；预处理咖啡渣由咖啡渣原料经清洗、烘干、粉碎、乙醇浸泡、烘干制备而成；胶粘剂由甲醛、六亚甲基四胺、尿素、聚乙烯醇、三聚氰胺、氢氧化钠、氯化铵、氨水制备而成，其方法是：甲醛加热、加入六亚甲基四胺，氢氧化钠调节pH值，加入聚乙烯醇和尿素、加热保温，用氯化铵和氢氧化钠调节pH值，加入三聚氰胺和尿素、搅拌加热保温，氢氧化钠调节pH后加入尿素、氨水调节pH，降温。本发明强度高、抗腐蚀能力强、不易变形可替代木屑强化板。

Description

高含量咖啡渣强化板
技术领域
本发明涉及一种强化板，尤其涉及一种高含量咖啡渣强化板。
背景技术
据有关部门统计，目前我国每年约产生73万吨左右的咖啡渣。然而，咖啡渣的再利用方法有直接堆肥，但这是对咖啡渣的低附加值的简单再利用；或是简单的吸附、填充改性技术。虽然CN105217629A公布了一种利用咖啡渣制备活性炭的方法，但是制备过程复杂、成本高，对咖啡渣的使用量并不高。CN106147166A公布了一种利用咖啡渣和聚乳酸复合制备改性复合材料的方法，但聚乳酸成本高，所制得的复合材料难以实现真正的市场化、规模化。同时，该方法属于低含量咖啡渣的应用（咖啡渣使用量不超过30%）。CN106554641A公布了一种利用蚕沙改性咖啡渣制备铅笔笔杆的方法，但该方法制备的产品范围窄，而且利用丙烯酸酯胶黏剂粘合咖啡渣和中药材，强度值较低。
由此可见，寻找一种高含量、高附加值化的咖啡渣利用技术，是本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种高含量咖啡渣强化板，以提高咖啡渣循环经济价值和高附加值。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
由下列重量份的原料制成：咖啡渣40-80、浓度为37%的甲醛190-200、六亚甲基四胺3.5-5、尿素100-110、聚乙烯醇1-1.5、三聚氰胺1-1.5、氢氧化钠溶液适量、氯化铵溶液适量、氨水适量；
其制备方法如下：
1）咖啡渣预处理
1.1）咖啡渣淘洗干净，抽滤，烘干；
1.2）将烘干后的咖啡渣粉碎，过50-60目筛；
1.3）将粉碎后的咖啡渣浸没于浓度为90%的乙醇中1小时，捞出；置于60-80℃的水中浸泡1-2小时，抽滤，烘干；
2）制备胶粘剂
2.1）将所述甲醛加热至60℃，加入六亚甲基四胺、搅拌溶解，用所述氢氧化钠溶液调节pH值至8.5；
2.2）加入75%的所述尿素和所述聚乙烯醇，搅拌并缓慢加热至90℃，保温50分钟；
2.3）用所述氯化铵溶液调节pH值至5.0，出现浑浊后用所述氢氧化钠溶液调节pH值至7.0；
2.4）加入20%的所述尿素和所述三聚氰胺搅拌均匀，恒温90℃、保温40分钟；
2.5）再用所述氢氧化钠溶液调节pH值至7.5-8.0，加入剩余尿素、搅拌均匀，反应20分钟后加入所述氨水调节pH值至7.5-8.5，自然降温至40℃，得胶粘剂；
3）配料成型
3.1）将经过预处理的咖啡渣与20-60重量份的胶粘剂混合均匀，得混合料；
3.2）将模具在150-180℃压力机中预热10分钟，将所述混合料加入模具中，施加5-10Mpa的压力，恒温恒压3-10钟，脱模、冷却。
进一步地，各原料的重量分为：咖啡渣60、浓度为37%的甲醛195、六亚甲基四胺4.4、尿素105、聚乙烯醇1.2、三聚氰胺1.2、氢氧化钠溶液适量、氯化铵溶液适量、氨水适量；预处理咖啡渣与胶粘剂的重量配比为60:40。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，以咖啡渣为主要原料将其加工成强化板；不仅可实现废物再利用、大大提高了咖啡渣的再利用价值，而且还可以节约大量的木材资源、降低降低成本。利用本发明方法制备的强化板，抗腐蚀能力强、不易变形，其力学性能完全能够满足强化板的使用要求，可替代传统的木屑强化板应用于多个领域。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
1）咖啡渣预处理
1.1）将咖啡渣淘洗干净，抽滤，60-80℃干燥2-4小时；
1.2）将烘干后的咖啡渣球磨粉碎，过50-60目筛；
1.3）将粉碎后的咖啡渣浸没于浓度为90%的乙醇中1小时，捞出；置于60-80℃的水中浸泡1-2小时，抽滤，60-80℃干燥1-2小时；
2）制备胶粘剂
2.1）将浓度为37%的甲醛200千克加热至60℃，加入六亚甲基四胺3.5千克、搅拌溶解，用氢氧化钠溶液调节pH值至8.5；
2.2）将110千克尿素按75%、20%、5%的比例分成三份；
2．3）加入第一份尿素（82.5千克）以及聚乙烯醇1千克，搅拌并缓慢加热至90℃，保温50分钟；
2.4）用所述氯化铵溶液调节pH值至5.0，出现浑浊后用氢氧化钠溶液调节pH值至7.0；
2.5）加入第二尿素（22千克）以及三聚氰胺1.5千克，恒温90℃、保温40分钟；
2.6）再用氢氧化钠溶液调节pH值至7.5-8.0，加入剩余尿素（5.5千克），反应20分钟后加入所述氨水调节pH值至7.5-8.5，自然降温至40℃，得胶粘剂；
3）配料成型
3.1）将经过预处理的咖啡渣40千克与60千克的胶粘剂混合均匀，得混合料；
3.2）将模具在150-180℃压力机中预热10分钟，将所述混合料加入模具中，施加5-10Mpa的压力，恒温恒压3-10钟，脱模、冷却。
实施例2
各步骤同实施例1；其中，浓度为37%的甲醛190千克、六亚甲基四胺5千克、尿素100千克、聚乙烯醇1.5千克、三聚氰胺1千克；预处理咖啡渣与胶粘剂的配比为80千克:20千克。
实施例3
各步骤同实施例1；其中，浓度为37%的甲醛195千克、六亚甲基四胺4.4千克、尿素105千克、聚乙烯醇1.2千克、三聚氰胺1.2千克；预处理咖啡渣与胶粘剂的配比为60千克:40千克。
实施例4
各步骤同实施例1；其中，浓度为37%的甲醛200千克、六亚甲基四胺5千克、尿素100千克、聚乙烯醇1千克、三聚氰胺1g千克；预处理咖啡渣与胶黏剂的配比为40千克:60千克，压力为10Mpa。本实施例制备的咖啡渣强化板性能如下：
表1
性能
拉伸强度（MPa） 16
翘曲度（%） 0.27
吸水率（%） 5.8
实施例5
各步骤同实施例4；其中，预处理咖啡渣与胶黏剂的配比为50千克:50千克。本实施例制备的咖啡渣强化板性能如下：
表2
性能
拉伸强度（MPa） 12
翘曲度（%） 0.55
吸水率（%） 8.9
实施例6
各步骤同实施例4；其中，预处理咖啡渣与胶黏剂的配比为60千克:40千克。本实施例制备的咖啡渣强化板性能如下：
表3
性能
拉伸强度（MPa） 10
翘曲度（%） 0.71
吸水率（%） 15.7

Claims (2)

1.一种高含量咖啡渣强化板，其特征在于由下列重量份的原料制成：咖啡渣40-80、浓度为37%的甲醛190-200、六亚甲基四胺3.5-5、尿素100-110、聚乙烯醇1-1.5、三聚氰胺1-1.5、氢氧化钠溶液适量、氯化铵溶液适量、氨水适量；
其制备方法如下：
1）咖啡渣预处理
1.1）咖啡渣淘洗干净，抽滤，烘干；
1.2）将烘干后的咖啡渣粉碎，过50-60目筛；
1.3）将粉碎后的咖啡渣浸没于浓度为90%的乙醇中1小时，捞出；置于60-80℃的水中浸泡1-2小时，抽滤，烘干；
2）制备胶粘剂
2.1）将所述甲醛加热至60℃，加入六亚甲基四胺、搅拌溶解，用所述氢氧化钠溶液调节pH值至8.5；
2.2）加入75%的所述尿素和所述聚乙烯醇，搅拌并缓慢加热至90℃，保温50分钟；
2.3）用所述氯化铵溶液调节pH值至5.0，出现浑浊后用所述氢氧化钠溶液调节pH值至7.0；
2.4）加入20%的所述尿素和所述三聚氰胺搅拌均匀，恒温90℃、保温40分钟；
2.5）再用所述氢氧化钠溶液调节pH值至7.5-8.0，加入剩余尿素、搅拌均匀，反应20分钟后加入所述氨水调节pH值至7.5-8.5，自然降温至40℃，得胶粘剂；
3）配料成型
3.1）将经过预处理的咖啡渣与20-60重量份的胶粘剂混合均匀，得混合料；
3.2）将模具在150-180℃压力机中预热10分钟，将所述混合料加入模具中，施加5-10Mpa的压力，恒温恒压3-10钟，脱模、冷却。
2.根据权利要求1所述的高含量咖啡渣强化板的制备方法，其特征在于各原料的重量分为：咖啡渣60、浓度为37%的甲醛195、六亚甲基四胺4.4、尿素105、聚乙烯醇1.2、三聚氰胺1.2、氢氧化钠溶液适量、氯化铵溶液适量、氨水适量；预处理咖啡渣与胶粘剂的重量配比为60:40。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110105783A (zh) * 2019-05-30 2019-08-09 上海互见创意设计有限公司 一种防水咖啡渣板及其制备方法
CN111825887A (zh) * 2020-06-19 2020-10-27 上海太朔材料技术有限公司 一种含咖啡渣的复合材料及其制备方法

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