CN108214808A - 一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，以热解油酚醛树脂粘合竹粉，加热压制成竹粉砖，所述热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，包括以下步骤：(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料；(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂；(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖。本发明的有益效果在于：利用本发明的制备方法制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，具有较高的经济和社会效益。利用热解油酚醛树脂粘合竹粉废弃物制备的生态竹粉砖，具有较好的防霉变的性能。利用本发明的制备方法制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，具有较好的生态性。

Description

一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法
技术领域
本发明涉及属于建筑材料制备技术领域，具体来说涉及一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法。
背景技术
我国是竹子的起源和分布中心之一，竹林资源丰富，但利用效率不高。据全国第三次工业普查资料统计，我国从事竹席、竹筷等传统竹产品加工的企业达1120家，但竹材利用率只有不到40％，每年产生大量的竹废弃物。据报道仅福建邵武市，每年产生的竹废弃物就有50万多吨。目前竹废弃物利用途径主要包括燃烧发电、生物堆肥、制炭等，利用率较为低下。
透水砖是为解决城市地表硬化，营造高质量的自然生活环境，维护城市生态平衡而诞生的环保建材产品。目前，市场上的透水路面铺路砖主要有混凝土透水砖、陶瓷透水砖及砂基透水砖，原料都是无机材料，使用后基本都会当做建筑垃圾丢弃，容易产生二次污染。并且，由无机材料制的透水砖脚感偏硬，舒适感较差。
生态竹粉砖是利用竹产品生产加工过程中的废弃物竹粉，以热解油酚醛树脂为胶黏剂，通过热压方式制作而成的新型环保透水砖。该竹粉砖美观大方，脚感舒适，符合现在人们回归自然的生活理念。同时具有抗压强度大、透水性优良、防腐性强、耐热耐磨等特点。生态竹粉砖的发明，可为竹废弃物的高效利用寻求一条新途径，也可为透水砖行业提供一款新型环保有机产品。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，以热解油酚醛树脂粘合竹产品加工过程中的废弃物竹粉，加热压制成型制备的热解油酚醛树脂生态竹粉砖，具有抗压强度大、透水保水性能优良、环保等优点，可应用城市人行道等透水地面铺装。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，以热解油酚醛树脂粘合竹粉，加热压制成竹粉砖，所述热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料；
(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂；
(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述步骤(1)包括以下步骤：
(1-1)将原始竹粉进行筛分，剔除竹青，得到竹黄废弃物；
(1-2)将上述步骤(1-1)中得到的竹黄废弃物进行粉碎后筛选出2mm-5mm的竹黄废弃物碎料；
(1-3)将上述步骤(1-2)中得到的竹黄废弃物碎料烘干到含水率6％-8％，得到竹粉砖专用原料。
所述步骤(2)包括以下步骤：
(2-1)将200-210质量份苯酚、140-150质量份氢氧化钠溶液依次加入反应釜中，开动搅拌加温，在5-10min内升温至65±3℃后，加入340质量份甲醛溶液；
(2-2)在20-30min内再升温至90±3℃，保温50-60min；
(2-3)在5-10min内降温至75℃，加入110质量份甲醛溶液、40-50质量份热解油和70-80质量份氢氧化钠溶液；
(2-4)在15-20min内再次升温至95±3℃，保温15-20min；
(2-5)降温至30-40℃出料，得到竹粉砖专用热解油酚醛树脂。
所述步骤(3)包括以下步骤：
(3-1)将200质量份所述步骤(1)得到的竹粉砖专用原料加入搅拌机中，将40-60质量份所述步骤(2)得到的竹粉砖专用热解油酚醛树脂进行喷雾式施胶，搅拌10-15min后，预压成有竹粉砖砖坯；
(3-2)将上述步骤(3-1)得到的竹粉砖砖坯，在150-170℃、4.5-5.5MPa下，热压30-50min，得到热解油酚醛树脂竹粉砖初产品；
(3-3)将上述步骤(3-2)得到的热解油酚醛树脂竹粉砖初产品，在20±2℃、65±5％湿度下放置24h后，裁边切割，得到热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述原始竹粉为竹粉废弃物，是竹产品加工过程中产生的竹粉。
所述热解油的制备方法为：将生物质在无氧或缺氧的条件下，采用103-105℃/s的加温速度，在500-600℃下反应1-2s，进行热化学转化得到液态产物，即热解油。
所述生物质为木粉、农作物秸秆、树皮或果壳中的一种或多种。
所述热解油的含水率为20-30％，pH值为2.5-3.5。
所述氢氧化钠溶液是质量分数为30％的氢氧化钠溶液；所述甲醛溶液是质量分数为37％的甲醛溶液。
本发明的有益效果在于：
1.利用本发明的制备方法制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，具有较高的经济和社会效益。1)本发明的生态竹粉砖以竹产品加工的废弃物竹粉为主要原料，达到了变废为宝的效果，扩宽了竹产品生产过程中的废弃物的利用领域，提高了竹粉废弃物的价值，具有较好的经济效益；2)本发明的生态竹粉砖是有机透水砖，具有较好的环保性能和可再生性能，满足当今社会大力提倡的可再生资源的高效利用的政策，同时也为透水砖行业提供一款新型环保有机产品，具有较好的社会效益。
2.利用热解油酚醛树脂粘合竹粉废弃物制备的生态竹粉砖，具有较好的防霉变的性能。竹子是一种富含营养物质的植物，易于发生霉变。热解油酚醛树脂中的酚类、有机酸类和醛类具有较好的防霉效果，可有效延长产品的使用期限。
3.利用本发明的制备方法制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，具有较好的生态性。本发明的透水砖主要成分是竹粉，可以自然分解。因此，将其铺设于路面，不仅不会对土壤造成伤害，还会因竹子的缓慢降解给土壤增加养分。
附图说明
图1为热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，以热解油酚醛树脂粘合竹粉，加热压制成竹粉砖，
所述热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料；
(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂；
(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述步骤(1)包括以下步骤：
(1-1)将原始竹粉进行筛分，剔除竹青，得到竹黄废弃物；
(1-2)将上述步骤(1-1)中得到的竹黄废弃物进行粉碎后筛选出2mm-5mm的竹黄废弃物碎料；
(1-3)将上述步骤(1-2)中得到的竹黄废弃物碎料烘干到含水率6％-8％，得到竹粉砖专用原料。
所述步骤(2)包括以下步骤：
(2-1)将200-210质量份苯酚、140-150质量份氢氧化钠溶液依次加入反应釜中，开动搅拌加温，在5-10min内升温至65±3℃后，加入340质量份甲醛溶液；
(2-2)在20-30min内再升温至90±3℃，保温50-60min；
(2-3)在5-10min内降温至75℃，加入110质量份甲醛溶液、40-50质量份热解油和70-80质量份氢氧化钠溶液；
(2-4)在15-20min内再次升温至95±3℃，保温15-20min；
(2-5)降温至30-40℃出料，得到竹粉砖专用热解油酚醛树脂。
所述步骤(3)包括以下步骤：
(3-1)将200质量份所述步骤(1)得到的竹粉砖专用原料加入搅拌机中，将40-60质量份所述步骤(2)得到的竹粉砖专用热解油酚醛树脂进行喷雾式施胶，搅拌10-15min后，预压成有竹粉砖砖坯；
(3-2)将上述步骤(3-1)得到的竹粉砖砖坯，在150-170℃、4.5-5.5MPa下，热压30-50min，得到热解油酚醛树脂竹粉砖初产品；
(3-3)将上述步骤(3-2)得到的热解油酚醛树脂竹粉砖初产品，在20±2℃、65±5％湿度下放置24h后，裁边切割，得到热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述原始竹粉为竹粉废弃物，是竹产品加工过程中产生的竹粉。
所述热解油的制备方法为：将生物质在无氧或缺氧的条件下，采用103-105℃/s的加温速度，在500-600℃下反应1-2s，进行热化学转化得到液态产物，即热解油。
所述生物质为木粉、农作物秸秆、树皮或果壳中的一种或多种。
所述热解油的含水率为20-30％，pH值为2.5-3.5。
所述氢氧化钠溶液是质量分数为30％的氢氧化钠溶液；所述甲醛溶液是质量分数为37％的甲醛溶液。
以下介绍本发明方法的实施例：
实施例1：
(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料，包括以下步骤：
(1-1)将原始竹粉进行筛分，剔除竹青，得到竹黄废弃物；
(1-2)将上述步骤(1-1)中得到的竹黄废弃物进行粉碎后筛选出2mm-5mm的竹黄废弃物碎料；
(1-3)将上述步骤(1-2)中得到的竹黄废弃物碎料烘干到含水率6％-8％，得到竹粉砖专用原料。
(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂，包括以下步骤：
(2-1)将200质量份苯酚、140质量份氢氧化钠溶液依次加入反应釜中，开动搅拌加温，在5min内升温至65±3℃后，加入340质量份甲醛溶液；
(2-2)在20min内再升温至90±3℃，保温60min；
(2-3)在5min内降温至75℃，加入110质量份甲醛溶液、50质量份热解油和80质量份氢氧化钠溶液；
(2-4)在15min内再次升温至90±3℃，保温20min；
(2-5)降温至30-40℃出料，得到竹粉砖专用热解油酚醛树脂。
(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，包括以下步骤：
(3-1)将200质量份上述步骤(1)得到的竹粉砖专用原料加入搅拌机中，将40质量份上述步骤(2)得到的竹粉砖专用热解油酚醛树脂进行喷雾式施胶，搅拌10min后，预压成有竹粉砖砖坯；
(3-2)将上述步骤(3-1)得到的竹粉砖砖坯，在150℃、4.5MPa下，热压30min，得到热解油酚醛树脂竹粉砖初产品；
(3-3)将上述步骤(3-2)得到的热解油酚醛树脂竹粉砖初产品，在20±2℃、65±5％湿度下放置24h后，裁边切割，得到热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述生物质为木粉、农作物秸秆和树皮的混合物。
该实施例所得热解油酚醛树脂生态竹粉砖抗压强度为16.74MPa、透水系数为1.76x10-3cm/s、保水量为0.28g/cm3。
实施例2：
(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料，包括以下步骤：
(1-1)将原始竹粉进行筛分，剔除竹青，得到竹黄废弃物；
(1-2)将上述步骤(1-1)中得到的竹黄废弃物进行粉碎后筛选出2mm-5mm的竹黄废弃物碎料；
(1-3)将上述步骤(1-2)中得到的竹黄废弃物碎料烘干到含水率6％-8％，得到竹粉砖专用原料。
(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂，包括以下步骤：
(2-1)将210质量份苯酚、150质量份氢氧化钠溶液依次加入反应釜中，开动搅拌加温，在10min内升温至65±3℃后，加入340质量份甲醛溶液；
(2-2)在30min内再升温至90±3℃，保温50min；
(2-3)在10min内降温至75℃，加入110质量份甲醛溶液、40质量份热解油和70质量份氢氧化钠溶液；
(2-4)在20min内再次升温至95±3℃，保温15min；
(2-5)降温至30-40℃出料，得到竹粉砖专用热解油酚醛树脂。
(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，包括以下步骤：
(3-1)将200质量份上述步骤(1)得到的竹粉砖专用原料加入搅拌机中，将60质量份上述步骤(2)得到的竹粉砖专用热解油酚醛树脂进行喷雾式施胶，搅拌15min后，预压成有竹粉砖砖坯；
(3-2)将上述步骤(3-1)得到的竹粉砖砖坯，在170℃、5.5MPa下，热压50min，得到热解油酚醛树脂竹粉砖初产品；
(3-3)将上述步骤(3-2)得到的热解油酚醛树脂竹粉砖初产品，在20±2℃温度、65±5％湿度下放置24h后，裁边切割，得到热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述生物质为树皮和果壳的混合物。
该实施例所得热解油酚醛树脂生态竹粉砖抗压强度为17.21MPa、透水系数为1.88x10-3cm/s、保水量为0.31g/cm3。
实施例3：
(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料，包括以下步骤：
(1-1)将原始竹粉进行筛分，剔除竹青，得到竹黄废弃物；
(1-2)将上述步骤(1-1)中得到的竹黄废弃物进行粉碎后筛选出2mm-5mm的竹黄废弃物碎料；
(1-3)将上述步骤(1-2)中得到的竹黄废弃物碎料烘干到含水率6％-8％，得到竹粉砖专用原料。
(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂，包括以下步骤：
(2-1)将210质量份苯酚、150质量份氢氧化钠溶液依次加入反应釜中，开动搅拌加温，在10min内升温至65±3℃后，加入340质量份甲醛溶液；
(2-2)在200min内再升温至90±3℃，保温60min；
(2-3)在5-10min内降温至75℃，加入110质量份甲醛溶液、40质量份热解油和70质量份氢氧化钠溶液；
(2-4)在15min内再次升温至95±3℃，保温20min；
(2-5)降温至30-40℃出料，得到竹粉砖专用热解油酚醛树脂。
(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖，包括以下步骤：
(3-1)将200质量份上述步骤(1)得到的竹粉砖专用原料加入搅拌机中，将50质量份上述步骤(2)得到的竹粉砖专用热解油酚醛树脂进行喷雾式施胶，搅拌15min后，预压成有竹粉砖砖坯；
(3-2)将上述步骤(3-1)得到的竹粉砖砖坯，在160℃、5.0MPa下，热压40min，得到热解油酚醛树脂竹粉砖初产品；
(3-3)将上述步骤(3-2)得到的热解油酚醛树脂竹粉砖初产品，在20±2℃、65±5％湿度下放置24h后，裁边切割，得到热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
所述生物质为木粉。
该实施例所得热解油酚醛树脂生态竹粉砖抗压强度为18.03MPa、透水系数为2.08x10-3cm/s、保水量为0.35g/cm3。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
以热解油酚醛树脂粘合竹粉，加热压制成竹粉砖，
所述热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)对原始竹粉进行原料预处理，得到竹粉砖专用原料；
(2)制备竹粉砖专用热解油酚醛树脂；
(3)制备热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
2.根据权利要求1所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述步骤(1)包括以下步骤：
(1-1)将原始竹粉进行筛分，剔除竹青，得到竹黄废弃物；
(1-2)将上述步骤(1-1)中得到的竹黄废弃物进行粉碎后筛选出2mm-5mm的竹黄废弃物碎料；
(1-3)将上述步骤(1-2)中得到的竹黄废弃物碎料烘干到含水率6％-8％，得到竹粉砖专用原料。
3.根据权利要求1所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述步骤(2)包括以下步骤：
(2-1)将200-210质量份苯酚、140-150质量份氢氧化钠溶液依次加入反应釜中，开动搅拌加温，在5-10min内升温至65±3℃后，加入340质量份甲醛溶液；
(2-2)在20-30min内再升温至90±3℃，保温50-60min；
(2-3)在5-10min内降温至75℃，加入110质量份甲醛溶液、40-50质量份热解油和70-80质量份氢氧化钠溶液；
(2-4)在15-20min内再次升温至95±3℃，保温15-20min；
(2-5)降温至30-40℃出料，得到竹粉砖专用热解油酚醛树脂。
4.根据权利要求1所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述步骤(3)包括以下步骤：
(3-1)将200质量份所述步骤(1)得到的竹粉砖专用原料加入搅拌机中，将40-60质量份所述步骤(2)得到的竹粉砖专用热解油酚醛树脂进行喷雾式施胶，搅拌10-15min后，预压成有竹粉砖砖坯；
(3-2)将上述步骤(3-1)得到的竹粉砖砖坯，在150-170℃、4.5-5.5MPa下，热压30-50min，得到热解油酚醛树脂竹粉砖初产品；
(3-3)将上述步骤(3-2)得到的热解油酚醛树脂竹粉砖初产品，在20±2℃、65±5％湿度下放置24h后，裁边切割，得到热解油酚醛树脂生态竹粉砖。
5.根据权利要求1所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述原始竹粉为竹粉废弃物，是竹产品加工过程中产生的竹粉。
6.根据权利要求3所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述热解油的制备方法为：将生物质在无氧或缺氧的条件下，采用103-105℃/s的加温速度，在500-600℃下反应1-2s，进行热化学转化得到液态产物，即热解油。
7.根据权利要求6所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述生物质为木粉、农作物秸秆、树皮或果壳中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述热解油的含水率为20-30％，pH值为2.5-3.5。
9.根据权利要求3所述的热解油酚醛树脂生态竹粉砖的制备方法，其特征在于：
所述氢氧化钠溶液是质量分数为30％的氢氧化钠溶液；所述甲醛溶液是质量分数为37％的甲醛溶液。
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