CN108656305B - 一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板及其制备方法，该纤维板由以下方法制备：1)取麦秸和高粱秸秆分别切断、用水浸泡得软化料；2)将软化料分别进行蒸汽爆破后得麦秸纤维、高粱秸秆纤维；3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜混合、改性得改性添加剂A；将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜混合、改性得改性添加剂B；4)将麦秸纤维、高粱秸秆纤维与改性添加剂A混合得芯层混合料；将麦秸纤维与改性添加剂B混合得表层混合料；5)以芯层混合物为芯层、表层混合物为表层进行铺装并预压得板坯，经热压成型和后处理即得。该纤维板无甲醛释放，具有良好的力学性能、抗水防潮性和防腐抗菌性，防火阻燃效果好，适合推广使用。

Description

一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板及其制备方法

技术领域

本发明属于秸秆纤维板技术领域，具体涉及一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，农作物秸秆资源非常丰富。秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分，是一种低成本、多用途的可再生生物资源。农作物秸秆的主要化学成分含量(纤维素、半纤维素和木质素)与木材相似，完全可以用来替代木材制造人造板；据统计，每两亩农田的秸秆就相当于一亩林地一年的木材生长量。将农作物秸秆用于人造板工业，是解决目前木材供应不足与板材需求量大之间矛盾的有效途径，同时还能变废为宝，避免秸秆资源的浪费及焚烧秸秆造成的环境污染，增加农民收入。

现有的秸秆人造板按照制备时有无使用胶黏剂分为有胶人造板和无胶人造板，其中，有胶人造板的生产一般都是通过施加一定量的合成树脂胶黏剂，如酚醛树脂胶黏剂、脲醛树脂胶黏剂、三聚氰胺-甲醛树脂胶黏剂等，将秸秆原料制成的刨花(碎料)或纤维等粘结成板，而这类有胶人造板最大的问题就是在储存和使用过程中长期缓慢释放游离甲醛，对室内环境和人体造成危害。

随着经济社会的发展，人们对生活品质的要求越来越高，对游离甲醛释放所造成的危害也越来越重视。若想从根本上解决人造板的游离甲醛释放问题，最直接有效的方法就是在人造板制造过程中不施加胶黏剂，即无胶成板。无胶人造板是一种无外加胶黏剂，也不依赖石油产品作为胶黏剂，而是通过特殊的处理方法，使得原料基本单元(如刨花、纤维等)表面被活化，产生有胶黏性的物质从而胶结生产的人造板。其中，特殊的处理方法包括添加化学药剂处理的方法，如自由基引发法、酸催化缩聚法、碱溶液活化法和酶活化法等，不添加化学药剂的方法为天然物质转化法。

天然物质转化法是利用秸秆原料本身所固有的物质，在特定条件下经物理化学转化而变成具有胶黏剂或交联剂作用的另一些天然物质，在热压过程中实现自胶合。这种自胶合一定程度上源于原料中半纤维素及部分纤维素的水解与木质素的降解，产生低分子量的水溶性糖和其他降解产物，这些物质在制板时起到胶黏剂的作用。可以看出，天然物质转化法不施加任何胶黏剂，自然不会有甲醛释放问题，具有高度的环保价值，是人造板的发展方向。但是，由于缺少了合成树脂等胶黏剂的强胶合作用，农作物秸秆制成的无胶人造板板材往往强度不高，尺寸稳定性差，不能满足市场需求；同时，由于没有了一定施胶量的合成树脂胶黏剂本身的阻燃作用，农作物秸秆无胶人造板几乎全部由易燃的生物质原料制成，防火性能差，属于具有火灾隐患的易燃材料，阻碍了其在室内装饰装修材料方面的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，机械力学强度高，防火阻燃性能好。

本发明的第二个目的是提供一种上述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，由包括以下步骤的方法制备而成：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用水浸泡12-16h后取出，得麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度185-190℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为2.5-3.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为195-200℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为3.5-4.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:(0.3-0.4):(0.1-0.2)的比例混合后，用硅烷偶联剂进行改性，得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:(0.6-0.8):(0.2-0.4)的比例混合后，用硅烷偶联剂改性，得改性添加剂B；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为(80-85):(15-20):3的比例将三者混合均匀，得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:(2.5-3)的比例将两者混合，得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合物为芯层、表层混合物为表层进行铺装并预压得板坯，后经热压成型和后处理，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板。

步骤1)中，浸泡所用的水为室温。步骤1)中，控制所得麦秸软化料与高粱秸秆软化料的含水量为60％-65％。

步骤3)中，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。

用硅烷偶联剂改性的方法为：将纳米粉体加入硅烷偶联剂乙醇水溶液中，超声分散后，75-85℃条件下保温3-5h，即得改性添加剂；纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为(2.5-3):1。

步骤5)所述板坯中，表层混合料的用量为表层混合料、芯层混合料总质量的20％-25％。

步骤5)中，所述预压的压力为1.2-1.4MPa，时间为20-25s。预压的压缩量为板坯厚度的30％-40％。

步骤5)所述板坯的含水量为15％-20％。

步骤5)中，所述热压成型的热压压力为4.5-5.5MPa，热压温度为200-210℃，热压时间为8-25min。

步骤5)所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的密度为0.7-0.8g/cm³，厚度为8-25mm。

一种上述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的制备方法，包括以下步骤：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用水浸泡12-16h后取出，得麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度185-190℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为2.5-3.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为195-200℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为3.5-4.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:(0.3-0.4):(0.1-0.2)的比例混合后，用硅烷偶联剂进行改性，得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:(0.6-0.8):(0.2-0.4)的比例混合后，用硅烷偶联剂改性，得改性添加剂B；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为(80-85):(15-20):3的比例将三者混合均匀，得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:(2.5-3)的比例将两者混合，得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合物为芯层、表层混合物为表层进行铺装并预压得板坯，后经热压成型和后处理，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板。

本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，采用蒸汽爆破工艺对秸秆纤维进行预处理，一方面，蒸汽将秸秆原料快速加热至设定温度，高压下水蒸汽扩散渗透进入秸秆纤维细胞壁内，在结束时由于压力骤然释放、温度快速降低，润湿的秸秆纤维发生爆破，达到纤维分离细化的目的；另一方面，经过蒸汽爆破处理，秸秆纤维中的纤维素、半纤维素发生降解，糖类物质及酸类物质增加，大分子糖类物质分解为小分子糖类，与秸秆纤维中被活化的木素形成类似胶黏剂的生物质，在后续热压时起到纤维粘结的胶合剂作用，实现秸秆纤维的自胶合，提高无胶纤维板的结合强度和机械力学性能。

本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，采用麦秸和高粱秸秆作为原料，原料来源广泛、价格低廉，有利于降低成本。麦秸与高粱秸秆中的木素含量高，均高达22％以上，通过蒸汽爆破工艺能使纤维表面产生较多的类似胶黏剂的物质，提高纤维板的胶合强度；同时，高粱秸秆中的多戊糖含量极高，达到44％以上，高粱秸秆软化料经蒸汽爆破后，能产生更多的生物质胶黏成分，在制备芯层混合料时，在麦秸纤维中掺入高粱秸秆纤维，提高板材的内结合强度。

本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，在表层混合料中混入纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜，其中，纳米氧化铜作为防霉剂，能阻止腐朽菌浸入纤维板层。ZnO作为抗菌剂，具有显著的抑菌灭菌能力。纳米硼酸锌属于含硼化合物，对于木腐菌、霉菌和虫蚁等有较强的抵抗和灭杀作用；同时硼酸锌属于无机添加型阻燃剂，其受热熔化生成的玻璃状保护膜覆盖于板材表面，能隔离火源和氧气，从而阻止燃烧的继续进行，减少可燃性气体的释放；其在高温作用下会失去结晶，起到吸热冷却的作用，具有价廉、熄火、抑烟等优点。将纳米硼酸锌与纳米氧化锌、纳米氧化铜复配混入表层混合料，用于制备纤维板表层，在板材正反两面形成功能薄层，不仅具有长期的防腐、防蛀、抗菌效果，还能形成正反两面的表层阻燃层，表面不易点燃且极易止熄明火，具有良好的阻燃效果。

本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，在芯层混合料中混入纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜，其中，纳米碳酸钙作为无机填料，一方面能增强纤维板材的机械力学性能，提高其静曲强度、弹性模量和内结合强度，同时降低其吸水膨胀率，具有良好的抗水防潮性；另一方面，纳米碳酸钙属于无机阻燃剂，能有效增加板材内芯的引燃时间，减小热释放速率和总释放热，从而阻止燃烧。将纳米碳酸钙与纳米氧化锌、纳米氧化铜复配混入芯层混合料，用于制备纤维板芯层，使得板材在具有长期的防腐、防蛀、抗菌效果的基础上，具有良好的机械力学性能和阻燃效果。

本发明的改性添加剂均为无机纳米颗粒材料，为避免其在铺装、预压和喷蒸热压过程中的流失，事先将所用纳米粉体用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷进行改性，使纳米粒子附着在秸秆纤维上，不因后续处理而流失。

本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，通过合理复配调整表层、芯层改性添加剂的种类和用量，所得无胶纤维板的表层纳米氧化锌和纳米氧化铜添加量多，通过纳米硼酸锌的协效作用，以防腐、防蛀、抗菌、阻燃作用为主，形成隔离层；芯层纳米氧化锌和纳米氧化铜添加量少，在降低成本的同时，通过纳米碳酸钙的协效作用，以提高力学性能和阻燃作用为主，形成芯部加强效果。内外相互配合、协调作用，在低成本的基础上，使各种添加剂相互协作，充分发挥其作用，所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板中添加剂用量少、成本低，具有长效的防腐、防蛀、抗菌、阻燃作用及良好的抗水防潮性，无甲醛释放，满足环保的要求，适合推广使用。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。

具体实施方式中，所用干燥麦秸与干燥高粱秸秆的含水率为15％-20％，从当地农户收购。所用纳米碳酸钙的规格为100nm(平均粒径)；所用纳米氧化锌的规格为50nm(平均粒径)；所用纳米氧化铜的规格为50nm(平均粒径)；所用纳米硼酸锌的规格为100nm(平均粒径)。上述纳米粉体均为市售商品。

具体实施方式中，将硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷分散于乙醇水混合溶剂中制成硅烷偶联剂溶液，硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇、水的质量比为20:72:8。

具体实施方式中，所述蒸汽爆破采用直立式圆筒形蒸汽爆破装置，使用时将秸秆软化料喂入装置内，然后通入饱和水蒸汽，使内部压力达到设定压力，保温至设定时间，打开装置底部阀门，物料瞬时被喷入接收器中，秸秆原料解离成纤维。

实施例1

本实施例的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，由以下方法制备而成：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用室温的水浸泡12h后取出，挤压去除多余的水分，得含水量在60％-65％之间的麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度185℃，爆破压力为3.5MPa，爆破时间为2.5min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为195℃，爆破压力为3.5MPa，爆破时间为3.5min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:0.3:0.2的比例混合后，加入硅烷偶联剂溶液中，纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为3:1，超声分散后，75℃条件下保温5h，冷却即得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:0.6:0.4的比例混合后，加入硅烷偶联剂溶液中，纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为3:1，超声分散后，75℃条件下保温5h，冷却即得改性添加剂B；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为80:20:3的比例将三者混合，混合过程充分搅拌并通风，使乙醇充分挥发，混合均匀得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:3的比例将两者，混合过程充分搅拌并通风，使乙醇充分挥发，混合均匀得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合物为芯层、表层混合物为表层进行铺装并预压得板坯，预压的压力为1.2MPa，时间为25s，压缩量为板坯厚度的33％；板坯中表层混合料的用量为芯层混合料、表层混合料总质量的20％，板坯含水量为18％；

接着进行热压成型和后处理，热压成型的压力为4.5MPa，温度为210℃，时间为10min；所述后处理是指依次进行的一次锯边、干燥、凉板、砂光、二次锯边，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板。

所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的密度为750kg/m³，厚度为10mm。

实施例2

本实施例的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，由以下方法制备而成：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用室温的水浸泡14h后取出，挤压去除多余的水分，得含水量在60％-65％之间的麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度190℃，爆破压力为3.0MPa，爆破时间为3.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为200℃，爆破压力为3.0MPa，爆破时间为4.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:0.35:0.15的比例混合后，加入硅烷偶联剂溶液中，纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为3:1，超声分散后，80℃条件下保温4h，冷却即得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:0.7:0.3的比例混合后，加入硅烷偶联剂溶液中，纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为3:1，超声分散后，80℃条件下保温4h，冷却得改性添加剂B；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为83:17:3的比例将三者混合，混合过程充分搅拌并通风，使乙醇充分挥发，混合均匀得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:3的比例将两者，混合过程充分搅拌并通风，使乙醇充分挥发，混合均匀得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合物为芯层、表层混合物为表层进行铺装并预压得板坯，预压的压力为1.3MPa，时间为23s，压缩量为板坯厚度的35％；板坯中表层混合料的用量为芯层混合料、表层混合料总质量的23％，板坯含水量为16％；

接着进行热压成型和后处理，热压成型的压力为5.0MPa，温度为205℃，时间为10min；所述后处理是指依次进行的一次锯边、干燥、凉板、砂光、二次锯边，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板。

所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的密度为750kg/m³，厚度为10mm。

实施例3

本实施例的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，由以下方法制备而成：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用室温的水浸泡16h后取出，挤压去除多余的水分，得含水量在60％-65％之间的麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度190℃，爆破压力为3.2MPa，爆破时间为3.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为195℃，爆破压力为3.2MPa，爆破时间为3.5min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:0.4:0.1的比例混合后，加入硅烷偶联剂溶液中，纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为3:1，超声分散后，85℃条件下保温3h，冷却即得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:0.8:0.2的比例混合后，加入硅烷偶联剂溶液中，纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为3:1，超声分散后，85℃条件下保温3h，冷却得改性添加剂B；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为85:15:3的比例将三者混合，混合过程充分搅拌并通风，使乙醇充分挥发，混合均匀得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:3的比例将两者，混合过程充分搅拌并通风，使乙醇充分挥发，混合均匀得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合物为芯层、表层混合物为表层进行铺装并预压得板坯，预压的压力为1.4MPa，时间为20s，压缩量为板坯厚度的38％；板坯中表层混合料的用量为芯层混合料、表层混合料总质量的25％，板坯含水量为17％；

接着进行热压成型和后处理，热压成型的压力为5.5MPa，温度为200℃，时间为10min；所述后处理是指依次进行的一次锯边、干燥、凉板、砂光、二次锯边，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板。

所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的密度为750kg/m³，厚度为10mm。

实验例1

本实验例对实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的物理力学性能进行检测，结果如表1所示。表1中的对比例为未加入改性添加剂的农作物秸秆无胶纤维板，技术参数同实施例1，不同之处在于对比例的混合料中未加入改性添加剂。

表1 实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的物理力学性能检测结果

从表1可以看出，与对比例相比，实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的静曲强度、弹性模量和内结合强度均有较大幅度的提高，分别达到24.0MPa、3174MPa和0.97MPa，说明本发明所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板具有良好的力学性能。实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的2h吸水厚度膨胀率仅为13％左右，耐水性能好，检测结果表明，本发明所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板具有良好的抗水防潮性能。

实验例2

本实验例对实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的环保阻燃性能进行检测，结果如表2所示。其中，对比例同实验例1。

表2 实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的环保阻燃能检测结果

从表2可以看出，实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板无甲醛释放，为E0级，属于可直接应用于室内的环保型装饰装修材料；实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的极限氧指数不低于30％，为难燃材料。实验结果表明，本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板具有良好的阻燃性能，无甲醛释放，属于环保型的纤维板材。

实验例3

本实验例对实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的防腐抗菌性能进行检查测，结果如表3所示。其中，对比例同实验例1。

其中，耐腐性实验参考国家标准GB/T13942.1-2009，白腐菌选用彩绒革盖菌，褐腐均选用密粘褶菌；采用质量损失率表征板材的耐腐性。

抗菌性实验参考行业标准QB/T2591-2003，所用菌种为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，采用抑菌圈直径大小来评判抑菌效果。

表3 实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的防腐抗菌能检测结果

从表3可以看出，实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板在白腐菌耐腐性实验中的质量损失率不超过8.9％，在褐腐菌耐腐性实验中的质量损失率不超过9.3％，均属于强耐腐等级；通过抗菌性实验中与对比例的抑菌圈直径大小的比较可知，实施例1-3所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的抗菌性得到大幅提高，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有明显的抑菌性。实验结果表明，本发明的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板具有优异的防腐抗菌性。

Claims (6)

1.一种农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，其特征在于：由包括以下步骤的方法制备而成：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用水浸泡12-16h后取出，得麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度185-190℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为2.5-3.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为195-200℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为3.5-4.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:(0.3-0.4):(0.1-0.2)的比例混合后，用硅烷偶联剂进行改性，得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:(0.6-0.8):(0.2-0.4)的比例混合后，用硅烷偶联剂改性，得改性添加剂B；

所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷；用硅烷偶联剂改性的方法为：将纳米粉体加入硅烷偶联剂乙醇水溶液中，超声分散后，75-85℃条件下保温3-5h，即得改性添加剂；纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为(2.5-3):1；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为(80-85):(15-20):3的比例将三者混合均匀，得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:(2.5-3)的比例将两者混合，得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合料 为芯层、表层混合料 为表层进行铺装并预压得板坯，后经热压成型和后处理，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板；

步骤5)所述板坯中，表层混合料的用量为表层混合料、芯层混合料总质量的20％-25％。

2.根据权利要求1所述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，其特征在于：步骤5)中，所述预压的压力为1.2-1.4MPa，时间为20-25s。

3.根据权利要求1所述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，其特征在于：步骤5)所述板坯的含水量为15％-20％。

4.根据权利要求1所述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，其特征在于：步骤5)中，所述热压成型的热压压力为4.5-5.5MPa，热压温度为200-210℃，热压时间为8-25min。

5.根据权利要求1所述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板，其特征在于：步骤5)所得农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的密度为0.7-0.8g/cm³，厚度为8-25mm。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)取干燥麦秸和干燥高粱秸秆分别切断至长度为20-30mm，用水浸泡12-16h后取出，得麦秸软化料和高粱秸秆软化料；

2)将麦秸软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度185-190℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为2.5-3.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得麦秸纤维；

将高粱秸秆软化料进行蒸汽爆破，蒸汽温度为195-200℃，爆破压力为3.0-3.5MPa，爆破时间为3.5-4.0min，蒸汽爆破后自然干燥，得高粱秸秆纤维；

3)将纳米碳酸钙、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2.5:(0.3-0.4):(0.1-0.2)的比例混合后，用硅烷偶联剂进行改性，得改性添加剂A；

将纳米硼酸锌、纳米氧化锌与纳米氧化铜按照质量比为2:(0.6-0.8):(0.2-0.4)的比例混合后，用硅烷偶联剂改性，得改性添加剂B；

所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷；用硅烷偶联剂改性的方法为：将纳米粉体加入硅烷偶联剂乙醇水溶液中，超声分散后，75-85℃条件下保温3-5h，即得改性添加剂；纳米粉体与硅烷偶联剂的质量比为(2.5-3):1；

4)按照步骤2)所得麦秸纤维、高粱秸秆纤维与步骤3)所得改性添加剂A所用纳米粉体的质量比为(80-85):(15-20):3的比例将三者混合均匀，得芯层混合料；

按照步骤2)所得麦秸纤维与步骤3)所得改性添加剂B所用纳米粉体的质量比为100:(2.5-3)的比例将两者混合，得表层混合料；

5)以步骤4)所得芯层混合料 为芯层、表层混合料 为表层进行铺装并预压得板坯，后经热压成型和后处理，即得所述农作物秸秆环保阻燃无胶纤维板；

步骤5)所述板坯中，表层混合料的用量为表层混合料、芯层混合料总质量的20％-25％。