CN109291204A - 一种防霉防虫抑菌秸秆板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，将农作物秸秆粉碎成颗粒，再用氢氧化钠溶液、硫酸溶液浸泡处理，得到秸秆纤维，再分别与迷迭香粉、竹炭纤维、膨胀蛭石、硅藻土混合制成表层混合料，与椰炭纤维、绿豆淀粉混合制成芯层混合料，将表层混合料按奇数层原则铺入模具，芯层混合料按偶数层原则铺入模具，再经烘干、热压成型、冷却、脱模、养护、裁边、打包，得到成品；本发明的秸秆板材无毒、无味、无甲醛，绿色环保，具有较高的强度，防火防潮性能优异，各项性能均符合相应要求，且质量轻，方便运输及施工安装，更添加迷迭香，能增强记忆、提神醒脑。以此秸秆板材制成的家具能够有效防霉、防螨虫、抗菌抑菌，更可以自动调节室内湿度。

Description

一种防霉防虫抑菌秸秆板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种家具板材技术领域，尤其涉及一种防霉防虫抑菌秸秆板材及其制备方法。
背景技术
目前，国内家具板材的制造，大多采用板材下脚料、杂木、锯末等木材类的原料，但随着木材资源的匮乏和环境保护政策的出台，以木材为原料的板材成本价格越来越贵，因此寻找新型材料板材来替代木质板材已成为板材市场的首选。
农作物秸秆作为农业生产中的副产品，不仅数量大，而且纤维素和木质素含量较高，从而成为替代木质板材的首选，在降低生产成本的同时减少秸秆焚烧和树木砍伐。现在国内虽然有一些企业和科研机构在利用农作物秸秆生产板材方面做出不少尝试，但所生产的板材在强度、阻燃性、耐水性以及环保方面都存在缺陷，比如，目前在人造板加工过程中使用的胶粘剂气味重、甲醛含量超标，不仅污染环境，还会危害人体健康，并且胶合强度也达不到标准要求。
随着秸秆板材的大力推广使用，市场上对其各项性能要求也日益提高，作为非金属材料，秸秆板材的防火、防潮等性能是其致命的缺点，并且长期受潮后会滋生大量的细菌、霉斑、螨虫等，人们长期待在这种环境中，严重损害人体健康。
因此，发明一种环保无甲醛、吸湿放湿性强、抑菌抗菌的家具用秸秆板材，原料廉价易得、生产工艺简单、高效、环保无污染，制成的家具板材无异味，无甲醛，阻燃性好，防止螨虫、细菌大量滋生，对人体健康无危害，才能满足现代人们日益增长的环保健康需求。
发明内容
本发明克服了现有技术不足，提供了一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆用清水洗净，然后烘干至含水量为10-20％，在用粉碎机粉碎成3-5mm的颗粒，得到秸秆粉碎料；
(2)将秸秆粉碎料用质量分数为2-3％的氢氧化钠溶液浸泡，在温度为40-50℃、超声波功率为300-400W的条件下浸泡50-60分钟，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，沥干后用质量分数为40-50％的硫酸溶液浸泡，在温度为35-40℃下浸泡30-40分钟，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，烘干后得到秸秆纤维；
(3)将秸秆纤维、迷迭香粉、竹炭纤维、膨胀蛭石、硅藻土按重量比例混合，加入去离子水，送入盘磨机中盘磨3-4小时，取出在微波功率为400-500W下干燥至含水量为50-60％，得到表层混合料；
(4)将秸秆纤维、椰炭纤维、绿豆淀粉按重量比例混合，加入去离子水，送入盘磨机中盘磨3-4小时，取出在微波功率为400-500W下干燥至含水量为50-60％，得到芯层混合料；
(5)将上述表层混合料、芯层混合料分别送入铺装机中，用皂化油涂擦模具内表面，将表层混合料按奇数层原则铺入模具，芯层混合料按偶数层原则铺入模具，相邻板层之间纤维方向互相垂直，根据所需板材的厚度来确定板坯的层数；
(6)将步骤(5)中的板坯用远红外线加热器烘干至含水量为20-25％，再送入50-200吨的热压机中进行热压成型处理，根据所需板材的密度来调整工作压力，在温度为130-160℃的条件下压制到板坯密度和厚度达到所需要求；
(7)将步骤(6)中压制成型的板坯进行冷却、脱模、养护、裁边、打包入库，得到成品秸秆板材。
优选的，所述步骤(1)中农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸杆、玉米秸秆、高粱秸秆中的一种或任意组合。
优选的，所述步骤(3)中表层混合料是由下述重量份的原料组成：秸秆纤维40-60、迷迭香粉6-9、竹炭纤维10-15、膨胀蛭石4-6、硅藻土20-30。
优选的，所述步骤(4)中芯层混合料是由下述重量份的原料组成：秸秆纤维60-90、椰炭纤维10-20、绿豆淀粉20-30。
优选的，所述步骤(5)中板坯的层数为至少3层及以上的奇数层。
优选的，所述步骤(6)中远红外线的波长范围为5-30微米。
采用上述方法制得的防霉防虫抑菌秸秆板材。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明的秸秆板材将秸秆纤维分别与不同原料混合组成表层混合料和芯层混合料，再将表层混合料按奇数层原则铺入模具，芯层混合料按偶数层原则铺入模具，相邻板层之间纤维方向互相垂直，根据所需板材的厚度来确定板坯的层数，使得秸秆板材的密度更高，胶合强度更高，从而显著提高板材的抗变形强度。
表层混合料中竹炭纤维的韧性及耐磨性强，有独特的回弹性，有较强的纵向和横向强度，且稳定均一，能够显著提高板材的抗弯强度。具有竹子天然的防螨、防虫、抗菌抑菌等作用。
膨胀蛭石无毒、无菌和化学惰性，具有很强的保温隔热性能，毛细孔众多，竹炭纤维横截面布满了孔隙，可以吸收并蒸发大量的水分，椰炭纤维表面多孔，能快速大量吸收湿气，迅速扩散和挥发水分，三者结合使得板材具有优良的吸湿性、放湿性，防潮效果显著。
硅藻土细腻、增稠、多孔、提高附着力、吸水性和渗透性强，能增强板材的强度，提高板材的耐热、耐磨、抗老化等性能。
芯层混合料中椰炭纤维能够吸附油烟味、甲苯、氨等化学气体，椰炭纤维的远红外线释放率高达90％以上，长期接触能促进人体血液循环，改善人体环境。
绿豆淀粉的粘性很强，添加较多的绿豆淀粉能提高芯层混合料的粘度，在与表层混合料错开压制成板材后，粘结效果更加显著，提高了板材的耐久性。
本发明的秸秆板材无毒、无味、无甲醛，绿色环保，具有较高的强度，防火防潮性能优异，各项性能均符合相应要求，且质量轻，方便运输及施工安装，更添加迷迭香，能增强记忆、提神醒脑。以此秸秆板材制成的家具能够有效防霉、防螨虫、抗菌抑菌，更可以自动调节室内湿度，在室内湿度上升时，板材中的超微细孔能够自动吸收空气中的水份，将其储存起来，在室内湿度下降时，迅速扩散和挥发水分。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例：
一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆用清水洗净，然后烘干至含水量为15％，在用粉碎机粉碎成3mm的颗粒，得到秸秆粉碎料；
(2)将秸秆粉碎料用质量分数为2％的氢氧化钠溶液浸泡，在温度为40℃、超声波功率为300W的条件下浸泡60分钟，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，沥干后用质量分数为40％的硫酸溶液浸泡，在温度为35℃下浸泡40分钟，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，烘干后得到秸秆纤维；
(3)将秸秆纤维、迷迭香粉、竹炭纤维、膨胀蛭石、硅藻土按重量比例混合，加入去离子水，送入盘磨机中盘磨4小时，取出在微波功率为500W下干燥至含水量为50％，得到表层混合料；
(4)将秸秆纤维、椰炭纤维、绿豆淀粉按重量比例混合，加入去离子水，送入盘磨机中盘磨4小时，取出在微波功率为500W下干燥至含水量为50％，得到芯层混合料；
(5)将上述表层混合料、芯层混合料分别送入铺装机中，用皂化油涂擦模具内表面，将表层混合料按奇数层原则铺入模具，芯层混合料按偶数层原则铺入模具，相邻板层之间纤维方向互相垂直，根据所需板材的厚度来确定板坯的层数；
(6)将步骤(5)中的板坯用远红外线加热器烘干至含水量为20％，再送入200吨的热压机中进行热压成型处理，根据所需板材的密度来调整工作压力，在温度为160℃的条件下压制到板坯密度和厚度达到所需要求；
(7)将步骤(6)中压制成型的板坯进行冷却、脱模、养护、裁边、打包入库，得到成品秸秆板材。
其中，步骤(1)中农作物秸秆为玉米秸秆、高粱秸秆按重量比为2:1的比例组合。
步骤(3)中表层混合料是由下述重量份的原料组成：秸秆纤维40、迷迭香粉6、竹炭纤维10、膨胀蛭石4、硅藻土20。
步骤(4)中芯层混合料是由下述重量份的原料组成：秸秆纤维60、椰炭纤维10、绿豆淀粉20。
步骤(5)中板坯的层数为5层。
步骤(6)中远红外线的波长范围为10-15微米。
将本实施例制成的秸秆板材与市面上普通秸秆板材进行各项性能指标检测，两种板材的厚度均为20mm，得到的性能指标对比数据如下：
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于本技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上能够做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动均处于本发明的保护范围和公开范围之中。

Claims (7)

1.一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆用清水洗净，然后烘干至含水量为10-20％，在用粉碎机粉碎成3-5mm的颗粒，得到秸秆粉碎料；
(2)将秸秆粉碎料用质量分数为2-3％的氢氧化钠溶液浸泡，在温度为40-50℃、超声波功率为300-400W的条件下浸泡50-60分钟，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，沥干后用质量分数为40-50％的硫酸溶液浸泡，在温度为35-40℃下浸泡30-40分钟，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，烘干后得到秸秆纤维；
(3)将秸秆纤维、迷迭香粉、竹炭纤维、膨胀蛭石、硅藻土按重量比例混合，加入去离子水，送入盘磨机中盘磨3-4小时，取出在微波功率为400-500W下干燥至含水量为50-60％，得到表层混合料；
(4)将秸秆纤维、椰炭纤维、绿豆淀粉按重量比例混合，加入去离子水，送入盘磨机中盘磨3-4小时，取出在微波功率为400-500W下干燥至含水量为50-60％，得到芯层混合料；
(5)将上述表层混合料、芯层混合料分别送入铺装机中，用皂化油涂擦模具内表面，将表层混合料按奇数层原则铺入模具，芯层混合料按偶数层原则铺入模具，相邻板层之间纤维方向互相垂直，根据所需板材的厚度来确定板坯的层数；
(6)将步骤(5)中的板坯用远红外线加热器烘干至含水量为20-25％，再送入50-200吨的热压机中进行热压成型处理，根据所需板材的密度来调整工作压力，在温度为130-160℃的条件下压制到板坯密度和厚度达到所需要求；
(7)将步骤(6)中压制成型的板坯进行冷却、脱模、养护、裁边、打包入库，得到成品秸秆板材。
2.如权利要求1所述的一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中农作物秸秆为小麦秸秆、水稻秸杆、玉米秸秆、高粱秸秆中的一种或任意组合。
3.如权利要求1所述的一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中表层混合料是由下述重量份的原料组成：秸秆纤维40-60、迷迭香粉6-9、竹炭纤维10-15、膨胀蛭石4-6、硅藻土20-30。
4.如权利要求1所述的一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中芯层混合料是由下述重量份的原料组成：秸秆纤维60-90、椰炭纤维10-20、绿豆淀粉20-30。
5.如权利要求1所述的一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中板坯的层数为至少3层及以上的奇数层。
6.如权利要求1所述的一种防霉防虫抑菌秸秆板材制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中远红外线的波长范围为5-30微米。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的防霉防虫抑菌秸秆板材的制备方法制得的防霉防虫抑菌秸秆板材。
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CN111805679A (zh) * 2020-07-22 2020-10-23 安徽省汇金木业股份有限公司 一种薰衣草香安神秸秆板材及其制备方法
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CN115819990A (zh) * 2022-11-15 2023-03-21 湖北贝贝福宠物用品有限公司 一种用作猫砂原料的植物秸秆改性方法

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