CN109318337A - 非粮秸秆人造板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种人造板。具体地,所述人造板,包括人造板原料和胶体组合物;其中,所述的人造板原料为非粮秸秆原料。以及所述人造板的制造方法。本发明的人造板采用非粮秸秆,有效地提升了资源利用价值且所需的胶体量较少同时具有优秀的性能(如机械强度等)。
Description
技术领域
本发明属于人造板生产领域,具体涉及一种非粮秸秆人造板及其制备方法。
背景技术
我国自上世纪末以来开始了全面的限伐禁伐措施,木材原料来源日渐匮乏,人造板等行业的生产原料严重依赖进口,为解决以上矛盾,同时消化农村废弃物,国内开始了利用小麦、玉米等粮食秸秆制作人造板的尝试。同时,为了杜绝室内空气污染并符合2018年人造板国家新规定的需要(新规定中甲醛释放由原料的≤9mg/L一举提升至≤0.124mg/L),填补由此带来的人造板落后产能淘汰所带来的市场缺口,粮食秸秆板材的粘合剂往往采用纯聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)等种类的无甲醛粘合剂,由此彻底杜绝甲醛的释放。国内诸如康拜、万华等公司都研制投产了自己的无甲醛粮食秸秆板材生产线,并形成了生产能力。但是,由于我国的农业发展情况,粮食秸秆产量有限,收集成本高,杂质含量多。但是,采用粮食秸秆作为原料生产人造板必须使用大量胶体并施以高温高压,导致了产品总体生产成本的大幅上涨。
综上所述,本领域迫切需要开发一种采用收集成本低且来源丰富广泛的新原料来制造的人造板。
发明内容
本发明的目的就是提供一种采用收集成本低且来源丰富广泛的新原料来制造的人造板。
在本发明的第一方面提供了一种人造板,所述人造板包括:人造板原料和胶体组合物;其中,所述的人造板原料为非粮秸秆原料。
在另一优选例中,所述人造板原料选自下组:麻秆、棉秆、桑枝或其组合。
在另一优选例中,所述的人造板含有1wt%~15wt%的胶体组合物。
在另一优选例中,所述的人造板含有1.5wt%~10wt%(优选地,为2wt%~7wt%)的胶体组合物。
在另一优选例中,所述的人造板含有≤7wt%的胶体组合物。
在另一优选例中,所述胶体组合物为异氰酸酯类胶体组合物。
在另一优选例中,所述异氰酸酯类胶体组合物包括异氰酸酯类物质;
其中,所述异氰酸酯类物质选自下组:聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI),甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)、水性高分子聚异氰酸酯(API)、乙烯基-聚异氰酸酯(EPI)或其组合。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括第一组分;其中,所述第一组分为聚二苯基甲烷二异氰酸酯,和任选的结冷胶和/或羟丙基甲基纤维素。
在另一优选例中,所述第一组分包括:聚二苯基甲烷二异氰酸酯、结冷胶及羟丙基甲基纤维素。
在另一优选例中,所述胶体组合物还包括第二组分,且所述第二组分包括:黄原胶、木质素磺酸钠,和/或大豆蛋白胶。
在另一优选例中,所述第一组分占所述胶体组合物总质量的85wt%~100wt%。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:60~100重量份(较佳地75~100重量份)的聚二苯基甲烷二异氰酸酯。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~10重量份(较佳地0~5重量份)的结冷胶。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~25重量份(较佳地0~10重量份)的羟丙基甲基纤维素。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0.5~10重量份(较佳地0.5~5重量份)的结冷胶。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0.5~25重量份(较佳地0.5~10重量份)的羟丙基甲基纤维素。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:60~99重量份(较佳地75~99重量份)的聚二苯基甲烷二异氰酸酯。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~10重量份的黄原胶。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~10重量份的木质素磺酸钠。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~15重量份的大豆蛋白胶。
在另一优选例中,所述人造板的含水率为3~15%;优选地,为5~10%。
在另一优选例中,所述人造板的密度为0.5~0.9g/cm3;优选地,为0.6~0.8g/cm3。
在另一优选例中,所述人造板的厚度为10~25mm;优选地,为13~19mm。
本发明的第二方面提供了一种如第一方面所述人造板的制造方法,所述方法包括步骤:
(1)提供人造板原料及胶体组合物;
(2)混合所述人造板原料及所述胶体组合物,得到混合物料;以及
(3)对所述混合物料进行成型处理,得到如第一方面所述人造板。
在另一优选例中,步骤(1)前还包括步骤:人造板原料处理步骤;且所述造板原料处理步骤包括:
(a)切断所述人造板原料,得到条状原料;
(b)对步骤(a)的条状原料进行碎化处理,得到碎化的原料;及
(c)从步骤(b)的碎化的原料中筛除过细碎末,得到经处理的人造板原料。
在另一优选例中,步骤(a)条状原料的长度≤20cm。
在另一优选例中,步骤(b)的碎化处理在粗碎机中进行;优选地,在转刀片式粗碎机中进行。
在另一优选例中,步骤(b)中,所述粗碎机配有粗碎机筛网;优选地,配有1mm~25mm(优选地,2mm~18mm)的筛孔尺寸的粗碎机筛网。
在另一优选例中,步骤(b)中,所述碎化的原料的尺寸为1~25mm(优选地,2~15mm)。
在另一优选例中,步骤(c)中,所述过细粉末为0.1~5mm的粉末,优选地,为0.5~3mm的粉末。
在另一优选例中,步骤(c)通过滚动式筛网除去所述过细粉末。
在另一优选例中,步骤(c)中,所述滚动式筛网的筛孔尺寸为0.1~5mm;优选地,为0.5~3mm。
在另一优选例中,步骤(c)中,所述经处理的人造板原料的尺寸为0.1~25mm;优选地,为0.5~20mm;更优选地,为0.8~18mm。
在另一优选例中,步骤(c)中的滚动式筛网的筛孔尺寸小于步骤(b)中粗碎机筛网的筛孔尺寸。
在另一优选例中,步骤(2)中,所述混合物料的湿度为8~16%。
在另一优选例中,步骤(1)中,还提供适量的水,且步骤(2)中混合人造板原料、胶体组合物及适量的水,得到混合物料;其中,所述适量的水用于使所述混合物料达到预定湿度。
在另一优选例中,步骤(3)中,所述的成型处理为热压处理:且所述热压处理的温度为140~250℃;和/或,压力为1~3Mpa。
在另一优选中,步骤(3)中,所述热压处理的温度为160~220℃。
在另一优选中,步骤(3)中,所述热压处理的压力为1.5~2.5Mpa。
本发明的第三方面提供了用于以秸秆为人造板原料的人造板的胶体组合物,所述胶体组合物包括第一组分;
其中,所述第一组分由结冷胶、羟丙基甲基纤维素及聚二苯基甲烷二异氰酸酯组成。
在另一优选例中,所述胶体组合物还包括第二组分;其中,所述第二组分包括:黄原胶、木质素磺酸钠,和/或大豆蛋白胶。
在另一优选例中,所述第一组分占所述胶体组合物的85wt%~100wt%;优选地,占所述组合物85wt%~99wt%。
在另一优选例中,所述的人造板以非粮秸秆作为人造板原料;优选地,所述的人造板以麻秆、棉秆、桑枝或其组合作为人造板原料。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0.5~10重量份的结冷胶、0.5~25重量份的羟丙基甲基纤维素及60~99重量份的聚二苯基甲烷二异氰酸酯。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~10重量份的黄原胶。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~10重量份的木质素磺酸钠。
在另一优选例中,所述胶体组合物包括:0~15重量份的大豆蛋白胶。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
发明人经过广泛而深入的研究。意外地发现了一类适合制造人造板的人造板原料:非粮秸秆原料成功地制造了成本低、无甲醛释放、性能优秀的人造板。并基于此完成了本发明。
具体地,本发明采用的非粮秸秆原料具有的很高的纤维素和游离木质素含量,使得人造板板材成品拥有优秀的机械性能,且仅需较少施胶量。此外,本发明还一种特殊的秸秆预处理工艺,解决了采用秸秆传统预处理工艺时,非粮秸秆常发生影响正常生产的缠绕、堵塞等现象。
此外,本发明还提供了一种包括结冷胶、羟丙基甲基纤维素及聚二苯基甲烷二异氰酸酯的具有更优异效果的特殊的胶体组合物;该胶体组合物特别适用于秸秆原料并进一步提升了人造板的性能。
术语
如本文所用,术语“非粮秸秆”是指并非来自如小麦、玉米等粮食作物的秸秆,非粮秸秆的例子包括桑枝、麻杆和棉花秸秆等;这类非粮秸秆的亩产较高、且收集简单,以及这类非粮秸秆的具有很高的纤维素和游离木质素含量。
如本文所用,术语“异氰酸酯类胶体组合物”是指以异氰酸酯类物质为主要成分,并可以任选地配以如结冷胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶、木质素磺酸钠、和/或大豆蛋白胶等其他物质来提升或改进胶体组合物的效果或性能。
人造板
本发明提供了一种包括人造板原料和胶体组合物的人造板;其中,所述的人造板料为非粮秸秆原料(优选地,所述人造板原料选自:麻秆、棉秆、桑枝或其组合)。
优选地,所述的人造板含有1wt%~15wt%(优选地,1.5wt%~10wt%;更优选地,为2wt%~7wt%)的胶体组合物。
优选地,所述人造板含有≤7wt%的胶体组合物。
本发明的胶体组合物可以使用本领域中常用于粮食秸秆等为原料制造人造板时所用的胶体或粘胶剂,例如,异氰酸酯类胶体、大豆蛋白胶等等。
优选地,所用胶体组合物为异氰酸酯类胶体组合物,例如含有聚异氰酸酯或者改性。
优选地,本发明人造板中所用胶体组合物为生物复合胶,主要成分为异氰酸酯类物质(如聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI),甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)、水性高分子聚异氰酸酯(API)、乙烯基-聚异氰酸酯乳液(EPI)等),还可以任选地包括以下的一种或多种:结冷胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶、木质素磺酸钠、和/或大豆蛋白胶;其中,异氰酸酯类物质如聚二苯基甲烷二异氰酸酯,及任选的羟丙基甲基纤维素和/或结冷胶(作为第一组分)占总体系质量比不低于85wt%。其中,结冷胶为多糖类,常用于食品添加剂的稳定剂;羟丙基甲基纤维素为改性纤维素,常用于食品添加剂的稳定剂、涂料增稠与分散剂、建筑水泥砂浆的保水剂等;聚二苯基甲烷二异氰酸酯是一种聚氨酯化合物,常用于合成纤维、人造革和涂料等制造。
人造板的制造方法
本发明还提供了一种人造板的制造方法。具体的所述制造方法如下所示:
(1)人造板原料:
非粮秸秆,例如,麻秆、棉秆和桑枝等。
(2)人造板原料的处理:
在开发过程中尝试过多种常规处理的方式但都不尽如人意。例如,尝试通过常用于粮食类秸秆的秸秆粉碎机处理本发明中所用的人造板原料(如,红麻全杆,红麻产地:江苏盐城),但是当将红麻全杆送入秸秆粉碎机中,粉碎机出现严重缠绕卡死,无法生产;又例如,将本发明原料的非粮秸秆(如,红麻全杆,红麻产地:江苏盐城)切为小段(如≤20cm)后,再用常用于木材类原料的木材原料粉碎机进行粉碎,将上述方式处理后的人造板原料送入料斗之中,但在送料过程中,进料管道发生堵塞,需不断停机疏通方可维持生产,除堵塞进料管道外,当水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上并采用螺杆式混合机充分混合搅拌(例如,胶体占总体系的质量比为:5%;所用胶体主要成分为:2wt%结冷胶、8wt%羟丙基甲基纤维素及90wt%聚二苯基甲烷二异氰酸酯),在搅拌过程中发现无法搅拌均匀,且原料出现纠结现象,生产停止。
因此,本发明提供了一种特殊的人造板原料处理的方法,创造性地采用了一般用于废旧轮胎粉碎的粗碎机进行处理;
具体地,所述方法包括步骤:
(2.1)切碎:将采收下来的非粮秸秆采用切断机切成长度20cm以下的碎片,然后送入带筛网的旋转刀片式粗碎机中,其中,粗碎机筛网筛孔尺寸为1mm~25mm,更佳的为2mm~18mm。
(2.2)去除过细粉末:采用滚动式筛网将过细的物料(秸秆)粉末筛出,收集留在筛网上的原料;滚动式筛网筛孔尺寸为0.1~5mm,更佳的为0.5~3mm。
其中,滚动式筛网筛孔尺寸小于粗碎机筛网筛孔尺寸。
(3)混合原料及胶体:
将经过上述原料处理方法加工的原料送入料斗之中;
水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上并采用混合机充分混合搅拌,混合得到的混合物料的湿度为8~16%。其中,胶体占总体系(即混合物料)的质量比为:1%~15%,更佳的为1.5%~10%,最佳的为2%~7%。
其中,所述胶体为生物复合胶,主要成分包括结冷胶、羟丙基甲基纤维素和/或聚二苯基甲烷二异氰酸酯;
还可以包括以下的一种或多种:黄原胶、木质素磺酸钠、大豆蛋白胶。
结冷胶、羟丙基甲基纤维素及聚二苯基甲烷二异氰酸酯占总体系质量比不低于85%。
(4)人造板成型:
将搅拌均匀的物料铺装在铝合金模具上,然后送入蒸汽滚筒热压系统,进行热压处理。
在另一优选例中,所述热压处理的热压温度为140~250℃,更佳的160~220℃。
在另一优选例中,所述热压处理的热压压力为1~3Mpa,更佳的为1.5~2.5Mpa。
经热压后的产品自然冷却至室温(如0~30℃)后,按照要求进行修边、磨光后获得人造板成品。
胶体组合物
本发明还提供了一种胶体组合物。所述胶体为生物复合胶,主要成分(即第一组分)为结冷胶、羟丙基甲基纤维素及聚二苯基甲烷二异氰酸酯;此外,还可以包括以下的一种或多种:黄原胶、木质素磺酸钠、大豆蛋白胶作为胶体组合物的第二组分。
在另一优选例中,所述第一组分(即结冷胶、羟丙基甲基纤维素及聚二苯基甲烷二异氰酸酯)占总胶体组合物的质量比不低于85wt%。
在另一优选例中,所述第一组分占所述胶体组合物的85wt%~99wt%。
本发明的主要优点包括:
(a)本发明采用尚未被人造板行业大规模利用的非粮秸秆,有效地提升了资源利用价值,保障了原料的供应。
(b)相比由其他人造板原料制成的人造板,本发明人造板所需的胶体量较少,使用很少的施胶量达到优秀的效果(如机械强度等)。
(c)本发明的胶体组合物以及本发明的人造板是无甲醛的。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
实施例1:
采用红麻全杆为原料,红麻产地:江苏盐城。
将红麻用切断机切成长度20cm以下的条状,然后送入带筛网的旋转刀片式粗碎机中,筛网筛孔尺寸为16mm。采用滚动式筛网将过细的物料粉末筛出,筛网尺寸为1mm。
将经过以上步骤加工的原料送入料斗之中,水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上(原物料湿度约为7%)并采用螺杆式混合机充分混合搅拌,混合得到的混合物料的湿度为12%。其中,胶体占总体系的质量比为:4.5%(即胶体占混合物料的总质量的4.5%)。所用胶体主要成分为:2wt%结冷胶、6wt%羟丙基甲基纤维素、90wt%聚二苯基甲烷二异氰酸酯、及2wt%木质素磺酸钠。
将搅拌均匀的物料铺装在铝合金模具上,然后送入蒸汽滚筒热压系统。热压温度为185℃。压力为2.0Mpa。热压后的产品自然冷却至室温后,按照要求进行修边、磨光后获得人造板1,厚度16mm,人造板中胶体的量基本与混合物料中胶体的料相同。
将所得的人造板1按GB4897-2015《刨花板》和GB18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》标准进行测试,测试结果见表1,经测试人造板各项要求符合标准且无甲醛释放。
表1人造板1测试结果
实施例2:
采用蚕桑所修剪下的桑枝为原料,桑枝产地:江苏盐城。
将桑枝用切断机切成长度20cm以下的条状,然后送入带筛网的旋转刀片式粗碎机中,筛网筛孔尺寸为16mm。采用滚动式筛网将过细的物料粉末筛出,筛网尺寸为1mm。
将经过以上步骤加工的原料送入料斗之中,水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上并采用螺杆式混合机充分混合搅拌,混合得到的混合物料的湿度为12.5%。其中,胶体占总体系的质量比为:6%(即胶体占混合物料的总质量的6%)。所用胶体主要成分为:1wt%结冷胶、4wt%羟丙基甲基纤维素、80wt%聚二苯基甲烷二异氰酸酯、及15wt%大豆蛋白胶。
将搅拌均匀的物料铺装在铝合金模具上,然后送入蒸汽滚筒热压系统。热压温度为205℃。压力为2.2Mpa。热压后的产品自然冷却至室温后,按照要求进行修边、磨光后获得人造板2,厚度16mm,人造板中胶体的量基本与混合物料中胶体的料相同。
将所得的人造板2按GB4897-2015《刨花板》和GB18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》标准进行测试,测试结果见表2,经测试人造板各项要求符合标准且无甲醛释放。
表2人造板2测试结果
实施例3:
采用棉花秸秆为原料,棉秆产地:新疆阿克苏。
将棉杆用切断机切成长度12cm以下的碎片,然后送入带筛网的旋转刀片式粗碎机中,筛网筛孔尺寸为12mm。采用滚动式筛网将过细的物料粉末筛出,筛网尺寸为1mm。
将经过以上步骤加工的原料送入料斗之中,水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上并采用螺杆式混合机充分混合搅拌,混合得到的混合物料的湿度为12%。其中,胶体占总体系的质量比为:5.2%(即胶体占混合物料的总质量的5.2%)。所用胶体主要成分为:1wt%结冷胶、6wt%羟丙基甲基纤维素、85wt%聚二苯基甲烷二异氰酸酯、1wt%黄原胶、及7wt%大豆蛋白胶。将搅拌均匀的物料铺装在铝合金模具上,然后送入蒸汽滚筒热压系统。热压温度为205℃。压力为2.2Mpa。热压后的产品自然冷却至室温后,按照要求进行修边、磨光后获得人造板3,厚度16mm,人造板中胶体的量基本与混合物料中胶体的料相同。
将所得的人造板3按GB4897-2015《刨花板》和GB18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》标准进行测试,测试结果见表3,经测试人造板各项要求符合标准且无甲醛释放。
表3人造板成品3测试结果
实施例4
采用红麻全杆为原料,红麻产地:江苏盐城。
将红麻用切断机切成长度20cm以下的条状,然后送入带筛网的旋转刀片式粗碎机中,筛网筛孔尺寸为16mm。采用滚动式筛网将过细的物料粉末筛出,筛网尺寸为1mm。
将经过以上步骤加工的原料送入料斗之中,水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上(原物料湿度7%)并采用螺杆式混合机充分混合搅拌,混合得到的混合物料的湿度为12%。其中,胶体占总体系的质量比为:4.5%(即胶体占混合物料的总质量的4.5%)。所用胶体成分为:100wt%聚二苯基甲烷二异氰酸酯。
将搅拌均匀的物料铺装在铝合金模具上,然后送入蒸汽滚筒热压系统。热压温度为185℃。压力为2.0Mpa。热压后的产品自然冷却至室温后,按照要求进行修边、磨光后获得人造板4,厚度16mm,人造板中胶体的量基本与混合物料中胶体的料相同。
将所得的人造板4按GB4897-2015《刨花板》和GB18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》标准进行测试,测试结果见表4,经测试人造板各项要求符合标准且无甲醛释放。
表4人造板4测试结果
对比例1
采用玉米秸秆为原料,秸秆产地:黑龙江哈尔滨。
将玉米秸秆用切断机切成长度20cm以下的条状,然后送入带筛网的旋转刀片式粗碎机中,筛网筛孔尺寸为16mm。采用滚动式筛网将过细的物料粉末筛出,筛网尺寸为1mm。
将经过以上步骤加工的原料送入料斗之中,水和胶体被先后均匀喷洒在物料之上并采用螺杆式混合机充分混合搅拌,混合得到的混合物料的湿度为13%。其中,胶体占总体系的质量比为:5%(即胶体占混合物料的总质量的5%)。所用胶体主要成分为:2wt%结冷胶、6wt%羟丙基甲基纤维素、90wt%聚二苯基甲烷二异氰酸酯、及2wt%木质素磺酸钠。
将搅拌均匀的物料铺装在铝合金模具上,然后送入蒸汽滚筒热压系统。热压温度为215℃。压力为2.0Mpa。热压后的产品自然冷却至室温后,按照要求进行修边、磨光后获得人造板5,成品厚度16mm,人造板中胶体的量基本与混合物料中胶体的料相同。
将所得的人造板5按GB4897-2015《刨花板》和GB18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》标准进行测试,测试结果见表5,经测试人造板各项要求符合标准且无甲醛释放。
表5人造板5测试结果
如表5所示,对比例1制造的人造板5的静曲强度不合格,其他指标也相对于本发明的人造板也有明显下降。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种人造板,其特征在于,所述人造板包括:人造板原料和胶体组合物;其中,所述的人造板原料为非粮秸秆原料。
2.如权利要求1所述的人造板,其特征在于,所述人造板原料选自下组:麻秆、棉秆、桑枝或其组合。
3.如权利要求1所述的人造板,其特征在于,所述的人造板含有1wt%~15wt%的胶体组合物。
4.如权利要求1所述的人造板,其特征在于,所述胶体组合物为异氰酸酯类胶体组合物。
5.如权利要求1所述的人造板,其特征在于,所述胶体组合物包括第一组分;其中,所述第一组分为聚二苯基甲烷二异氰酸酯,以及任选的结冷胶和/或羟丙基甲基纤维素。
6.如权利要求5所述的人造板,其特征在于,所述胶体组合物还包括第二组分,且所述第二组分包括:黄原胶、木质素磺酸钠,和/或大豆蛋白胶。
7.如权利要求5所述的人造板,其特征在于,所述第一组分占所述胶体组合物总质量的85wt%~100wt%。
8.一种如权利要求1所述人造板的制造方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
(1)提供人造板原料及胶体组合物;
(2)混合所述人造板原料及所述胶体组合物,得到混合物料;以及
(3)对所述混合物料进行成型处理,得到如权利要求1所述人造板。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(1)前还包括步骤:人造板原料处理步骤;且
所述造板原料处理步骤包括:
(a)切断所述人造板原料,得到条状原料;
(b)对步骤(a)的条状原料进行碎化处理,得到碎化的原料;及
(c)从步骤(b)的碎化的原料中筛除过细碎末,得到经处理的人造板原料。
10.用于以秸秆为人造板原料的人造板的胶体组合物,其特征在于,所述胶体组合物包括第一组分;
其中,所述第一组分由结冷胶、羟丙基甲基纤维素及聚二苯基甲烷二异氰酸酯组成。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111516079A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 安徽科林新材料科技有限公司 | 一种棉杆刨花板的加工工艺 |
CN112300592A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 喀什茂隆生态科技有限公司 | 零甲醛高强棉花秸秆人造板 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4655305B2 (ja) * | 2004-06-21 | 2011-03-23 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | 植物繊維質ボード用バインダー組成物及びこれを用いた植物繊維質ボードの製造方法 |
CN104692761A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-10 | 安徽忠盛新型装饰材料有限公司 | 一种剑麻渣复合环保装饰板材及其制备方法 |
CN104802276A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 长春瑛隆材料科技有限公司 | 一种植物秸秆板的制备方法 |
CN106393383A (zh) * | 2015-08-03 | 2017-02-15 | 万华生态板业股份有限公司 | 一种利用无醛胶生产刨花板材的生产方法 |
CN107696214A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-02-16 | 沈阳金博地生态环保科技有限公司 | 一种秸秆板材及其制备方法 |
-
2018
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4655305B2 (ja) * | 2004-06-21 | 2011-03-23 | 日本ポリウレタン工業株式会社 | 植物繊維質ボード用バインダー組成物及びこれを用いた植物繊維質ボードの製造方法 |
CN104692761A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-10 | 安徽忠盛新型装饰材料有限公司 | 一种剑麻渣复合环保装饰板材及其制备方法 |
CN104802276A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 长春瑛隆材料科技有限公司 | 一种植物秸秆板的制备方法 |
CN106393383A (zh) * | 2015-08-03 | 2017-02-15 | 万华生态板业股份有限公司 | 一种利用无醛胶生产刨花板材的生产方法 |
CN107696214A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-02-16 | 沈阳金博地生态环保科技有限公司 | 一种秸秆板材及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
孙广来等: "《新编科技知识全书》", 《新编科技知识全书》 * |
温辉梁: "《精细化工产品生产系列》", 《化工助剂》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111516079A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 安徽科林新材料科技有限公司 | 一种棉杆刨花板的加工工艺 |
CN112300592A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 喀什茂隆生态科技有限公司 | 零甲醛高强棉花秸秆人造板 |
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