CN110253708B - 一种高强度的秸秆无胶板材生产工艺及板材 - Google Patents

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Abstract

一种秸秆无胶板材及其生产工艺，包括以下步骤：1)提取纤维：从秸秆中提取植物纤维，将植物纤维汽爆并与碱溶液混合活化；2)短杆汽爆：将秸秆制成短杆，将短杆汽爆并与碱溶液混合活化；3)粉料汽爆：将秸秆制成粉料，将粉料汽爆并与碱溶液混合活化；4)压制板材：将步骤1)至3)获得的材料混合压制成板材。该工艺生产的板材结构密实，连续性强，各项力学性能优异。

Description

一种高强度的秸秆无胶板材生产工艺及板材
技术领域
本发明涉及一种秸秆压制板材，具体涉及一种高强度的秸秆压制成型板材。
背景技术
彻底解决上述问题的方法是寻找秸秆人造板无胶粘合技术。无胶粘合技术主要是依靠秸秆自身纤维素、半纤维素和木质素三大组分在高温高压下反应生成不溶性树脂，然后将秸秆中纤维胶合在一起，加压成板。由于秸秆原料结构的致密性以及原料中三大组分活性基团含量较低，需要对秸秆进行活化处理，破坏细胞壁结构，提高其反应活性。
活化处理主要有物理法、化学法和生物法。物理法主要有机械热磨方法和蒸汽爆破法，专利CN101172351提出了一种竹材热磨无胶制备人造板的方法，但是由于热压温度较高和热压时间较长，能耗较大的同时生产率较低，导致应用的范围有限；专利CN1067399公开了一种饱和蒸汽蒸煮处理工艺活化木质纤维素原料制备无胶人造板，但是由于秸秆结构的复杂以及热压产生的“自胶合”作用有限，通过此方法压板的强度往往不尽人意。化学法主要通过添加一些化学试剂活化秸秆原料中的天然高分子，产生活性基团，主要有氧化结合法、自由基引发法和、酸催化缩合法和碱溶液活化法四种。生物法主要是利用微生物或酶催化秸秆原料组分降解产生活性基团。当然，目前秸秆无胶粘合技术应用的不是上述的单独一种方法，而是多种方法的组合，如专利CN101214678就是利用热磨和施加氧化剂组合活化方法制备竹纤维人造板，而专利CN1412092提出了利用蒸汽爆破处理秸秆后接种黄孢原毛平革菌固态发酵活化秸秆材料热压制备秸秆变性材料的方法。此方法虽然无外加胶黏剂，但是由于微生物生长周期较长导致压板的生产效率较低，同时漆酶酶活分布的不均匀也容易导致产品不稳定。
蒸汽爆破处理是通过蒸汽将物料加热到一定温度，维持压力一段时间，再突然泄压喷放，产生二次蒸汽，体积猛增，物料受机械力的作用结构被破坏。该方法能够破坏秸秆细胞壁结构，得到介于刨花碎料和热磨纤维之间的纤维，使纤维表面的羟基、羰基等活性官能团数量显著增加，同时细胞壁结构被破坏导致大量木质素能够在较低浓度的碱溶液中溶出。本发明利用蒸汽爆破处理秸秆后利用碱液在热压过程中的温度溶出木质素，这些木质素在高温下与经过活化的秸秆原料中的活性基团以及木质素本身起脱水缩合反应，形成类似胶黏剂作用效果。
此外植物纤维的提取现有技术非常复杂，如中国专利(CN200710143948.2提取秸秆纤维的方法及设备)整套设备需结构复杂，随之而来的就是工艺复杂。
现有的无胶板材强度不足，单纯的秸秆短杆压制成型的板材内部空隙很多，不规则处容易形成应力集中，导致板材强度较低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高强度的秸秆无胶板材生产工艺及板材。
为了实现上述目的，本发明包括以下步骤：
1)提取纤维：从秸秆中提取植物纤维，将植物纤维汽爆并与碱溶液混合活化；
2)短杆汽爆：将秸秆制成短杆，将短杆汽爆并与碱溶液混合活化；
3)粉料汽爆：将秸秆制成粉料，将粉料汽爆并与碱溶液混合活化；
4)压制板材：将步骤一至三获得的材料混合压制成板材。
所述步骤1)提取纤维：具体为选取30-50cm的秸秆，平行排布，一端固定在固定框内，秸秆纵向上叠加2-4层，在常温水中浸泡1-3h，将固定框连同浸泡后的秸秆放在梳离皮带上，梳离皮带有三个，梳离皮带上固定均匀分布的尖刺，尖刺直径在1-2mm范围内，每个梳离皮带上尖刺的间隙不同，有3-5mm、2-3mm、0.5-1mm三种，秸秆依次经过尖刺间隙为3-5mm、2-3mm、0.5-1mm的梳离皮带的梳离，将秸秆梳离成0.5-1mm的植物纤维，植物纤维从固定框上切下，获得20-40cm长的植物纤维。
所述步骤1)还包括捻纱：将植物纤维和玻璃纤维按体积比3:1的比例平行放置，经混合后的纤维捻成纱线，纱线直径在1-2mm范围内；
纱线连续汽爆：还包括汽爆装置，其包括承压壳，承压壳内定位绕线辊，绕线辊由电机传动能够在承压壳沿其轴线自转，承压壳上连通进气管、进线管和出线管，所述纱线从进线管进入承压壳内，缠绕于绕线辊上，然后经出线管出线，承压壳内维持1.8-2.3MPa的压力，纱线进线管进入，从出线管出线，在承压壳内停留12-15min，将纱线含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
织网：将汽爆后获得的纱线编织成纤维网，纤维网包括复合经、纬纱和菱形部，复合经包括地经和绞经，绞经缠绕地经，将地经与纬纱固定在一起，菱形部横向与纤维网宽度相同且与宽度方向平行，其纵向与纤维网长度方向平行，复合经和纬纱垂直，形成的方孔边长在2-3cm。
进一步的，所述步骤2)具体为：将固定框内的固定的剩余秸秆以及其其它秸秆切成3-5cm长的短杆，宽度在3-5mm，将短杆送入螺杆膨化机内，短杆含水率调整在12-18％范围内，螺杆膨化机内高压段温度保持在115-125度范围内，气压保持在1.5-1.7MPa范围内，使短杆在膨化机内停留7-8min；膨化机内温度高、压力高，能够确保水转化成水蒸气，达到汽爆的目的，汽爆短杆含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合。
进一步的，所述步骤3)具体为：将秸秆破碎成0.5-1.2mm的粉料，将粉料经过螺杆膨化机，膨化机内高压端温度保持在115-125度，气压保持在1.2-1.7MPa，粉料在螺杆膨化机内停留7-8min，粉料含水率控制在6.2-7.7％，与3.6-4.2％的碱溶液按质量比1:0.62混合。
一种秸秆无胶板，由汽爆植物纤维、气泡秸秆短杆和汽爆秸秆粉料混合组成。
本发明的有益效果在于：
1、通过纤维、秸秆粉料以及短杆经过汽爆之后进行组合，能够形成密实结构提高强度；
2、纤维能够提高板材整体的连续性，有效提高板材的各项力学性能。
附图说明
图1是秸秆固定框结构示意图。
图2是秸秆与固定框固定结构示意图。
图3是梳离皮带结构示意图。
图4是梳离皮带侧视图。
图5是汽爆装置。
图6是纤维网结构示意图。
图7是膨化机结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明做详细描述。
(一)如图1至7所示一种秸秆无胶板材的生产工艺，第一实施例，包括以下步骤：
1)提取纤维：选取30-50cm的秸秆，平行排布，一端固定在固定框10内，秸秆纵向上叠加2-4层，在常温水中浸泡1-3h，将固定框10连同浸泡后的秸秆放在梳离皮带20上，梳离皮带20有三个，梳离皮带20上固定均匀分布的尖刺，尖刺直径在1-2mm范围内，每个梳离皮带20上尖刺的间隙不同，有3-5mm、2-3mm、0.5-1mm三种，秸秆依次经过尖刺间隙为3-5mm、2-3mm、0.5-1mm的梳离皮带20的梳离，将秸秆梳离成0.5-1mm的植物纤维，植物纤维从固定框上切下，获得20-40cm长的植物纤维，将纤维含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
2)捻纱：将植物纤维和玻璃纤维按体积比3:1的比例平行放置，经混合后的纤维捻成纱线，纱线直径在1-2mm范围内；
3)纱线连续汽爆：还包括汽爆装置30，其包括承压壳31，承压壳31内定位绕线辊32，绕线辊32由电机传动能够在承压壳31沿其轴线自转，承压壳31上连通进气管33、进线管34和出线管35，步骤二获得纱线从进线管34进入承压壳31内，缠绕于绕线辊32上，然后经出线管35出线，承压壳31内维持1.8-2.3MPa的压力，纱线进线管34进入，从出线管35出线，在承压壳31内停留12-15min；
4)织网：将步骤三获得的纱线编织成纤维网，纤维网包括复合经41、纬纱42和菱形部43，复合经41包括地经和绞经，绞经缠绕地经，将地经与纬纱固定在一起，菱形部43横向与纤维网宽度相同且与宽度方向平行，其纵向与纤维网长度方向平行，复合经41和纬纱42垂直，形成的方孔边长在2-3cm；
5)短杆汽爆：将固定框10内的固定的剩余秸秆以及其其它秸秆切成3-5cm长的短杆，宽度在3-5mm，将短杆送入螺杆膨化机50内，短杆含水率调整在12-18％范围内，螺杆膨化机内高压段温度保持在115-125度范围内，气压保持在1.5-1.7MPa范围内，使短杆在膨化机内停留7-8min；膨化机内温度高、压力高，能够确保水转化成水蒸气，达到汽爆的目的，汽爆短杆含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
6)粉料汽爆：将秸秆破碎成0.5-1.2mm的粉料，将粉料经过螺杆膨化机，膨化机内高压端温度保持在115-125度，气压保持在1.2-1.7MPa，粉料在螺杆膨化机内停留7-8min，粉料含水率控制在6.2-7.7％，与3.6-4.2％的碱溶液按质量比1:0.62混合，；
7)粉料塑形：将步骤六获得的混合后挤塑成纵截面为三角形的活化粉料棒，粉料棒纵截面高1-3cm；
8)底板设置：将粉料棒排平行排列，间隔5-10cm，在粉料棒之间铺设步骤五获得的汽爆短杆和步骤六获得汽爆粉料按体积比3:1的比例混合并在排列好的粉料棒之间平铺，平铺高度为粉料棒高度的1/3-1/2，然后铺设步骤四获得的纤维网；
9)秸秆填充：将步骤六获得粉料与步骤五获得汽爆短杆按体积比2:1混合，并将混合料铺设在步骤八制得的底板上；
10)在步骤九铺设的混合料上铺设纤维网，并在纤维网上放置步骤七获得粉料棒，并在横向上与底板上的粉料棒间隔设置，在粉料棒上铺设步骤五获得的汽爆短杆和步骤六获得汽爆粉料按体积比3:1比例的混合料，只表面平整；
11)压制板材：将步骤10获得的混合材料在0.6-0.8MPa，温度90-105度下预压10-12min，然后在压力1.6-1.9MPa，温度180-190度下压制8-15min。
12)与含水量为5-10％，将烘干后的汽爆秸秆与1-3％碱溶液按质量固液比1:0.5-1均匀混合。
使用以上工艺制得的厚度为1.5cm的板材抗折强度是单纯使用短杆压制的同样厚度的板材的3.5倍，抗压强度是其强度的2.6倍。
(二)一种秸秆无胶板材的生产工艺，第二实施例，包括以下步骤：
1)提取纤维：选取30-50cm的秸秆，平行排布，一端固定在固定框10内，秸秆纵向上叠加2-4层，在常温水中浸泡1-3h，将固定框10连同浸泡后的秸秆放在梳离皮带20上，梳离皮带20有三个，梳离皮带20上固定均匀分布的尖刺，尖刺直径在1-2mm范围内，每个梳离皮带20上尖刺的间隙不同，有3-5mm、2-3mm、0.5-1mm三种，秸秆依次经过尖刺间隙为3-5mm、2-3mm、0.5-1mm的梳离皮带20的梳离，将秸秆梳离成0.5-1mm的植物纤维，植物纤维从固定框上切下，并剪切成5-8cm长的纤维，将纤维含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
2)短杆汽爆：将固定框10内的固定的剩余秸秆以及其其它秸秆切成3-5cm长的短杆，宽度在3-5mm，将短杆送入螺杆膨化机50内，短杆含水率调整在12-18％范围内，螺杆膨化机内高压段温度保持在115-125度范围内，气压保持在1.5-1.7MPa范围内，使短杆在膨化机内停留7-8min；膨化机内温度高、压力高，能够确保水转化成水蒸气，达到汽爆的目的，汽爆短杆含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
3)粉料汽爆：将秸秆破碎成0.5-1.2mm的粉料，将粉料经过螺杆膨化机，膨化机内高压端温度保持在115-125度，气压保持在1.2-1.7MPa，粉料在螺杆膨化机内停留7-8min，粉料含水率控制在6.2-7.7％，与3.6-4.2％的碱溶液按质量比1:0.62混合，；
4)将玻璃纤维、步骤一获得的纤维、步骤二获得的短杆和步骤三获得的粉料按体积比0.06:0.12：2.5:1的比例混合；
5)压制板材：将步骤4获得的混合材料在0.6-0.8MPa，温度90-105度下预压10-12min，然后在压力1.6-1.9MPa，温度180-190度下压制8-15min。
使用以上工艺制得的厚度为1.5cm的板材抗折强度是单纯使用短杆压制的同样厚度的板材的2.4倍，抗压强度是其强度的1.8倍。
(三)一种秸秆无胶板材的生产工艺，第三实施例，包括以下步骤：
1)提取纤维：选取30-50cm的秸秆，平行排布，一端固定在固定框10内，秸秆纵向上叠加2-4层，在常温水中浸泡1-3h，将固定框10连同浸泡后的秸秆放在梳离皮带20上，梳离皮带20有三个，梳离皮带20上固定均匀分布的尖刺，尖刺直径在1-2mm范围内，每个梳离皮带20上尖刺的间隙不同，有3-5mm、2-3mm、0.5-1mm三种，秸秆依次经过尖刺间隙为3-5mm、2-3mm、0.5-1mm的梳离皮带20的梳离，将秸秆梳离成0.5-1mm的植物纤维，植物纤维从固定框上切下，获得20-40cm长的植物纤维，将纤维含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
2)捻纱：将植物纤维和玻璃纤维按体积比3:1的比例平行放置，经混合后的纤维捻成纱线，纱线直径在1-2mm范围内；
3)纱线连续汽爆：还包括汽爆装置30，其包括承压壳31，承压壳31内定位绕线辊32，绕线辊32由电机传动能够在承压壳31沿其轴线自转，承压壳31上连通进气管33、进线管34和出线管35，步骤二获得纱线从进线管34进入承压壳31内，缠绕于绕线辊32上，然后经出线管35出线，承压壳31内维持1.8-2.3MPa的压力，纱线进线管34进入，从出线管35出线，在承压壳31内停留12-15min；
4)织网：将步骤三获得的纱线编织成纤维网，纤维网包括复合经41、纬纱42和菱形部43，复合经41包括地经和绞经，绞经缠绕地经，将地经与纬纱固定在一起，菱形部43横向与纤维网宽度相同且与宽度方向平行，其纵向与纤维网长度方向平行，复合经41和纬纱42垂直，形成的方孔边长在2-3cm；
5)短杆汽爆：将固定框10内的固定的剩余秸秆以及其其它秸秆切成3-5cm长的短杆，宽度在3-5mm，将短杆送入螺杆膨化机50内，短杆含水率调整在12-18％范围内，螺杆膨化机内高压段温度保持在115-125度范围内，气压保持在1.5-1.7MPa范围内，使短杆在膨化机内停留7-8min；膨化机内温度高、压力高，能够确保水转化成水蒸气，达到汽爆的目的，汽爆短杆含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
6)粉料汽爆：将秸秆破碎成0.5-1.2mm的粉料，将粉料经过螺杆膨化机，膨化机内高压端温度保持在115-125度，气压保持在1.2-1.7MPa，粉料在螺杆膨化机内停留7-8min，粉料含水率控制在6.2-7.7％，与3.6-4.2％的碱溶液按质量比1:0.62混合，；
7)粉料塑形：将步骤六获得的混合后挤塑成纵截面为三角形的活化粉料棒，粉料棒纵截面高1-3cm；
8)底板设置：将粉料棒排平行排列，间隔5-10cm，在粉料棒之间铺设步骤五获得的汽爆短杆和步骤六获得汽爆粉料按体积比3:1的比例混合并在排列好的粉料棒之间平铺，平铺高度为粉料棒高度的1/3-1/2，然后铺设步骤四获得的纤维网；
9)在底板上铺设纤维网，并在纤维网上放置平行排列的粉料棒，与底板上的粉料棒间隔设置，并用步骤五获得的汽爆短杆和步骤六获得汽爆粉料按体积比3:1的混合料铺平表面；
10)压制板材：将步骤10获得的混合材料在0.6-0.8MPa，温度90-105度下预压10-12min，然后在压力1.6-1.9MPa，温度180-190度下压制8-15min。
使用以上工艺制得的厚度为1.5cm的板材抗折强度是单纯使用短杆压制的同样厚度的板材的3.1倍，抗压强度是其强度的1.9倍。
一种秸秆无胶板材，包括汽爆秸秆
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种秸秆无胶板材的生产工艺，包括以下步骤：
步骤1)提取纤维：从秸秆中提取植物纤维，将植物纤维汽爆并与碱溶液混合活化；
步骤2)短杆汽爆：将秸秆制成短杆，将短杆汽爆并与碱溶液混合活化；
步骤3)粉料汽爆：将秸秆制成粉料，将粉料汽爆并与碱溶液混合活化；
步骤4)压制板材：将步骤一至三获得的材料混合压制成板材；
所述步骤1)提取纤维：具体为选取30-50cm的秸秆，平行排布，一端固定在固定框内，秸秆纵向上叠加2-4层，在常温水中浸泡1-3h，将固定框连同浸泡后的秸秆放在梳离皮带上，梳离皮带有三个，梳离皮带上固定均匀分布的尖刺，尖刺直径在1-2mm范围内，每个梳离皮带上尖刺的间隙不同，有3-5mm、2-3mm、0.5-1mm三种，秸秆依次经过尖刺间隙为3-5mm、2-3mm、0.5-1mm的梳离皮带的梳离，将秸秆梳离成0.5-1mm的植物纤维，植物纤维从固定框上切下，获得20-40cm长的植物纤维；
所述步骤1)还包括捻纱：将植物纤维和玻璃纤维按体积比3:1的比例平行放置，经混合后的纤维捻成纱线，纱线直径在1-2mm范围内；
纱线连续汽爆：还包括汽爆装置，其包括承压壳，承压壳内定位绕线辊，绕线辊由电机传动能够在承压壳沿其轴线自转，承压壳上连通进气管、进线管和出线管；
所述纱线从进线管进入承压壳内，缠绕于绕线辊上，然后经出线管出线，承压壳内维持1.8-2.3MPa的压力，纱线进线管进入，从出线管出线，在承压壳内停留12-15min，将纱线含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合；
织网：将汽爆后获得的纱线编织成纤维网，纤维网包括复合经、纬纱和菱形部，复合经包括地经和绞经，绞经缠绕地经，将地经与纬纱固定在一起，菱形部横向与纤维网宽度相同且与宽度方向平行，其纵向与纤维网长度方向平行，复合经和纬纱垂直，形成的方孔边长在2-3cm。
2.根据权利要求1所述的秸秆无胶板材的生产工艺，其特征在于，
所述步骤2)具体为：将固定框内的固定的剩余秸秆以及其它秸秆切成3-5cm长的短杆，宽度在3-5mm，将短杆送入螺杆膨化机内，短杆含水率调整在12-18％范围内，螺杆膨化机内高压段温度保持在115-125℃范围内，气压保持在1.5-1.7MPa范围内，使短杆在膨化机内停留7-8min；膨化机内温度高、压力高，能够确保水转化成水蒸气，达到汽爆的目的，汽爆短杆含水率控制在5.6-6.3％，与3.2-3.7％的碱溶液按质量比1:0.72混合。
3.根据权利要求1所述的秸秆无胶板材的生产工艺，其特征在于，
所述步骤3)具体为：将秸秆破碎成0.5-1.2mm的粉料，将粉料经过螺杆膨化机，膨化机内高压端温度保持在115-125度，气压保持在1.2-1.7MPa，粉料在螺杆膨化机内停留7-8min，粉料含水率控制在6.2-7.7％，与3.6-4.2％的碱溶液按质量比1:0.62混合。
4.一种秸秆无胶板材，其特征在于，由如权利要求1制成的汽爆植物纤维、汽爆秸秆短杆和汽爆秸秆粉料混合组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1074926A1 (ru) * 1982-06-11 1984-02-23 Дальневосточный научно-исследовательский институт лесной промышленности Устройство дл очистки щепы от коры и гнили
CN101100817A (zh) * 2007-08-16 2008-01-09 徐丕义 提取秸秆纤维的方法及设备
CN101234504A (zh) * 2008-03-04 2008-08-06 南京林业大学 闪蒸解纤无胶轻质农作物秸秆纤维复合材料制造方法
CN103358377A (zh) * 2012-04-01 2013-10-23 中国科学院过程工程研究所 一种汽爆秸秆无胶环保人造板的制备方法
CN103362008A (zh) * 2012-04-01 2013-10-23 中国科学院过程工程研究所 一种以碱木质素为胶粘剂的汽爆秸秆生态板制备方法
CN107619555A (zh) * 2017-10-16 2018-01-23 王金华 一种复合木塑建筑模板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1074926A1 (ru) * 1982-06-11 1984-02-23 Дальневосточный научно-исследовательский институт лесной промышленности Устройство дл очистки щепы от коры и гнили
CN101100817A (zh) * 2007-08-16 2008-01-09 徐丕义 提取秸秆纤维的方法及设备
CN101234504A (zh) * 2008-03-04 2008-08-06 南京林业大学 闪蒸解纤无胶轻质农作物秸秆纤维复合材料制造方法
CN103358377A (zh) * 2012-04-01 2013-10-23 中国科学院过程工程研究所 一种汽爆秸秆无胶环保人造板的制备方法
CN103362008A (zh) * 2012-04-01 2013-10-23 中国科学院过程工程研究所 一种以碱木质素为胶粘剂的汽爆秸秆生态板制备方法
CN107619555A (zh) * 2017-10-16 2018-01-23 王金华 一种复合木塑建筑模板

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