CN111015886A - 一种均密度秸秆人造板生产工艺 - Google Patents

一种均密度秸秆人造板生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于人造板生产技术领域，具体涉及一种均密度秸秆人造板生产工艺；包括浒苔碳纤维制备、除虫菊提取物制备、秸秆预处理、辅装、预压、热压、切割、抛光等步骤；采用秸秆和浒苔为原料制作人造板，浒苔富含粗纤维，具有防辐射功能，浒苔与基体树脂粉末的协同能够增强人造板的防辐射性能；本发明无需采用重金属制作防辐射人造板，充分利用了浒苔的性能，且浒苔原料易得，大大降低了成本，另外，所制备的人造板还具有减少甲醛排放的功效；同时还加入了除虫菊，达到有效驱虫的效果。

Description

一种均密度秸秆人造板生产工艺
技术领域
本发明属于人造板生产技术领域，具体涉及一种均密度秸秆人造板生产工艺。
背景技术
现在人们生活对板材的需求越来越大，但板材制造对树木砍伐众多，对自然环境造成极大的伤害，而秸秆人造板是一款新型的板材，可以完美替代木质板材。秸秆人造板主要是利用农村废弃的农作物秸秆作为原料，制作的用于建筑、家具加工制作，具有环保、生态、高科技、综合性能强等优势。秸秆人造板的制作工艺也多种多样。例如，中国发明专利CN201811614821.9 公开了一种用于秸秆人造板的助剂及秸秆人造板的制备方法，按照重量份数计，助剂由以下成分组成：阻燃剂3～10份、增强剂5～20份、防腐剂0～10份、防水剂0～10份。本发明是利用农作物秸秆作为主要原料，复配无毒、无醛、无胶黏剂的无机化合物和有机化工产品，在高温条件下依靠秸秆自身拥有的糖、醛、酚类物质，自发聚合(缩合)形成高强度、阻燃、防潮、不易霉变、零甲醛的秸秆板材、建材、物流托盘等。中国专利CN201810798828.4公开了一种木丝增强稻草秸秆板及其制备方法，属于人造板材技术领域，包括自上而下依次设置的表层、芯层和底层，所述表层、底层为稻草秸秆层，所述芯层由多层的木丝稻草秸秆层叠放在一起构成，所述木丝稻草秸秆层由木丝和稻草秸秆构成，木丝稻草秸秆层中的木丝定向排布，每相邻的木丝稻草秸秆层中的木丝相互垂直，木丝稻草秸秆层中的稻草秸秆设置于木丝的缝隙中，以起填充作用；本发明所述木丝增强稻草秸秆板，构建了木丝与稻草秸秆的三层定向空间结构作为秸秆板的芯层，使木丝在板材中起到骨架支撑作用，并与稻草秸秆形成一种尺寸稳定的结构，降低了稻草秸秆板的密度，有利于减少原材料的消耗，实现稻草秸秆板的轻质化。目前，人们对防辐射性能的要求越来越高，为提高板材的防辐射能力，有必要设计一种均密度秸秆人造板生产工艺。
发明内容
本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种均密度秸秆人造板生产工艺，具有较强的防辐射性能，还具有驱虫的效果。
本发明涉及的均密度秸秆人造板生产工艺，包括以下步骤：
（1）浒苔碳纤维制备：S1、按重量组份称取新鲜浒苔，去除泥沙，切碎，然后加入果胶酶和去离子水重量比为1:5-10的混合溶液中，所述混合溶液与新鲜浒苔的重量比为3-5:1，进行超声搅拌，温度控制在70-80℃；S2、将经S1处理后的浒苔进行挤压、烘干、过筛得浒苔粉末；S3、将浒苔粉末进行炭化处理，炭化温度为250-300℃，时间为7-10小时，得浒苔炭体；S4、将浒苔炭体粉碎与聚酯溶液按照重量比为3-5:1的比例进行混合抽丝后研磨成粉末，得浒苔碳纤维；
（2）除虫菊提取物制备：选取取鲜除虫菊，烘干、粉碎后，加入除虫菊干重2倍的溶剂进行提取0.5h，过滤，得滤液A，然后将过滤后的除虫菊于60℃的水浴锅中静置5h，再过滤，浓缩，即制得质量百分比浓度为60%的除虫菊提取物；
（3）秸秆预处理：将秸秆送至粉碎机中粉碎成秸秆粉末，向秸秆粉末中加入步骤（2）中的滤液A，加热至80-90℃下保温30-60分钟，然后以4-6℃/分钟的速度进行降温至20-30℃，过滤后将烘干，并压缩成均密度的秸秆制板原料；
（4）辅装：将步骤（3）的秸秆制板原料、基体树脂粉末、阻燃剂、浒苔碳纤维和除虫菊提取物加入配料罐中，混合均匀后进行辅装；
（5）预压：对辅装后的物料进行预压，预压压力为8-10Mpa，时间为80-100s，压缩厚度为6-8cm；
（6）热压：对预压后的板材再进行热压，热压压力为12-14Mpa，时间为280-300s；
（7）切割：对热压后的板材进行纵向、横向切割，然后进行冷却；
（8）抛光：对切割成型的板材进行抛光处理，得均密度秸秆人造板。
优选的，所述的步骤（2）中所述的溶剂为95％甲醇或乙醇溶液。
优选的，所述的步骤（3）中所述的秸秆粉末的烘干至水分含量为6-8%；所述的均密度为720-750kg/m3。
优选的，所述的步骤（4）中所述的基体树脂为聚烯烃或聚酰胺或聚酯；所述的阻燃剂为氮系阻燃剂三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种。
优选的，所述的秸秆包括大豆秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、芦苇秸秆中的一种或多种。
本发明所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆150-300份、浒苔20-40份、基体树脂粉末25-35份、除虫菊20-40份、阻燃剂10-20份。
优选的，所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆180份、浒苔25份、基体树脂粉末28份、除虫菊25份、阻燃剂12份。
优选的，所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆200份、浒苔30份、基体树脂粉末30份、除虫菊30份、阻燃剂15份。
优选的，所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆250份、浒苔35份、基体树脂粉末32份、除虫菊35份、阻燃剂18份。
优选的，所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆280份、浒苔38份、基体树脂粉末34份、除虫菊38份、阻燃剂19份。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明采用秸秆和浒苔为原料制作人造板，浒苔富含粗纤维，具有防辐射功能，浒苔与基体树脂粉末的协同能够增强人造板的防辐射性能；本发明无需采用重金属制作防辐射人造板，充分利用了浒苔的性能，且浒苔原料易得，大大降低了成本，另外，所制备的人造板还具有减少甲醛排放的功效；同时还加入了除虫菊，达到有效驱虫的效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
本实施例涉及的均密度秸秆人造板生产工艺，包括以下步骤：
（1）浒苔碳纤维制备：S1、按重量组份称取新鲜浒苔，去除泥沙，切碎，然后加入果胶酶和去离子水重量比为1:7的混合溶液中，所述混合溶液与新鲜浒苔的重量比为4:1，进行超声搅拌，温度控制在75℃；S2、将经S1处理后的浒苔进行挤压、烘干、过筛得浒苔粉末；S3、将浒苔粉末进行炭化处理，炭化温度为260℃，时间为8小时，得浒苔炭体；S4、将浒苔炭体粉碎与聚酯溶液按照重量比为4:1的比例进行混合抽丝后研磨成粉末，得浒苔碳纤维；
（2）除虫菊提取物制备：选取取鲜除虫菊，烘干、粉碎后，加入除虫菊干重2倍的溶剂进行提取0.5h，过滤，得滤液A，然后将过滤后的除虫菊于60℃的水浴锅中静置5h，再过滤，浓缩，即制得质量百分比浓度为60%的除虫菊提取物；
（3）秸秆预处理：将秸秆送至粉碎机中粉碎成秸秆粉末，向秸秆粉末中加入步骤（2）中的滤液A，加热至85℃下保温40分钟，然后以5℃/分钟的速度进行降温至25℃，过滤后将烘干，并压缩成均密度的秸秆制板原料；
（4）辅装：将步骤（3）的秸秆制板原料、基体树脂粉末、阻燃剂、浒苔碳纤维和除虫菊提取物加入配料罐中，混合均匀后进行辅装；
（5）预压：对辅装后的物料进行预压，预压压力为9Mpa，时间为90s，压缩厚度为7cm；
（6）热压：对预压后的板材再进行热压，热压压力为13Mpa，时间为290s；
（7）切割：对热压后的板材进行纵向、横向切割，然后进行冷却；
（8）抛光：对切割成型的板材进行抛光处理，得均密度秸秆人造板。
本实施例步骤（2）中所述的溶剂为95％甲醇溶液。
本实施例所述的步骤（4）中所述的基体树脂为聚烯烃；所述的阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
本实施例所述的秸秆为大豆秸秆。
本实施例所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆180份、浒苔25份、基体树脂粉末28份、除虫菊25份、阻燃剂12份。
实施例2：
本实施例涉及的均密度秸秆人造板生产工艺，包括以下步骤：
（1）浒苔碳纤维制备：S1、按重量组份称取新鲜浒苔，去除泥沙，切碎，然后加入果胶酶和去离子水重量比为1:9的混合溶液中，所述混合溶液与新鲜浒苔的重量比为4:1，进行超声搅拌，温度控制在78℃；S2、将经S1处理后的浒苔进行挤压、烘干、过筛得浒苔粉末；S3、将浒苔粉末进行炭化处理，炭化温度为290℃，时间为9小时，得浒苔炭体；S4、将浒苔炭体粉碎与聚酯溶液按照重量比为5:1的比例进行混合抽丝后研磨成粉末，得浒苔碳纤维；
（2）除虫菊提取物制备：选取取鲜除虫菊，烘干、粉碎后，加入除虫菊干重2倍的溶剂进行提取0.5h，过滤，得滤液A，然后将过滤后的除虫菊于60℃的水浴锅中静置5h，再过滤，浓缩，即制得质量百分比浓度为60%的除虫菊提取物；
（3）秸秆预处理：将秸秆送至粉碎机中粉碎成秸秆粉末，向秸秆粉末中加入步骤（2）中的滤液A，加热至88℃下保温50分钟，然后以6℃/分钟的速度进行降温至28℃，过滤后将烘干，并压缩成均密度的秸秆制板原料；
（4）辅装：将步骤（3）的秸秆制板原料、基体树脂粉末、阻燃剂、浒苔碳纤维和除虫菊提取物加入配料罐中，混合均匀后进行辅装；
（5）预压：对辅装后的物料进行预压，预压压力为10Mpa，时间为90s，压缩厚度为8cm；
（6）热压：对预压后的板材再进行热压，热压压力为14Mpa，时间为300s；
（7）切割：对热压后的板材进行纵向、横向切割，然后进行冷却；
（8）抛光：对切割成型的板材进行抛光处理，得均密度秸秆人造板。
本实施例步骤（2）中所述的溶剂为95％乙醇溶液。
本实施例所述的步骤（4）中所述的基体树脂为聚酰胺；所述的三聚氰胺磷酸盐。
本实施例所述的秸秆为棉花秸秆和芦苇秸秆以1:1的比例混合而成。
本实施例所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份同实施例1。
实施例3：
本实施例所述的均密度秸秆人造板生产工艺同实施例1；不同之处在于所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆200份、浒苔30份、基体树脂粉末30份、除虫菊30份、阻燃剂15份。
实施例4：
本实施例所述的均密度秸秆人造板生产工艺同实施例1；不同之处在于所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆250份、浒苔35份、基体树脂粉末32份、除虫菊35份、阻燃剂18份。
实施例5：
本实施例所述的均密度秸秆人造板生产工艺同实施例1；不同之处在于所述的均密度秸秆人造板的各原料重量组份为：秸秆280份、浒苔38份、基体树脂粉末34份、除虫菊38份、阻燃剂19份。
对比例1：
本对比例所述的均密度秸秆人造板，各原料重量组份为：秸秆180份、基体树脂粉末28份、除虫菊25份、阻燃剂12份。
其制备方法基本同实施例1，与实施例1的区别仅在于不包含步骤（1），及步骤（4）中不包括浒苔碳纤维。
对比例2：
本对比例所述的均密度秸秆人造板，各原料重量组份为：秸秆180份、浒苔25份、基体树脂粉末28份、阻燃剂12份。
其制备方法基本同实施例1，与实施例1的区别仅在于不包含步骤（2），且步骤（3）为：秸秆预处理：将秸秆送至粉碎机中粉碎成秸秆粉末，烘干，并压缩成均密度的秸秆制板原料，及步骤（4）中不包括除虫菊提取物。
对比例3：
本对比例所述的均密度秸秆人造板，各原料重量组份为：秸秆180份、浒苔25份、除虫菊25份、阻燃剂12份。
其制备方法基本同实施例1，与实施例1的区别仅在于步骤（4）中不包括基体树脂粉末。
对比例4：
本对比例所述的均密度秸秆人造板，各原料重量组份同实施例1。
其制备方法基本同实施例1，与实施例1的区别仅在于步骤（3）为：秸秆预处理：将秸秆送至粉碎机中粉碎成秸秆粉末，烘干，并压缩成均密度的秸秆制板原料。即步骤（3）中的秸秆粉末未经过滤液A的处理。
实验例：
为了说明本发明的效果，做了以下对比试验：分别对实施例1-5和对比例1-4所制备的草莓酒进行分组编号，实施例1-5的编号为A1-A5，对比例1-4的编号为B1-B4，每组选取20片制备的均密度秸秆人造板进行以下性能检测，且每组制备的均密度秸秆人造板厚度均为20mm，长*宽均为300*300的规格的样板，最终每组的含水率、密度、甲醛释放量、X射线屏蔽率均选取各组20片均密度秸秆人造板的平均值，采用EG300F型X射线系统对100KeV的X射线的屏蔽性能进行检测；驱虫率计算方法为：将100只活的白蚁放置在人造板上，且放在人造板的相同位置，经过10分钟后，计算每个人造板的驱虫率，每个人造板的驱虫率=距离人造板边沿20cm以内的活的白蚁只数/100*100，各组驱虫率为各组20片人造板的驱虫率的平均值。
表1：
Figure 652783DEST_PATH_IMAGE002
表1中，通过X射线屏蔽率检测结果可以看出，本发明所制备的人造板就有较高的防辐射性能，通过B1的X射线屏蔽率的值可以看出，本发明浒苔的加入能够大大提高人造板的防辐射性能；B2和B4的数值明显比B3的数值高，可以看出，本发明浒苔与基体树脂粉末具有协同作用，两者的结合与整体方案共同作用下，大大提高人造板的防辐射性能，若本发明仅加入浒苔，而不加入计提数基体树脂粉末，即B3，其防辐射性能有所降低；通过甲醛释放量检测结果可以看出，本发明所制备的人造板无甲醛释放，避免了甲醛对身体健康造成威胁；B1的甲醛释放量较B2-B4的释放量高，说明浒苔的还能够降低甲醛释放量，而且，浒苔与其他组份协同作用下，能够将甲醛释放量将至零排放，节能环保；通过每组驱虫率检测结果可以看出，除虫菊的加入使得人造板具有驱虫的功效，从B4的数值可以看出，将人造板粉末经过滤液A处理，能够提高人造板的驱虫能力，甚至能够达到百分百的驱虫效果。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种均密度秸秆人造板生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）浒苔碳纤维制备：S1、按重量组份称取新鲜浒苔，去除泥沙，切碎，然后加入果胶酶和去离子水重量比为1:5-10的混合溶液中，所述混合溶液与新鲜浒苔的重量比为3-5:1，进行超声搅拌，温度控制在70-80℃；S2、将经S1处理后的浒苔进行挤压、烘干、过筛得浒苔粉末；S3、将浒苔粉末进行炭化处理，炭化温度为250-300℃，时间为7-10小时，得浒苔炭体；S4、将浒苔炭体粉碎与聚酯溶液按照重量比为3-5:1的比例进行混合抽丝后研磨成粉末，得浒苔碳纤维；
（2）除虫菊提取物制备：选取取鲜除虫菊，烘干、粉碎后，加入除虫菊干重2倍的溶剂进行提取0.5h，过滤，得滤液A，然后将过滤后的除虫菊于60℃的水浴锅中静置5h，再过滤，浓缩，即制得质量百分比浓度为60%的除虫菊提取物；
（3）秸秆预处理：将秸秆送至粉碎机中粉碎成秸秆粉末，向秸秆粉末中加入步骤（2）中的滤液A，加热至80-90℃下保温30-60分钟，然后以4-6℃/分钟的速度进行降温至20-30℃，过滤后将烘干，并压缩成均密度的秸秆制板原料；
（4）将步骤（3）的秸秆制板原料、基体树脂粉末、阻燃剂、浒苔碳纤维和除虫菊提取物加入配料罐中，混合均匀后进行辅装；
（5）预压：对辅装后的物料进行预压，预压压力为8-10Mpa，时间为80-100s，压缩厚度为6-8cm；
（6）热压：对预压后的板材再进行热压，热压压力为12-14Mpa，时间为280-300s；
（7）切割：对热压后的板材进行纵向、横向切割，然后进行冷却；
（8）抛光：对切割成型的板材进行抛光处理，得均密度秸秆人造板。
2.根据权利要求1所述的均密度秸秆人造板生产工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中所述的溶剂为95％甲醇或乙醇溶液。
3.根据权利要求1所述的均密度秸秆人造板生产工艺，其特征在于：所述的步骤（3）中所述的秸秆粉末的烘干至水分含量为6-8%；所述的均密度为720-750kg/m3。
4.根据权利要求1所述的均密度秸秆人造板生产工艺，其特征在于：所述的步骤（4）中所述的基体树脂为聚烯烃或聚酰胺或聚酯；所述的阻燃剂为氮系阻燃剂三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的均密度秸秆人造板生产工艺，其特征在于：所述的秸秆包括大豆秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、芦苇秸秆中的一种或多种。
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