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一种零甲环保秸秆板及其制备方法

阅读:757发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种零甲环保秸秆板及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种零甲 醛 环保秸秆板的制备方法。以具有热塑性(受热时变软,冷却后变硬)的塑料颗粒为粘结剂,在加热加压条件下将秸秆颗粒粘结在一起,有效解决了传统秸秆板中游离甲醛对环境及人体造成的危害。本发明生产的秸秆板与传统木质板材相比具有相当的结合强度、静曲强度及握螺钉 力 等性质,具有广阔的市场前景。可广泛代替人造 胶合板 、 纤维 板、 刨花板 及天然木材,应用于家具、地板、 门 窗、户外等众多领域,既缓解了木材供需矛盾和废弃秸秆燃烧带来的环境污染问题,又降低了废1日塑料对环境造成的污染。,下面是一种零甲环保秸秆板及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种零甲环保秸秆板,其特征在于包括如下成分:秸秆颗粒、再生塑料颗粒。
2.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于所述的秸秆为选自富含植物纤维的麦秸秆、稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、花秸秆、甘蔗渣等农作物废弃物中的一种或多种的组合;所述秸秆的含水量少于8%,经粉碎机粉碎为1-5厘米的秸秆颗粒。
3.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于所述再生塑料颗粒为可循环利用的尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯中的一种或其组合,经粉碎机粉碎为25-35目的再生塑料颗粒。
4.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于所述的再生塑料颗粒的质量分数小于等于20%。
5.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于利用再生塑料颗粒的热塑性,在加热条件下将秸秆颗粒牢牢粘结在一起,可代替传统的酚醛、脲醛树脂,解决了废旧塑料对环境的污染问题。
6.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于为了得到高强度的秸秆板,秸秆颗粒和再生塑料颗粒均应粉碎为一定粒径大小。
7.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于使用农业废弃物秸秆和废弃塑料为原料,节约了资源,具有绿色环保的特点。
8.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于所制备板材的具有十分优异的物理性质(内结合强度、静曲强度及板面握螺钉等),可与传统脲醛胶、酚醛胶制备的木质板材的性能相媲美。
9.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板,其特征在于生产工艺包括以下步骤:
(1)用自来水清洗掉秸秆表面的泥土和灰尘,再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于
8%,用粉碎机打碎成一定大小的颗粒;将废弃塑料洗净出去泥沙,干燥后用粉碎机打碎成一定大小的颗粒;;
(2)将秸秆颗粒与再生塑料颗粒置于混炼机中共混,为了混合均匀,共混温度低于再生塑料颗粒的熔点,优选温度为50-90℃;
(3)通过可控温连续烘压机烘压成型,先热压冷压,热压温度优选为140-200℃,压力为5-20Mpa,冷压温度为90℃以下,优选为30-80℃,压力为2-10Mpa,维持10min,凝固后形成密实堆积、紧密结合的结构;其特征在于热压和冷压的间隔时间优选为30min以内。
10.根据权利要求1所述的零甲醛环保秸秆板可广泛代替人造胶合板、纤维板、刨花板及天然木材,应用于家具、地板、窗、户外等众多领域。

说明书全文

一种零甲环保秸秆板及其制备方法

技术领域:

[0001] 本发明属于人造板技术领域,具体涉及的是一种零甲醛环保秸秆板的制备方法,利用塑料的热塑性,将农业废弃物秸秆和废旧塑料回收制备成秸秆板,可作为木质板材的替代品用于家具、地板、窗及户外装饰等领域。背景技术:
[0002] 木材在人类发展历史中有着举足轻重的地位,被广泛应用到建筑行业、房屋装修、家具制造和造纸行业等领域,与泥和塑料这三大新型的材料相比,其美丽的条纹、天然的香味和加工方便的特性,使木材更加满足人们对美好生活的追求,但是木材资源匮乏的现状却越来越让人担忧。我国是农业生产大国,农作物种类极其丰富,开发利用农作物秸秆作为原料生产板材,不仅能够缓解木材供需矛盾,保护森林资源,同时可以带动农村经济发展,提高农民收入,实现乡村振兴。
[0003] 目前国内外对麦秸、水稻秸秆、花秸秆等农产品废弃物的特性、制造秸秆板的工艺条件和生产的经济可行性分析做了大量研究工作。在板材生产中,胶黏剂的选择非常关键,在传统秸秆板生产中,脲醛胶和酚醛胶被广泛应用,如中国专利(申请号:201410799748.2)提出一种小麦和水稻秸秆板的生产方法,将水稻和小麦秸秆粉碎后用偶联剂处理,然后加入脲醛树脂胶在多功能搅拌机中混合均匀,热压成型制得家干板,但是由于其含有大量甲醛,对人体和环境产生危害,急需一种环保的胶黏剂作为替代品。塑料作为一种高分子材料具有热塑性(受热时变软,冷却后变硬)的特点,能反复软化和硬化,目前借助塑料的这种特性用于秸秆板生产已有了不少报道。如中国专利(申请号:
200810020342.4)以热塑性塑料为基体,以麦秸纤维为增强剂,通过对麦秸纤维表面进行改性处理,提高其与基体的相容性,然后通过共混、造粒、模压成型等加工工艺制造麦秸纤维/热塑性塑料复合材料。但是该专利生产的秸秆板中塑料的量太高,生产成本较高的同时不利于可再生材料秸秆的大规模使用。
发明内容:
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,所要解决的技术问题在于提供一种低成本、简便易操作、有利于提高板材强度性能且无甲醛释放的粘结剂,用于制备高强度零甲醛环保秸秆板,所获得的秸秆板具有优异的曲张强度、内结合强度等综合性能。
[0005] 1.本发明提供一种制备高强度零甲醛环保秸秆板的方法。
[0006] 该零甲醛环保秸秆板由秸秆颗粒和再生塑料颗粒加工而成,
[0007] 其中秸秆为选自富含植物纤维的麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、薯类秸秆、棉花秸秆、甘蔗渣等农作物废弃物中的一种或多种的组合;所述秸秆的含水量少于10%,经粉碎机粉碎为1-5厘米的秸秆颗粒;
[0008] 其中塑料为可循环利用的尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等废旧塑料中的一种或几种,经粉碎机粉碎为25-35目的再生塑料颗粒。
[0009] 所用秸秆颗粒和再生塑料颗粒粉碎是必须控制在一定尺寸,颗粒粒径过大会导致颗粒间空隙增大,所制环保秸秆板的强度达不到要求;颗粒粒径过小生产出的环保秸秆板容易华成粉末,影响秸秆板的使用寿命。
[0010] 2.本发明所述方法包括:本发明利用秸秆颗粒和再生塑料颗粒制备环保秸秆板的方法比较简便,包括以下三个步骤:
[0011] (1)用自来水清洗掉秸秆表面的泥土和灰尘,再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于8%,用粉碎机打碎成一定大小的颗粒;将废弃塑料洗净出去泥沙,干燥后用粉碎机打碎成一定大小的颗粒;
[0012] (2)将秸秆颗粒与再生塑料颗粒置于混炼机中共混,为了混合均匀,共混温度低于再生塑料颗粒的熔点,优选温度为50-90℃;
[0013] (3)通过可控温连续烘压机烘压成型,先热压再冷压,热压温度优选为140-200℃,压为5-20Mpa,冷压温度为90℃以下,优选为30-80℃,压力为2-10Mpa,维持10min,凝固后形成密实堆积、紧密结合的结构;其特征在于热压和冷压的间隔时间优选为30min以内。。
[0014] 3.本发明提出一种零甲醛环保秸秆板的制备。
[0015] 所述零甲醛环保秸秆板包括秸秆颗粒和再生塑料颗粒,其中秸秆颗粒是零甲醛环保秸秆板的基料,具有热塑性的再生塑料颗粒为粘结剂,在高温加压下再生塑料颗粒熔化,降温后秸秆颗粒被牢牢的粘结在一起,增大秸秆板砖的强度;
[0016] 所述零甲醛环保秸秆板中再生塑料颗粒的质量分数小于等于20%;
[0017] 所述零甲醛环保秸秆板中再生塑料颗粒的质量分数优选为5%-15%;
[0018] 所述模具成型时,使用温度为140-200℃,压力为2-10Mpa,压成厚度为1-3cm,密度为0.74g/cm3的秸秆板。
[0019] 通过对零甲醛环保秸秆板的物理力学性能进行测试,板材的曲张强度为36.35MPa,内结合强度为1.33MPa,握螺钉力为1427.56N,均优于GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》规定的使用标准。
[0020] 所述的零甲醛环保秸秆板可广泛代替人造胶合板、纤维板、刨花板及天然木材,应用于家具、地板、门窗、户外等众多领域。
[0021] 总结,本发明提供一种零甲醛环保秸秆板的制备方法,其有益效果表现在以下三个方面:
[0022] A.环保秸秆板的基材为秸秆颗粒,热塑性再生塑料颗粒作为粘结剂,共混后再生塑料颗粒均匀分在秸秆颗粒周围,高温下再生塑料颗粒熔化,降温后利用高分子材料的的特性将秸秆颗粒牢牢粘结在一起,提高了环保秸秆板的强度;
[0023] B.在秸秆和废弃塑料粉碎过程中,严格控制颗粒的大小,既要防止颗粒太大导致秸秆板强度降低,还要避免颗粒太小出现风华出粉现象;
[0024] C.有效的解决了农业废弃物秸秆和废弃塑料的再利用,生产工艺简便,加工过程中对环境不造成污染,秸秆板生产过程中避免了使用脲醛胶、酚醛胶等胶黏剂,不含有甲醛,具有绿色环保的特点,适宜于大规模生产加工。具体实施方式:
[0025] 本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0026] 实施例1.
[0027] 步骤一,用自来水清洗掉秸秆表面的泥土和灰尘,再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于8%,经粉碎机粉碎为1-5厘米的秸秆颗粒;将废弃塑料洗净出去泥沙,干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒,水分含量低于5%;
[0028] 步骤二,称取100公斤秸秆颗粒,10公斤再生塑料颗粒,加入混炼机中共混,设定温度为70℃,使再生塑料颗粒初步软化;
[0029] 步骤三,将步骤二中混合物通过可控温连续烘压机烘压成型,先热压再冷压,热压温度优选为140-200℃,压力为2-10Mpa,冷压温度为70℃,压力为2-10Mpa,热压和冷压的间隔时间优选为30min;室温下冷却,凝固后最终得到高强度环保秸秆板。
[0030] 实施例2.
[0031] 步骤一,用自来水清洗掉秸秆表面的泥土和灰尘,再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于8%,经粉碎机粉碎为1-5厘米的秸秆颗粒;将废弃塑料洗净出去泥沙,干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒,水分含量低于5%;
[0032] 步骤二,称取100公斤秸秆颗粒,15公斤再生塑料颗粒,加入混炼机中共混,设定温度为70℃,使再生塑料颗粒初步软化;
[0033] 步骤三,将步骤二中混合物通过可控温连续烘压机烘压成型,先热压再冷压,热压温度优选为140-200℃,压力为2-10Mpa,冷压温度为70℃,压力为2-10Mpa,热压和冷压的间隔时间优选为30min;室温下冷却,凝固后最终得到高强度环保秸秆板。
[0034] 实施例3.
[0035] 步骤一,用自来水清洗掉秸秆表面的泥土和灰尘,再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于8%,经粉碎机粉碎为1-5厘米的秸秆颗粒;将废弃塑料洗净出去泥沙,干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒,水分含量低于5%;
[0036] 步骤二,称取100公斤秸秆颗粒,10公斤再生塑料颗粒,加入混炼机中共混,设定温度为50℃,使再生塑料颗粒初步软化;
[0037] 步骤三,将步骤二中混合物通过可控温连续烘压机烘压成型,先热压再冷压,热压温度优选为140-200℃,压力为2-10Mpa,冷压温度为70℃,压力为2-10Mpa,热压和冷压的间隔时间优选为30min;室温下冷却,凝固后最终得到高强度环保秸秆板。
[0038] 实施例4.
[0039] 步骤一,用自来水清洗掉秸秆表面的泥土和灰尘,再利用烘干机将秸秆中水分烘干至低于8%,经粉碎机粉碎为1-5厘米的秸秆颗粒;将废弃塑料洗净出去泥沙,干燥后用粉碎机打碎成25-35目再生塑料颗粒,水分含量低于5%;
[0040] 步骤二,称取100公斤秸秆颗粒,15公斤再生塑料颗粒,加入混炼机中共混,设定温度为50℃,使再生塑料颗粒初步软化;
[0041] 步骤三,将步骤二中混合物通过可控温连续烘压机烘压成型,先热压再冷压,热压温度优选为140-200℃,压力为2-10Mpa,冷压温度为70℃,压力为2-10Mpa,热压和冷压的间隔时间优选为30min;室温下冷却,凝固后最终得到高强度环保秸秆板。
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