技术领域
[0001] 本
发明属于
植物纤维利用技术领域,具体涉及一种速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品的方法。
背景技术
[0002] 我国森林资源短缺,木材供应紧张。为了保护生态环境、造福子孙后代,国家启动了天然林保护工程,实行禁伐。但是随着国民经济建设的发展和人民生活
水平的提高,对建筑材料和木材的需求量却不断增加。为解决这一矛盾,市场上推出了许多新型建筑材料和木材的替代品,如发泡
水泥、轻
钢结构、复合地板,但这些产品都是高能耗产品,在生产过程中排放大量的CO2、消耗化石
能源和
矿石资源,不可持续。
[0003] 种植速生碳汇草通过刈割,实现
生物质飞跃大增产,用植物纤维生产建筑材料、木质和纸质替代品,可改善生态环境、调节大气中CO2含量,抑制全球
气候变暖。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品的方法,利用不适宜
农作物耕种的荒山、荒坡、边际性土地、污染需修复土地种植速生碳汇草,通过刈割实现生物质飞跃大增产;将大气圈中动态的CO2气体转入
生物圈中,形成静态的固体有机碳化合物,加工成建筑材料、木质和纸质替代品。把滞留在大气圈中过多的CO2分配到以植物为原料的产品生产、储存的产业链中,调节大气中CO2的浓度,抑制全球气候变暖。
[0005] 建立速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品项目碳减排基准线与监测方法学,将速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品项目参与碳交易。
[0006] 雷学军在2015年《中国能源》第5期中指出:速生草及碳产品可用于生产建筑材料、
包装材料、造纸及生产
饲料,可提高附加值约15~20%。同时对于增加碳
封存,减少大气圈中CO2含量具有重要意义。
[0007] 通过对速生碳汇草的种植、刈割、综合应用;可调节
温室效应,抑制全球气候变暖,消除雾霾;维护地球上水、气、
冰共存的气候平衡状态与
生物多样性;实现经济社会发展、环境保护与应对
气候变化的共羸。
[0008] 雷学军在2015年《中国能源》第5期中还指出:速生碳汇草可
压制成型材,用于生产建筑材料,是利用高分子界面化学原理及黏结特性加工成型的一种多用途新型建筑材料。
[0009] 在本
申请中所述的“速生碳汇草”是指利用不适宜农作物耕种的荒山荒坡、边际性土地、污染需修复土地,人为种植、以固碳为目的、生长发育快、可多次刈割的草本植物。
[0010] 本发明是通过人为种植速生碳汇草,进行收割后,加工成发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品和纸质替代品,其途径是:(1)适时收割种植的速生碳汇草;
(2)根据加工成发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品、纸质替代品的技术要求,对速生碳汇草进行预处理;
(3)生产发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品、纸质替代品。
[0011] 速生碳汇草生产发泡纤维板的步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的
叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石
块、泥沙、
铁丝、纤维绳等杂物清除干净,切成10~50cm长的小段,用
风将切断的叶片吹走,留下茎干;
(3)将切断的速生碳汇草茎干与碎石(矿渣颗粒)按
质量比为1~2:20加入
搅拌机内搅拌,直至速生碳汇草茎干被碎石或矿渣颗粒打散,呈纤维状;
(4)将磷
石膏粉碎成直径0.1~0.2mm的粉末状颗粒,与步骤(3)中打散的速生碳汇草纤维、碎石(矿渣颗粒)混合物按质量比1:8~10混合均匀;
(5)EPS颗粒(或将回收的废弃聚苯乙烯
泡沫经
破碎机,破碎成直径3~5mm的EPS颗粒,基本保持原生EPS颗粒的特征)、细砂、水泥、步骤(4)中的混合物、外加剂按质量比5:35~
45: 35~45:10~15:0.1~1混合均匀后,再加水搅拌1~2min,形成粘稠状浆体;外加剂有石膏
缓凝剂、
减水剂、
泵送剂、
速凝剂等;
(6)将调制好的浆体倒入模具中,制成各种规格的速生碳汇草发泡纤维板、砖,成型后在
温度10~40℃,湿度50~80%的自然环境下养护5~7天,防止水泥
凝固、干燥过程中的发热和纤维干燥过程中的蠕动引起成品开裂、酥化。
[0012] 速生碳汇草生产组合墙体的步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;
(3)将速生碳汇草粉碎成1~10mm的植物颗粒;如果长时间储存,可将植物颗粒风干,
含水量控制在25%以内,短期内即加工成组合墙体,从节省能源的
角度出发,可不必进行干燥;
(4)根据房屋的承重体系和围护结构
框架,统一设计速生碳汇草组合式墙体单元模块,合理预置或预留管线、
开关、单元模块连结点、单元模块吊装点、工艺孔等;
(5)将粉碎的植物颗粒与砂子(碎石、矿渣)、
煤灰、水泥、石灰(石膏、
铝粉)按体积比2:
1:1:1:1加水搅拌均匀,注入空气使混合后的沙浆内呈多孔状,除去沙浆表面的泡沫和杂物,料浆的表观
密度控制在400~800kg/m3;
(6)在组合式墙体单元模块的模具内涂上
脱模剂、油或铺上塑料,再将充气后的沙浆注满模具,依次捣实、抹平、抹光,进行带模养护;
(7)在
温度控制10~35℃、
相对湿度50~80%的环境下,保持8~12h后进行脱模,沙浆硬化过程中升温过快,会使组合式墙体制品内部的膨胀应
力太集中,造成制品酥松脆化或开裂;湿度50~80%,10~15天后可将组合式墙体单元模块叠码;保温养护20~30天后,组合式墙体单元模块即可使用。
[0013] 速生碳汇草生产轻质砖瓦的步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;
(3)将速生碳汇草进行粉碎,经30~80目筛筛选出速生碳汇草颗粒;
(4)将速生碳汇草颗粒按质量比1:80~120加入质量浓度比为5~8%的 NaOH溶液中搅拌均匀,在常温下浸泡1~2h,可除去纤维中的果酸和
脂肪酸;
(5)
碱法处理后的速生碳汇草纤维,用清水洗涤至中性,经过滤获得含水量小于90%的速生碳汇草纤维;将中性的速生碳汇草纤维与C4H6O3按固液比1:15~20混合,在常温下浸泡
30~40min,速生碳汇草纤维中的半
纤维素,胶质已去除干净,纤维表面更粗糙,可提高用速生碳汇草纤维生产的轻质砖瓦产品的性能;
(6)过滤后获得改性速生碳汇草纤维,在50~80℃下风干至含水量低于20%,可防止速生碳汇草纤维在储存过程中板结、发霉;经储存后,改性速生碳汇草纤维使用时再次干燥,将含水量控制在15%以内;
(7)将PVC颗粒或回收的PVC(经清理、粉碎成颗粒)在80~90℃干燥2~3h,与再次干燥的改性速生碳汇草纤维按质量比1.5~2:3混合;
(8)按质量比加入1%的偶氮二甲酰胺(发泡剂)、4~6%的
马来酸酐接枝聚丙烯(
偶联剂)、0.1%的过
氧二异丙苯(增强剂)、0.5~1.0%的马来酸酐(增强剂),放入搅拌机中搅拌5~6min;
(9)将混合物加入混炼机,在180~185℃下混炼3~5min,取出熔融状态的物料放入成型机,在185~190℃、压力2~2.2MPa下,
挤压成型,冷却后即得成品;成品外形可以是平板、波纹板、U型槽、棒、管、块等。
[0014] 速生碳汇草生产阻燃保温板的步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;
(3)将速生碳汇草进行粉碎,经150~200目筛筛选出速生碳汇草颗粒;
(4)将速生碳汇草颗粒按质量比1:100~120加入质量浓度比为8~10%的 NaOH溶液中搅拌均匀,在常温下浸泡12~24h,去除速生碳汇草纤维中的果胶和半纤维素;
(5)过滤后获得改性速生碳汇草纤维,在50~80℃下风干至含水量低于20%,可防止速生碳汇草纤维在储存过程中板结、发霉;
(6)向发泡剂反应釜注入清水(软水或去离子水),并升温到80~90℃,按水的重量加入质量比为5~8%的乙苯、5~8%的乙二醇搅拌40~60min,转速为150~200r/min;冷却至60~
70℃,再加入质量比为25~30%的十二烷基
硫酸钠发泡剂、10~15%的十二完基硫酸铵发泡剂、10~15%的六亚基四胺,用KOH、Ca(OH)2或NaOH将pH值调至8,搅拌40~60min,转速为150~200r/min;冷却至20~30℃后,用磺酸、
磷酸或
草酸将pH值调至中性,再加入0.1%的MgCl2搅拌均匀,即完成发泡剂的制作;
(7)向固泡剂反应釜注入清水(软水或去离子水),并升温到70~80℃,按水的重量加入质量比为2~3%的聚乙二醇搅拌5~10min,转速为200~300r/min;冷却至60~70℃,再加入质量比为10~15%的咪唑啉缓蚀剂、5~10%的十八烯醇搅拌20~30min,转速为200~300r/min;冷却至20~30℃后,加入质量比为0.5~1%的氧化铝,用磷酸或草酸将pH值调至1~
1.5,搅拌均匀,即完成固泡剂的制作;
(8)将甲
醛注入反应釜中,并升温到80~90℃,加入
氯化铵或氢氧化
钾调pH值8~9;冷却至40~50℃后,向反应釜中加入尿素,尿素与甲醛的质量比1:1.0~1.2,搅拌40~50min,转速为400~500r/min;自然升温至80℃后,按反应釜中甲醛与尿素混合物的总重量,加入2~3倍重量的尿素、0.3~0.5%的聚乙烯醇和三聚氰胺,用
盐酸、磷酸或草酸将pH值控制在5~7,搅拌5~10min,转速为400~500r/min,温度控制在80~90℃;在酸性状态下与剩余游离态甲醛充分反应;当形成泡沫状态时,加入1~1.5%的氧化铝充分
吸附剩余游离态的甲醛,即完成胶黏剂的制作;
(9)向胶黏剂反应釜中加入改性速生碳汇草纤维,胶黏剂与改性速生碳汇草纤维质量比为1:5,温度维持在80~90℃下,搅拌10~15min,转速为400~500r/min;
(10)向胶黏剂反应釜中加入发泡剂和固泡剂,发泡剂、固泡剂与胶黏剂改性速生碳汇草纤维混合物按质量比为2:2:3~4,搅拌5~10min,转速为400~500r/min,温度40~50℃,压力0.1~0.2MPa;
(11)将熔融状态的物料放入成型机,发泡成型,冷却后即得成品;成品外形可以是平板、波纹板、U型槽、棒、管等。
[0015] 速生碳汇草生产木质替代品的步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净,切成50~150cm长的小段,用风将切断的叶片吹走,留下茎干;
(3)将切断的茎干按体积比1:1.5~2浸入质量浓度比为5~10%的 NaOH溶液中,在常温下浸泡12~24h,除掉茎干表面的蜡质层;
(4)将经碱法处理后的茎干用清水洗涤至中性,沥干水份后,送入
微波干燥炉内,加入茎干质量1~5%的季铵
铜或8-羟基喹啉铜、二甲基二癸基氯化铵,在微波功率0.6~0.7kW/kg,压力1.5~2.0MPa,温度100~200℃,干燥至含水量为5~10%;微波干燥过程中,增加茎干表面的极性和反应活性,有利于黏胶剂在茎干纤维内部的渗透与扩散;
(5)将改性异氰酸酯胶黏剂均匀喷洒在干燥后的速生碳汇草茎秆上,施胶量与茎干的质量比为1:4~5;
(6)将混合后的茎干与胶送入成型机,在温度140~160℃,压力3.0~3.5MPa下,
热压时间5~15min,压缩比为10~12:1;根据模具不同,可热压成平板、
波形板、方、棒、条等各种形状;
(7)冷却后切边整形后,即得成品,可替代木质板、方、棒、条使用。
[0016] 速生碳汇草生产纸质替代品的步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;再将速生碳汇草进行粉碎,经80~100目筛筛选出速生碳汇草颗粒;
(3)速生碳汇草颗粒与水按体积比1:2~3混合,每吨清水中加入纤维
软化离解剂1~
2kg,NaOH颗粒4~6kg,搅拌2~5min后,静置8~12h;
(4)将离心过滤软化离解后的速生碳汇草纤维注入模具,在温度100~120℃,压力3.5~4.5MPa下成型;
(5)在80~100℃下干燥至含水量低于15%,即为成品;根据模具的不同,可生产纸板、纸盒、蜂窝板、蜂窝纸芯、托板、包角、缓冲垫,用于包装、仓储运输、建材、家具、餐具及殡仪制品等。
[0017] 本发明的优点:1)全球人口的增长与社会的发展,资源的快速消耗,排放大量的CO2,导致严重的温室效应,引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展、循环发展,人类才可持续发展。
[0018] 2)速生碳汇草属可再生资源,通过光合作用在固碳的同时持续获得生物质。
[0019] 3)通过将速生碳汇草加工成发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品和纸质替代品,可解决社会就业问题,产生巨大的碳经济循环链。
[0020] 4)除国际公认的木质建筑材料、造纸材料外,增
加速生碳汇草制造建筑材料、木质替代品和纸质替代品意义重大。
[0021] 具体的实施方式下面详细说明本发明优选的技术方案,但本发明不限于所提供的
实施例。
[0022] 实施例1 速生碳汇草生产发泡纤维板的方法利用速生碳汇草生产的发泡纤维板具有密度低、强度高、吸水率低、耐酸、耐碱、
隔热、
隔音、保温性能好、防震、易成型、不被生物分解等优点,可减少路面的沉降及侧压力,保持路面稳定及地下排水系统畅通。在雨
雪较多的山区,可减少雨雪对路基的侵蚀,防止路面局部塌陷,提高坡体
稳定性,减少山体滑坡和冰冻现象。
[0023] 其生产步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净,切成10~50cm长的小段,用风将叶片吹走,留下茎干;
(3)将切断的速生碳汇草茎干与碎石(矿渣颗粒)按质量比为1~2:20加入搅拌机内搅拌,直至速生碳汇草茎干被碎石或矿渣颗粒打散,呈纤维状;
(4)将磷石膏粉碎成直径0.1~0.2mm的粉末状颗粒,与步骤(3)中打散的速生碳汇草纤维、碎石(矿渣颗粒)混合物按质量比1:8~10混合均匀;
(5)EPS 颗粒(或将回收的废弃聚苯乙烯泡沫经
破碎机,破碎成直径3~5mm的EPS颗粒,基本保持原生EPS颗粒的特征)、细砂、水泥、步骤(4)中的混合物、外加剂按质量比5:35~
45: 35~45:10~15:0.1~1混合均匀后,再加水搅拌1~2min,形成粘稠状浆体;外加剂有石膏缓凝剂、减水剂、泵送剂、速凝剂等;
(6)将调制好的浆体倒入模具中,制成各种规格的速生碳汇草发泡纤维板、砖,成型后在温度10~40℃,湿度50~80%的自然环境下养护5~7天,防止水泥凝固、干燥过程中的发热和纤维干燥过程中的蠕动引起成品开裂、酥化。
[0024] 实施例2 速生碳汇草生产组合墙体的方法随着森林耕地等自然资源的破坏和减少,传统的砖木结构
建筑物逐渐被水泥材料和钢材所取代。速生碳汇草组合墙体采用轻钢结构,自重轻、保温性能好、隔音效果佳、抗震性强,施工时采用
螺栓连接,方便快捷、施工周期短,施工过程无水作业,建筑垃圾少,对环境污染小,还可以减少地基处理成本和运输
费用。与传统
烧结粘土砖、
混凝土砖相比节土节能,还可利用工业废渣。
[0025] 其生产步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;
(3)将速生碳汇草粉碎成1~10mm的植物颗粒;如果长时间储存,可将植物颗粒风干,含水量控制在25%以内,短期内加工成组合墙体,从节省能源的角度出发,可不必进行干燥;
(4)根据房屋的承重体系和围护结构框架,统一设计速生碳汇草组合式墙体单元模块,合理预置或预留管线、开关、单元模块连结点、单元模块吊装点等;
(5)将粉碎的植物颗粒与砂子(碎石、矿渣)、煤灰、水泥、石灰(石膏、铝粉)按体积比2:
1:1:1:1加水搅拌均匀,注入空气使混合后的沙浆内呈多孔状,除去沙浆表面的泡沫和杂物,料浆的表观密度控制在400~800kg/m3;
(6)在组合式墙体单元模块的模具内涂上脱模剂、油或铺上塑料,再将充气后的沙浆注满模具,依次捣实、抹平、抹光,进行带模养护;
(7)在温度控制10~35℃、相对湿度50~80%的环境下,保持8~12h后进行脱模,沙浆硬化过程中升温过快,会使组合式墙体制品内部的膨胀
应力太集中,造成制品酥松脆化或开裂;湿度50~80%,10~15天后可将组合式墙体单元模块叠码;保温养护20~30天后,组合式墙体单元模块即可使用。
[0026] 实施例3 速生碳汇草生产轻质砖瓦的方法利用速生碳汇草纤维和聚氯乙烯(PVC)或回收的PVC为原料,通过发泡技术生产的速生碳汇草轻质砖瓦,物理性、化学性稳定,热导率小、耐冲击,防水、防虫、美观、实用。
[0027] 其生产步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;
(3)将速生碳汇草进行粉碎,经30~80目筛筛选出速生碳汇草颗粒;
(4)将速生碳汇草颗粒按质量比1:80~120加入质量浓度比为5~8%的 NaOH溶液中搅拌均匀,在常温下浸泡1~2h,可除去纤维中的果酸和脂肪酸;
(5)碱法处理后的速生碳汇草纤维,用清水洗涤至中性,经过滤获得含水量小于90%的速生碳汇草纤维;将中性的速生碳汇草纤维与C4H6O3按固液比1:15~20混合,在常温下浸泡
30~40min,速生碳汇草纤维中的半纤维素,胶质已去除干净,纤维表面更粗糙,可提高用速生碳汇草纤维生产的轻质砖瓦产品性能;
(6)过滤后获得改性速生碳汇草纤维,在50~80℃下风干至含水量低于20%,可防止速生碳汇草纤维在储存过程中板结、发霉;经储存后,改性速生碳汇草纤维使用时再次干燥,将含水量控制在15%以内;
(7)将PVC颗粒或回收的PVC(经清理、粉碎成颗粒)在80~90℃干燥2~3h,与再次干燥的改性速生碳汇草纤维按质量比1.5~2:3混合;
(8)按质量比加入1%的偶氮二甲酰胺(发泡剂)、4~6%的马来酸酐接枝聚丙烯(偶联剂)、0.1%的过氧二异丙苯(增强剂)、0.5~1.0%的马来酸酐(增强剂),放入搅拌机中搅拌5~6min;
(9)将混合物加入混炼机,在180~185℃下混炼3~5min,取出熔融状态的物料放入成型机,在185~190℃、压力2~2.2MPa下,
挤压成型,冷却后即得成品;成品外形可以是平板、波纹板、U型槽、棒、管、块等。
[0028] 实施例4 速生碳汇草生产阻燃保温板的方法利用速生碳汇草纤维和胺基
树脂为原料,通过发泡、硬化技术生产的阻燃型泡沫保温材料,保温、隔音、阻燃、防蛀、防鼠,密度小、易于成型,可减少建筑物保温能耗,节约能源。
[0029] 其生产步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;
(3)将速生碳汇草进行粉碎,经150~200目筛筛选出速生碳汇草颗粒;
(4)将速生碳汇草颗粒按质量比1:100~120加入质量浓度比为8~10%的 NaOH溶液中搅拌均匀,在常温下浸泡12~24h,去除速生碳汇草纤维中的果胶和半纤维素;
(5)过滤后获得改性速生碳汇草纤维,在50~80℃下风干至含水量低于20%,可防止速生碳汇草纤维在储存过程中板结、发霉;
(6)向发泡剂反应釜注入清水(软水或去离子水),并升温到80~90℃,按水的重量加入质量比为5~8%的乙苯、5~8%的乙二醇搅拌40~60min,转速为150~200r/min;冷却至60~
70℃,再加入质量比为25~30%的十二烷基硫酸钠发泡剂、10~15%的十二完基硫酸铵发泡剂、10~15%的六亚基四胺,用KOH、Ca(OH)2或NaOH将pH值调至8,搅拌40~60min,转速为150~200r/min;冷却至20~30℃后,用磺酸、磷酸或草酸将pH值调至中性,再加入0.1%的MgCl2搅拌均匀,即完成发泡剂的制作;
(7)向固泡剂反应釜注入清水(软水或去离子水),并升温到70~80℃,按水的重量加入质量比为2~3%的聚乙二醇搅拌5~10min,转速为200~300r/min;冷却至60~70℃,再加入质量比为10~15%的咪唑啉缓蚀剂、5~10%的十八烯醇搅拌20~30min,转速为200~300r/min;冷却至20~30℃后,加入质量比为0.5~1%的氧化铝,用磷酸或草酸将pH值调至1~
1.5,搅拌均匀,即完成固泡剂的制作;
(8)将甲醛注入反应釜中,并升温到80~90℃,加入氯化铵或氢氧化钾调pH值8~9;冷却至40~50℃后,向反应釜中加入尿素,尿素与甲醛的质量比1:1.0~1.2,搅拌40~50min,转速为400~500r/min;自然升温至80℃后,按反应釜中甲醛与尿素混合物的总重量,加入2~3倍重量的尿素、0.3~0.5%的聚乙烯醇和三聚氰胺,用盐酸、磷酸或草酸将pH值控制在5~7,搅拌5~10min,转速为400~500r/min,温度控制在80~90℃;在酸性状态下与剩余游离态甲醛充分反应;当形成泡沫状态时,加入1~1.5%的氧化铝充分吸附剩余游离态的甲醛,即完成胶黏剂的制作;
(9)向胶黏剂反应釜中加入改性速生碳汇草纤维,胶黏剂与改性速生碳汇草纤维质量比为1:5,温度维持在80~90℃下,搅拌10~15min,转速为400~500r/min;
(10)向胶黏剂反应釜中加入发泡剂和固泡剂,发泡剂、固泡剂与胶黏剂改性速生碳汇草纤维混合物按质量比为2:2:3~4,搅拌5~10min,转速为400~500r/min,温度40~50℃,压力0.1~0.2MPa;
(11)将熔融状态的物料放入成型机,发泡成型,冷却后即得成品;成品外形可以是平板、波纹板、U型槽、棒、管等。
[0030] 实施例5 速生碳汇草生产木质替代品的方法随着人们物质生活水平的提高,人类生产、生活中对材料品的的需求量越来越大,人工合成材料成为白色污染,速生碳汇草生产木质替代品,即可缓解木材供应紧张的局面,又可固定大气中的CO2,降低温室效应。
[0031] 其生产步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净,切成50~150cm长的小段,用风将叶片吹走,留下茎干;
(3)将切断的茎干按体积比1:1.5~2浸入质量浓度比为5~10%的 NaOH溶液中,在常温下浸泡12~24h,破坏茎干表面的蜡质层;
(4)将经碱法处理后的茎干用清水洗涤至中性,沥干水份后,送入微波干燥器内,加入茎干质量的1~5%的季铵铜或8-羟基喹啉铜、二甲基二癸基氯化铵,在微波功率0.6~
0.7kW/kg,压力1.5~2.0MPa,温度100~200℃,干燥至含水量为5~10%;微波干燥过程中,增加茎干表面的极性和反应活性,有利于黏胶剂在茎秆纤维内部的渗透与扩散;
(5)将改性异氰酸酯胶黏剂均匀喷洒在干燥后的速生碳汇草茎秆上,施胶量与茎干的质量比为1:4~5;
(6)将混合后的茎干与胶送入成型机,在温度140~160℃,压力3.0~3.5MPa下,热压时间5~15min,压缩比为10~12:1;根据模具不同,可热压成平板、波形板、方、棒、条等各种形状;
(7)冷却后切边整形,即得成品,可替代木质板、方、棒、条使用。
[0032] 实施例6 速生碳汇草生产纸质替代品的方法每生产1吨纸约需要木材3m3,相当于0.24亩森林,生长周期需要5~20年,速生碳汇草生长周期只需6个月。传统的造纸流程分为造浆、抄纸及纸品加工。用速生碳汇草生产的纸质品和传统木浆纸质品一样,不但可以重复利用,废弃的纸质品还可作
肥料,在自然条件下,通过阳光、湿气及氧气分解成水、CO2及无机物,经济、环保又生态。速生碳汇草可生产纸制
包装材料、填充材料、缓冲材料等,广泛应用于建筑业、家具制造业、包装和仓储运输业,替代木材、
复合材料、EPS发泡塑料等,外形美观,
密封性、缓冲性好,加工组合快。
[0033] 其生产步骤是:(1)当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄,或植物顶部的叶干枯时进行收割;
(2)从种植区运来的速生碳汇草,将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净;再将速生碳汇草进行粉碎,经80~100目筛筛选出速生碳汇草颗粒;
(3)速生碳汇草颗粒与水按体积比1:2~3混合,每吨清水中加入纤维软化离解剂1~
2kg,NaOH颗粒4~6kg,搅拌2~5min后,静置8~12h;
(4)将离心过滤软化离解后的速生碳汇草纤维注入模具,在温度100~120℃,压力3.5~4.5MPa下成型;
(5)在80~100℃下干燥至含水量低于15%,即得成品;根据模具的不同,可生产纸板、纸盒、蜂窝板、蜂窝纸芯、托板、包角、缓冲垫,用于包装、仓储运输、建材、家具、餐具及殡仪制品等。