專利名稱：一種利用農(nóng)作物秸桿及殼原料制作板材的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由碎粒構成的基本上扁平物品的成型或壓制方法，具體說是一種利用農(nóng)作物秸稈及殼原料包括麥秸稈、玉米稈、棉稈、稻谷殼、小麥殼及蔗糖渣等，制作人造板材及制品的方法。
使用農(nóng)作物秸稈制備人造復合板目前已有專利報道，如中國專利CN92106472.1、CN93116667，其制作工藝過程為將麥稈或稻草等原料鍘或切成長度小于15mm或30-120mm的顆粒及小段，然后摻入到脲醛及其改性樹脂、聚醋酸乙烯酯或合成橡膠乳/硫化劑等膠粘劑中，共混攪拌，模壓固化。由于已有人造復合板所用類型的膠粘劑其粘合性、耐水性和熱穩(wěn)定性能均較差，并且所用秸稈尺寸過長，在模壓成型過程中秸稈間存在大量空隙，使得制造的全秸稈復合板拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度等力學性能低，一般僅適合作為建筑用門芯板、天花板、內(nèi)墻板及裝飾板芯，不能用于具有較高強度及外裝飾材料制品。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種以農(nóng)作物秸稈及殼原料為主體制作板材的方法，使用該方法所制作的人造板材具備良好的力學性能，可適于制作具有較高強度要求的制品，且其耐水性和熱穩(wěn)定性較好。
為完成上述目的，本發(fā)明所提供的技術解決方案是，一種利用農(nóng)作物秸稈及殼原料制作板材的方法，首先將干凈的農(nóng)作物秸稈或殼原料干燥，控制含水量小于20％；再使用粉碎機粉碎，其特殊之處在于，粉碎至5～80目，過篩；將占總重量5～20％的異氰酸酯類或改性異氰酸酯樹脂粘合劑加入到粉碎過篩后的原料中，充分混合攪拌；然后均勻的攤布于所需結構模中，在80～150℃溫度和2～15MPa壓力下進行模壓固化，當固化完全后卸壓脫模，即可得到所需的結構件。
上述技術解決方案中，可以在加入所述粘合劑的同時，加入占總量0～5％的添加劑，以增加秸稈及殼原料的粘合性、耐水性、熱穩(wěn)定性或增加所制板材的韌性、阻燃性等，有時還可通過添加劑使材料具有香味，此類添加劑的選用可根據(jù)要求而定，通?？刹捎镁勖?、乳化橡膠增加材料的韌性及耐水性，采用聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯增加粘合劑的粘合作用，采用乳化石蠟增加耐水性，采用氫氧化鋁鎂或氯化石蠟等增加其阻燃作用。
上述技術解決方案中的將干凈農(nóng)作物秸稈或殼原料干燥可以是自然干燥，也可以是強制干燥，其原料含水量以控制在小于10％為佳，這樣既可使所制板材具有較高的強度，又可使干燥步驟保持較低的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明中所使用的農(nóng)作物秸稈或殼原料可以是麥秸稈、玉米稈、棉花稈、麻稈、稻谷殼、小麥殼及蔗糖渣等等。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術所具有的優(yōu)點是(1)將農(nóng)作物的秸稈或殼可全部利用，擴大了可使用原料的范圍；(2)將秸稈或殼原料粉碎至5～80目，降低了原料間的界面空隙，提高了相互之間的接觸面積，有利于提高制作板材的強度；(3)采用性能優(yōu)異的異氰酸酯類或異氰酸酯改性樹脂粘合劑，提高了與秸稈或殼原料纖維間的粘合力，使得所制板材的力學性能達到或超過文獻報道的刨花板的參數(shù)指標；(4)其力學性能好，拉伸強度為5～20MPa，彎曲強度為10～30MPa、沖擊強度為5～10kgf·cm/cm2。
以下將給出本發(fā)明的三個實施例。
實施例一稱取40份粉碎至5～30目的農(nóng)作物秸稈料和4份合成的異氰酸酯粘合劑及0.5份的聚醚，加入到混合釜中攪拌均勻，然后攤布于模具中，在80℃和5MPa壓力下模壓固化16小時，即得到長200mm，寬80mm，厚度為3.5mm復合板。其拉伸強度為14MPa、彎曲強度為22MPa。
實施例二稱取40份粉碎至30～80目的農(nóng)作物秸稈料和2.5份合成的異氰酸酯粘合劑，加入到混合釜中攪拌均勻，然后均勻的攤布于模具中，在150℃和15MPa壓力下模壓固化0.2小時，即得到長200mm，寬80mm，厚度為2.7mm的復合板。其拉伸強度為10MPa、彎曲強度為20Pma。
實施例三稱取40份粉碎至5～80目的農(nóng)作物秸稈料和10份異氰酸酯改性樹脂粘合劑及0.2份乳化石蠟，加入到混合釜中攪拌。待完成全混合均勻后加入到模具中，在100℃和6MPa壓力下模壓固化2小時，即得到長200mm，寬80mm，厚度為3.3mm的復合板。其拉伸強度為20MPa、彎曲強度為30MPa、沖擊強度為10kgf·cm/cm2。
權利要求
1．一種利用農(nóng)作物秸稈及殼原料制作板材的方法，首先將干凈的農(nóng)作物的秸稈或殼原料干燥，控制含水量小于20％，再使用粉碎機粉碎，其特征在于粉碎至5～80目，過篩；將占總重量5～20％的異氰酸酯類或改性異氰酸酯樹脂粘合劑加入到粉碎過篩后的原料中，充分混合攪拌；然后均勻的攤布于所需結構模中，在80～150℃溫度和2～15MPa壓力下進行模壓固化，當固化完全后卸壓脫模，即可得到所需的結構件。
2．根據(jù)權利要求1所述的用農(nóng)作物秸稈及殼原料制作板材的方法，其特征在于在加入所述粘合劑的同時，加入占總重量0～5％的添加劑。
3．根據(jù)權利要求2所述的用農(nóng)作物秸稈及殼原料制作板材的方法，其特征在于所述添加劑為聚醚、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯乳膠或乳化石蠟。
4．根據(jù)權利要求2所述的用農(nóng)作物秸稈及殼原料制作板材的方法，其特征在于所述添加劑為氫氧化鋁鎂或氯化石蠟。
5．根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的用作物秸稈及殼原料制作板材的方法，其特征在于所述的秸稈及殼原料含水量控制在小于20％。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用農(nóng)作物秸稈及殼原料制作人造板材及其制品的方法,主要解決已有技術所制作的板材耐水性及熱穩(wěn)定性能較差、強度較低、不適于制作有較高強度要求的制品等缺點。該方法的主要特點是將原料粉碎至5～80目,加入占總重量5～20%的異氰酸酯類或改性異氰酸酯樹脂粘合劑,攪拌均勻后攤布于結構模中,在80～150℃溫度和2～15MPa壓力下模壓固化后卸壓脫模。該方法可適于將各種農(nóng)作物秸稈及殼原料制作成板材或其它制品。
文檔編號B27N3/12GK1225866SQ9911572
公開日1999年8月18日 申請日期1999年2月12日 優(yōu)先權日1999年2月12日
發(fā)明者王漢智 申請人:王漢智