一種檸條複合人造板和製備方法
2023-07-14 19:40:36 2
專利名稱：：一種檸條複合人造板和製備方法一種檸條複合人造板和製備方法
技術領域：
'本發明涉及一種人造板和製備方法，特別是涉及一種以檸條和粉煤灰為主要原料生產複合人造板及其製備方法。
背景技術：
：檸條系叢生、根系粗壯、植株和冠幅較大、沙埋後萌發力強、抗寒、抗旱、耐風沙、適應性強、在防風固沙、水土保持中起著重要作用，是廣泛分布於我國東北、華北和西北部分地區的豆科灌木。"三北"地區種植檸條大多採用人工直播，營造的成片人工林成活率極高。在"三北"防護林體系建設後續工程中，擰條仍繼續作為主要造林樹種，資源潛力很大。在"三北"防護林體系的一期工程中，檸條的保存面積達210萬km2。可見檸條資源非常豐富，且集中連片種植，收集和運輸均較方便，目前主要是用作飼料、肥料、燃料的原料，附加值不高。隨著電力工業的發展，世界各地粉煤灰排放量逐年增加。僅在中國，每年粉煤灰排放量約為1.5億噸，不僅佔用大量土地，同時給廠區及周邊環境造成嚴重的汙染，因此做好粉煤灰的利用和處理已是當務之急。已有專利報導，利用檸條開發新的產品。例如公開號為CN1539312中以擰條草粉、麩皮、豆餅和玉米為主要原料製成羊用飼料。公丌號為CN1509854中，公開了以檸條、沙柳、紅柳等灌木為主要原料生產中密度纖維板，以脲醛膠為粘合劑，會對環境和生產工人的汙染。另外現有專利大部分是利用粉煤灰製作建築材料，主要用於鋪路和砌牆。例如公開號CN1167096:先用粉煤灰、石灰、石膏以等預磨製成混料，經半乾壓製成型、溼養護、溼熱處理即為成品。公開號CN1056095公丌了以粉煤灰、石膏、石灰、水泥和水為主要原料，採用流楽法，一次常壓蒸汽製成高粉煤灰含量的板材。雖然粉煤灰具有機械強度高和重量輕的特點，但是採用該技術製備的板材表面不美觀，特別是不便於二次加工，因而不能用來製備家具、辦公設備、地板等。我們在公開號為CN1640640專利中以粉煤灰、秸稈和粘合劑通過共混模壓聚合製成複合防水板材，該複合板材具有較高的力學強度，防水性好，可用於各種家具、室內外裝修等。本發明是在以上專利基礎上的繼續發展和創新。
發明內容本發明的目的在於充分利用我國現有檸條資源，解決我國每年大量排放的粉煤灰對環境造成的巨大壓力，變廢物為寶，從而提供一種環保可行的生產方法，並且利用該方法製備出可用於製作各種家具、辦公設備、吊頂、地板的環保檸條複合人造板。本發明的目的是通過如下的技術方案實現的本發明提供的檸條複合人造板，包括以下組成和比例擰條4590重量份；粉煤灰535重量份；粘合劑520重量份；引發劑其中引發劑的添加量為粘合劑的0.53.5wt%，混合熱壓成板。在上述的技術方案中，其檸條粉末長度為120毫米、含水率小於12%的木纖維。在上述的技術方案中，所述的粉煤灰包括火力發電廠、煉鋼廠、化工廠和其它行業排放出的燒失量低於10%的燃煤粉體。在上述的技術方案中，所述的粘合劑由松香、二元醇、不飽和二元酸或不飽和二元酸酐、飽和二元酸或飽和二元酸酐的縮聚物溶於苯乙烯組成的組合物；該組合物中聚合物的分子量在10005000;其中松香/二元醇/不飽和二元酸或不飽和二元酸酐/飽和二元酸或飽和二元酸酐(摩爾比)=1:418:26:1.59;苯乙烯佔組合物總重量的2535%。在上述的技術方案中，所述粘合劑為組合物與水組成的乳液，其中水佔乳液總重量的3080%。在上述的技術方案中，所述二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、二縮三乙二醇；所述不飽和二元羧酸酐為順丁烯二酸酐；所述飽和二元羧酸酐為鄰苯二甲酸酐。本發明提供的檸條複合人造板的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟1)檸條纖維的製備將檸條經切斷、除塵、篩選、去皮、熱磨或錘砸成長度120毫米、含水率小於12%的製成檸條纖維；2)將步驟1)製備的檸條纖維、粉煤灰與粘合劑，按照以下組成和比例配料擰條4590重量份；粉煤灰'535重量份；粘合劑520重量份；3)施膠將步驟2)製備的檸條纖維4590重量份，與535重量份粉煤灰先加入攪拌機，同時加入520重量份膠粘劑和引發劑，並且邊噴淋邊攪拌均勻；4)乾燥將步驟3)得到的混合料進行乾燥；5)鋪裝經過步驟4)千燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成預定厚度的板坯；6)預壓把步驟5)得到的板坯放到預壓機中，在常溫下將鋪裝好的板坯壓制，線壓力為50~120N/cm;7)熱壓在熱壓機中將預壓好的板坯壓製成型，熱壓溫度為120160°C，熱壓壓力為612MPa，熱壓時間615分鐘，得到檸條複合人造板。在上述的技術方案中，在所述的步驟4)中進行乾燥，採用將歩驟3)得到混合料輸入管道式乾燥機，其中輸入管道式乾燥機，其中管道式乾燥機入口溫度控制在125土5。C，出口溫度控制在85土5X:，乾燥時間310秒。-在上述的技術方案中，所述的引發劑為過氧化環己酮、過氧化苯甲醯或過氧化甲乙酮，其加入量為粘合劑量的0.53.5wt^。本發明提供的檸條複合人造板及其製備方法的優點在於1、本發明的檸條人造板採用主要原料之一為擰條，其表面存在大量的羥基，可與粘合劑形成酯鍵和大量的氫鍵，在板材中的作用是增加人造板材的韌性，減少人造板材的單位重量，提高人造板材的抗彎曲性能。2、另一種主要原料之一是粉煤灰，它是一類多羥基的無機礦物質，不僅重量輕，而且可以提高人造板材的抗衝擊性能；使用粉煤灰可以解決粉煤灰給人類的生態環境造成了巨大的壓力，為建設節約型社會和發展循環經濟做出重要的貢獻<=3、主要原料之一的粘合劑，主要組分為松香、順丁二烯酸酐、鄰苯二甲酸酐、二元醇和苯乙烯，該組合物分子鏈上有少量羧基，在製備複合板材的過程中與擰條表面的羥基以及粉煤灰表面的羥基發生酯化，形成了體形結構，提高了板材的防水性和強度；萆為重要的是本發明使用的粘合劑不含有甲醛，避免了以前人造板生產過程中粘合劑對環境和工人的汙染。4、本發明採用的原材料來源豐富，價格低廉，製成的板材具有很強的市場競爭力。5、本發明的檸條複合人造板具有表面平整光滑、色彩光亮、環保、成本低、防潮、便於加工等優點。6、本發明提供的製備檸條複合人造板方法，在全部生產流程中不產生任何的廢水和廢氣，是環保衛生的方法。具體實施方式下面結合製備方法對本發明的檸條複合人造板組成做詳細地說明在以下實施例中使用的檸條經切斷、除塵、篩選、去皮、水洗、熱磨，得到長度120毫米、含水率小於12%的木纖維。表1兒種植物纖維的化學組成tableseeoriginaldocumentpage7在以下實施例中使用的粉煤灰為燒失量低於10%,否則其中未燃盡的炭粒含量高，造成吸水性大，強度低，易風化，不利於複合板材的性能，例如火力發電廠、煉鋼廠、化工廠和其它行業的燒失量低於10%的燃煤粉體。該粉煤灰的化學組成如表2所示。表2粉煤灰的化學組成(°/。)tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8實施例l:製備家具和辦公設備用的檸條複合人造板首先製備本實施例應用的粘合劑在四口瓶中，加入松香302g、順丁烯二酸酐196g、乙二醇124g、1,2-丙二醇152g、鄰苯二甲酸酐222g，通氮氣，逐漸升溫到160230'C，在反應過程中，排除反應放出的水分，當酸值達到50±20mgK0H/g時，停止反應，降溫至115r，加入苯乙烯310g,攪拌均勻，冷卻至至溫。本實施例製備家具和辦公設備用的檸條複合人造板組成為擰條70重量份；粉煤灰15重量份；本實施例製備粘合劑.15重量份；'引發劑為過氧化苯甲醯胺，其加入量為0.075g;進行混合熱壓成板。本實施例的檸條複合人造板性能如下表檢驗項目密度(g/cm)含水率％靜曲強度MPa吸水厚度膨脹率％測定值1.204.033.8"7.2具體製備步驟如下將70g長度為110毫米、含水率小於12%的檸條纖維和15g粉煤灰加入攪拌機，然後加入15g粘合劑I與0.075g過氧化苯甲醯胺噴淋攪拌均勻；將上述混合料輸入管道式乾燥機，入口溫度控制在13(TC，出口溫度控制在90。C，乾燥時間3秒;然後將乾燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成2530mm的板坯;常溫下將鋪裝好的板坯在預壓機中壓制，線壓力為50N/cm，板坯厚度為1520mm;最後熱壓機中將預壓好的板坯壓製成厚約10mm的擰條人造板，熱壓溫度為120°C，熱壓壓力為6MPa，熱壓時間15分鐘。實施例2:製備用於地板的檸條複合人造板首先製備本實施例應用的粘合劑在四口瓶中，加入松香302g、順丁烯二酸酐588g、乙二醇620g、1,2-丙二醇608g、鄰苯二甲酸酐1332g，通氮氣，逐漸升溫到16023(TC，在反應過程中，排除反應放出的水分，當酸值達到50±20mgK0H/g時，停止g應，降溫至105°C，加入苯乙烯1440g，攪拌均勻，冷卻本實施例製備用於地板的檸條複合人造板組成為檸條80重量份；粉煤灰IO重量份；本實施例製備粘合劑10重量份；引發劑為過氧化苯甲醯胺，其加入量為O.lg;混合熱壓成板。本實施例的檸條複合人造板性能如下表:檢驗項目密度(g/cm)含水率％靜曲強度MPa吸水厚度膨脹率％測定值U56.336.28.5具體製備步驟如下將80g長度為515毫米、含水率小於12%的檸條纖維和10g粉煤灰加入攪拌機，然後加入iog粘合劑n與o.ig過氧化苯甲醯胺噴淋攪拌均勻；將上述混合料輸入管道式乾燥機，入口溫度控制在125°C，出口溫度控制在85r，乾燥時間5秒；然後將乾燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成2530mm的板坯;常溫下將鋪裝好的板坯在預壓機中壓制，線壓力為80N/cm,板坯厚度為1520mm;最後熱壓機中將預壓好的板坯壓製成厚約10mm的擰條人造板，熱壓溫度為130°C，熱壓壓力為8MPa，熱壓時間12分鐘。實施例3:製備用於吊頂的檸條複合人造首先製備本實施例應用的粘合劑在四口瓶中，加入松香302g、順丁烯二酸酐392g、乙二醇248g、1,2-丙二醇380g、二縮三乙二醇75g、鄰苯二甲酸酐592g，通氮氣，逐漸升溫到160230°C，在反應過程中，排除反應放出的水分，當酸值達到50±20mgK0H/g時，停止反應，降溫至95。C，加入苯乙烯790g，攪拌均勻，冷卻至室溫。本實施例製備用於吊頂的檸條複合人造板組成為擰條85重量份；粉煤灰IO重量份；本實施例製備粘合劑5重量份；引發劑為過氧化甲乙酮，其加入量為O.lg;混合熱壓成板。本實施例的檸條複合人造板性能如下表:檢驗項目密度(g/cm)含水率％靜曲強度MPa吸水厚度膨脹率％測定值0.899.431.99.5具體製備步驟如下將85g長度為510毫米、含水率小於12%的檸條纖維和10g粉煤灰加入攪拌機，然後加入5g粘合劑m與0.1g過氧化甲乙酮噴淋攪拌均勻；將上述混合料輸入管道式乾燥機，入口溫度控制在12(TC，出口溫度控制在8(TC，乾燥時間8秒；然後將乾燥好的物料採用真空.氣流鋪裝機，鋪裝成2530mm的板坯；常溫下將鋪裝好的板坯在預壓機中壓制，線壓力為100N/cm，板坯厚度為1520mm;最後熱壓機中將預壓好的板坯壓製成厚約10mm的檸條人造板，熱壓溫度為140'C，熱壓壓力為lOMPa，熱壓時間8分鐘。實施例4:製備用於模板的檸條複合人造板首先製備本實施例應用的粘合劑將實施例1製備的粘合劑100g加入高速分散機，然後緩慢加入400g水，高速分散0.53小時，調節pH值6.57.5，產品外觀為乳白色。本實施例製備用於模板的檸條複合人造板組成為檸條卯重量份；粉煤灰5重量份；本實施例製備粘合劑5重量份；引發劑為過氧化甲乙酮，其加入量為0.15g;混合熱壓成板。本實施例的檸條複合人造板性能如下表:tableseeoriginaldocumentpage10具體製備步驟如下-將90g長度為1020毫米、含水率小於12%的檸條纖維和5g粉煤灰加入攪拌機，然後加入5g粘合劑W與0.15g過氧化甲乙酮噴淋攪拌均勻；將上述混合料輸入管道式乾燥機，入口溫度控制在12(TC，出口溫度控制在85'C，乾燥時間9秒；然後將乾燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成2530mm的板坯；常溫下將鋪裝好的板坯在預壓機中壓制，線壓力為120N/cm，板坯厚度為1520mm;最後熱壓機中將預壓好的板坯壓製成厚約10mm的擰條人造板，熱壓溫度為15(TC,熱壓壓力為12MPa，熱壓時間6分鐘。實施例5:製備用於實驗臺的檸條複合人造板首先製備本實施例應用的粘合劑將實施例2製備好的粘合劑100g加入高速分散機，然後緩慢加入100g水，高速分散0.53小時，調節pH值6.57.5，產品外觀為乳白色。'本實施例製備用於實驗臺的檸條複合人造板組成為檸條45重量份；粉煤灰35重量份；本實施例製備粘合劑20重量份；-引發劑為過氧化環己酮，其加入量為0.7g;混合熱壓成板。本實施例的檸條複合人造板性能如下表:檢驗項目密度(g/cm)含水率％靜曲強度MPa吸水厚度膨脹率％測定值1..358.440.28.4具體製備步驟如下將45g長度為1120毫米、含水率小於12%的檸條纖維和35g粉煤灰加入攪拌機，然後加入20g粘合劑V與0.7g過氧化環己酮噴淋攪拌均勻；將上述混合料輸入管道式乾燥機，入口溫度控制在125。C，出口溫度控制在85。C，乾燥時間10秒；然後將乾燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成2530mm的板坯;常溫下將鋪裝好的板坯在預壓機中壓制，線壓力為80N/cm，板坯厚度為1520mm;最後熱壓機中將預壓好的板坯壓製成厚約10mm的擰條人造板，熱壓溫度為140°C，熱壓壓力為10MPa，熱壓時間13分鐘。實施例6:製備用於實驗臺的檸條複合人造板首先製備本實施例應用的粘合劑將實施例3製作的粘合劑100g加入高速分散機，然後緩慢加入42g水，高速分散0.53小時，調節pH值6.57.5,，產品外觀為乳白色。本實施例製備用於實驗臺的杆條複合人造板組成為檸條60重量份；粉煤灰25重量份；本實施例製備粘合劑15重量份；引發劑為過氧化環己酮，其加入量為0.525g;混合熱壓成板。本實施例的檸條複合人造板性能如下表:檢驗項目密度(g/cm)含水率％靜曲強度MPa吸水厚度膨脹率％測定值1.257.843.76.4具體製備步驟如下將60g長度為1020毫米、含水率小於12%的擰條纖維和25g粉煤灰加入攪拌機，然後加入15g粘合劑VI與0.525g過氧化環己酮噴淋攪拌均勻；將上述混合料輸入管道式乾燥機，入口溫度控制在125X:，出口溫度控制在85。C，乾燥時間9秒;然後將乾燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成2530mm的板坯;常溫下將鋪裝好的板坯在預壓機中壓制，線壓力為90N/cm，板坯厚度為1520mm;最後熱壓機中將預壓好的板坯壓製成厚約10mm的檸條人造板，熱壓溫度為160'C，熱壓壓力為llMPa，熱壓時間10分鐘。權利要求1、一種檸條複合人造板，包括以下組成和比例檸條45～90重量份；粉煤灰5～35重量份；粘合劑5～20重量份，引發劑其中引發劑的添加量為粘合劑的0.5～3.5wt％；混合熱壓成板。2.按權利要求1所述的檸條複合人造板，其特徵在於，所述的檸條為檸條纖維粉末，長度為120毫米、含水率小於12%的纖維粉末。3.按權利要求1所述的檸條複合人造板，其特徵在於，所述的粉煤灰包括火力發電廠、煉鋼廠、化工廠和其它行業排放出的燒失量低於10%的燃煤粉體。4.按權利要求1所述的檸條複合人造板，其特徵在於所述的粘合劑由松香、二元醇、不飽和二元酸或不飽和二元酸酐、飽和二元酸或飽和二元酸酐的縮聚物溶於苯乙烯組成的組合物；該組合物中聚合物的分子量在10005000;其中松香/二元醇/不飽和二元酸或不飽和二元酸酐/飽和二元酸或飽和二元酸酐(摩爾比)二1:418:26:1.59;苯乙烯佔組合物總重量的2535%。5.按權利要求4所述的沙柳複合人造板，其特徵在於所述粘合劑為組合物與水組成的乳液，其中水佔乳液總重量的3080%。'6.按權利要求4或5所述的沙柳複合人造板，其特徵在於所述二元醇為乙二醇、1,2-丙二醇、二縮三乙二醇；所述不飽和二元羧酸酐為順丁烯二酸酐；所述飽和二元羧酸酐為鄰苯二甲酸酐。7.—種權利要求1所述的檸條複合人造板的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟1)檸條纖維的製備將檸條經切斷、除塵、篩選、去皮、熱磨或錘砸成長度為120毫米、含水率小於12%的製成擰條纖維；2)將步驟1)製備的檸條纖維、粉煤灰與粘合劑，按照以下組成和比例配料擰條4590重量份；粉煤灰535重量份；粘合劑520重量份；3)施膠將步驟2)製備的檸條纖維4590重量份，與535重量份粉煤灰先加入攪拌機，，同時加入520重量份膠粘劑和引發劑，並且邊噴淋邊攪拌均勻；4)乾燥將步驟3)得到的混合料進行乾燥；5)鋪裝經過步驟4)乾燥好的物料採用真空氣流鋪裝機，鋪裝成預定厚度的板坯；6)預壓把步驟5)得到的板坯放到預壓機中，在常溫下將鋪裝好的板坯壓制，線壓力為50~120N/cm;7)熱壓在熱壓機中將預壓好的板坯壓製成型，熱壓溫度為120160°C，熱壓壓力為612MPa，熱壓時間615分鐘，得到檸條複合人造板。8.按權利要求7所述的檸條複合人造板的製備方法，其特徵在於，在所述的步驟4)中進行乾燥，採用將步驟3)得到混合料輸入管道式乾燥機，其中管道式乾燥機入口溫度控制在125±5°C，出口溫度控制在85土5X:，乾燥時間310秒。9.按權利要求7所述的檸條複合人造板的製備方法，其特徵在於，所述的引發劑為過氧化環己酮、過氧化苯甲醯或過氧化甲乙酮，用量為粘合劑總重量的0.53.5wt%。全文摘要本發明涉及一種檸條複合人造板及製備方法，該人造板包括以下組成和比例檸條45～90重量份；粉煤灰5～35重量份；粘合劑5～20重量份，引發劑其中引發劑的添加量為粘合劑的0.5～3.5wt％；混合熱壓成板。該檸條複合人造板的製備方法包括檸條切斷、除塵、篩選、去皮、熱磨或錘砸、施膠、乾燥、鋪裝、預壓和熱壓。該發明工藝簡單，生產過程無汙染，使用的是無甲醛粘合劑。本發明製造的檸條複合人造板具有環保、防水、防潮、便於加工等優點，用於製作各種家具、辦公設備、吊頂、地板等。文檔編號B27N3/04GK101148057SQ20061011320公開日2008年3月26日申請日期2006年9月19日優先權日2006年9月19日發明者任天瑞,何金太,馬海林申請人:中國科學院過程工程研究所;北京橋鍵科技有限公司