一種桑纖維可循環環保板的製作方法
2023-05-01 09:34:21 3
一種桑纖維可循環環保板的製作方法
【專利摘要】本發明涉及板材技術，特別是一種桑纖維可循環環保板。將桑纖維和片狀桑樹幹通過膠粘劑熱壓成型。其生產方法為：（1）桑樹進行脫皮，得到桑樹皮和桑樹幹；（2）將桑樹皮脫水後粉碎得到桑纖維，將桑樹幹脫水後粉碎得到片狀桑樹幹；（3）將桑纖維和片狀桑樹幹脫脂處理之後衝洗過濾，烘乾；（4）將脫脂後的桑纖維和片狀桑樹幹滾動混合，添加丙烯酸乳液滾動混合併預加熱，再加入抗結塊改良劑和固化劑；（5）將步驟（4）中混合物模塊化成型，然後進行冷壓脫水，熱壓固化。本發明原材料貨源充足、收集方便、成本低、加工工藝簡單，與目前市場上的纖維板相比，握釘力大幅提升、防潮怕溼性能明顯提升，粉碎後可循環利用，更經濟、更環保。
【專利說明】一種桑纖維可循環環保板
【技術領域】
[0001]本發明涉及板材技術，特別是一種桑纖維可循環環保板。
【背景技術】
[0002]在傳統的蠶桑養殖中，每年須進行剪伐的桑枝條一般都被作為薪材焚燒或直接廢棄在田間，造成很大的浪費和汙染。如果將桑枝作為原料來生產加工中密度纖維板，不但為中密度纖維板找到了廉價的原料來源，又節約了大量的木材資源，同時又為桑枝條的再生利用找到了出路，農業增效，農民增收。
[0003]目前市場上普遍運用的板材除實木板還有纖維板，實木板造價高，耗材量高，而纖維板主要缺點:1、不防潮，見水就發脹。2、密度板變形大，長時間承重變形比均質實木顆粒板大。3、密度板握釘力較差，由於密度板的纖維非常碎致使密度板握釘力比實木板、刨花板都要差很多。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題就是提供一種握釘力強、結構強度高、防潮防溼性能好、經濟環保的桑纖維可循環環保板。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種桑纖維可循環環保板，包括桑纖維和片狀桑樹幹，所述桑纖維和片狀桑樹幹通過膠粘劑熱壓成型。其生產方法包括下列步驟:(1)桑樹浸水一周之後進行脫皮，得到桑樹皮和桑樹幹；(2)將桑樹皮脫水後粉碎得到桑纖維，將桑樹幹脫水後粉碎得到片狀桑樹幹；(3)將桑纖維和片狀桑樹幹進行脫脂處理之後用水衝洗過濾，在80攝氏度溫度下烘乾；(4)在熱磨機中將脫脂後的桑纖維和片狀桑樹幹按體積比3:1滾動混合，添加丙烯酸乳液滾動混合併預加熱，再加入抗結塊改良劑和固化劑；所述丙烯酸乳液體積比為40-50% ;所述抗結塊改良劑體積比為0.2-0.3% ;所述固化劑體積比為0.7-0.8% ;所述桑纖維和片狀桑樹幹混合物體積比為49-59% ；(5)將步驟
(4)中得到的混合物模塊化成型，然後進行冷壓脫水，熱壓固化。
[0006]本方法能將桑纖維與片狀桑樹幹緊密結合，製作的板材同時具有纖維板與實木板的優點，堅固耐用、經濟環保，同時也克服了纖維板不防潮、握釘力差的缺點及實木板造價聞，耗材量聞等缺點。
[0007]作為優選，步驟(2)中所述桑纖維長度為15-25毫米，細度2.57dtex ;所述片狀桑樹幹單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米。採用上述特定規格的桑纖維配合特定規格的片狀桑樹幹，製成的環保板結構強度高、握釘力強。
[0008]作為優選，步驟(3)中所述脫脂處理為生物法脫脂，在帶攪拌裝置的生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹幹混合物及釀酒酵母，在22攝氏度的無消毒條件下加水冷浸7晝夜。本發明中的脫脂處理相比化學脫脂法，脫脂更為徹底，對桑纖維及片狀桑樹幹損傷小、對環境汙染小，大大增強了桑纖維可循環環保板的握釘力。
[0009]作為優選，所述生物法脫脂處理過程中，每噸桑樹皮和片狀桑樹幹混合物中分別添加釀酒酵母為800立方釐米、水10立方米。此配方既保證脫脂效果，又避免酵母菌的浪費，降低脫脂成本。
[0010]作為優選，所述釀酒酵母的菌種在培養基25°C溫度下培養12小時；所述培養基以I %酵母提取物，2%蛋白腖，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水製成液體培養基，並在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養基中加入2%瓊脂並在120°C溫度下高壓滅菌15 min，然後製作斜面。該培養基能夠使得釀酒酵母的菌種延長其生長穩定期，保證在發酵時提供充足的釀酒酵母數量及發酵時間，提高脫脂效果。
[0011]作為優選，所述步驟(4)中熱磨機滾動速度為10圈/秒，預加熱30_50°C，持續時間為10-15分鐘，保證將混合物混合均勻，防止板材出現密度不均而影響其性能。
[0012]作為優選，步驟(4)中所述改良劑與固化劑含量之和為1%。
[0013]作為優選，步驟(5)中所述冷壓脫水，其壓力為30-60百帕，持續15-20分鐘；所述熱壓固化，其壓力為1.5-3兆帕，溫度為150?180 °C，持續30?45分鐘。
[0014]本發明的有益效果:本發明原材料貨源充足、收集方便、成本低、加工工藝簡單，與目前市場上的纖維板相比，握釘力大幅提升、防潮怕溼性能明顯提升，而且本發明可循環利用，在本發明的環保板在使用之後，可以將其進行粉碎，得到的小顆粒用來製作纖維板，更經濟、更環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明一實施例生產方法流程圖；
圖2為本發明一實施例中攪拌裝置的結構示意圖；
圖3為圖2中攪拌環的結構示意圖；
圖4為本發明實施例一中第二攪拌杆的結構示意圖。
[0016]圖中，1-電機；2-轉動杆；3_第一攪拌機構；31_第一攪拌杆；311_攪拌環；312-弧形攪拌片；4_第二攪拌機構；41_第二攪拌杆；411_第一分流傾斜面；412_第二分流傾斜面；413_分流平面。
【具體實施方式】
[0017]以下所述僅是本發明的較佳實施方式，故凡依發明專利申請範圍所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均包括於本發明專利申請範圍內。
[0018]實施例1:由圖1所示，一種桑纖維可循環環保板，由桑纖維和片狀桑樹幹通過膠粘劑熱壓成型。其生產方法包括下列步驟:
(I)脫皮，由於新鮮的桑枝條和乾燥保存的桑枝條很難將桑樹皮從桑枝條上剝離，將其浸水一周之後，由於桑樹皮吸水膨脹便能輕易的將二者分離。
[0019](2)粉碎，將分離出來的桑樹皮脫水到含水率為6-8%後粉碎得到桑纖維，其長度15-25毫米，細度2.57dtex ;桑樹幹皮脫水到含水率為6_8%後粉碎得到片狀桑樹幹，單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米，採用上述規格的桑纖維與片狀桑樹幹大小合適，混合之後製成的板材結構強度高，握釘力大幅提升。
[0020](3)脫脂，將桑纖維和片狀桑樹幹進行生物法脫脂處理，即在生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹幹混合物，其中，每噸混合物中加入釀酒酵母800立方釐米、水10立方米，在22攝氏度的無消毒條件下通過攪拌裝置攪拌7晝夜，之後用水衝洗過濾，在80攝氏度溫度下烘乾。
[0021]由圖2和圖3所示，本攪拌裝置包括電動機1、固定在所述電動機I輸出軸上的轉動杆2及設置在所述轉動杆2上的多層第一攪拌機構3，在所述相鄰兩個第一攪拌機構3之間設有第二攪拌機構4，所述第一攪拌機構3包括多個均布設置的第一攪拌杆31，所述第一攪拌杆31上以相對固定的方式安裝有多個攪拌環311，所述攪拌環311外圓周分布多個弧形攪拌片312，所謂的相對固定方式，是說，在受力沒有到一定數值的時候，攪拌環311和第一攪拌杆31之間是固定的，沒有相對轉動，而當作用在弧形攪拌片312的力到達一定的時候(此時表示，桑纖維和片狀桑樹杆發生堆積，混合不夠均勻)，攪拌環311開始旋轉，由弧形攪拌片312對於桑纖維和片狀桑樹杆進行攪拌，由水平攪拌變成水平及豎直混合攪拌，攪拌效果好，混合更加均勻；第二攪拌機構4包括多個第二攪拌杆41，所述第二攪拌杆41設有第一分流傾斜面411、第二分流傾斜面412及設置在一對第一分流傾斜面411、一對第二分流傾斜面412之間的一對分流平面413，其中，第二分流傾斜面412和分流平面413所成的夾角al，要大於第一分流傾斜面411和分流平面413所成的夾角a2 ;—般的al為45°，a2為30° ;攪拌時，第一分流傾斜面411先對桑纖維和片狀桑樹杆進行分散、攪拌，然後再由第二分流傾斜面412進行進一步的分散和攪拌，實現混合均勻的目的。
[0022]脫脂前，將釀酒酵母的菌種在培養基25°C溫度下培養12小時；培養基以1%酵母提取物，2%蛋白腖，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水製成液體培養基，並在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養基中加入液體培養基重量的2%瓊脂並在120°C溫度下高壓滅菌15 min，然後製作斜面。利用該培養基能夠使得釀酒酵母的菌種延長其生長穩定期，保證在發酵時提供充足的釀酒酵母數量及發酵時間，提高脫脂效果。
[0023]釀酒酵母能將桑樹皮中的聚戊糖吸入細胞內，經過內酶的作用，進行發酵從而留下原本與聚戊糖緊密相連的纖維。相比化學脫脂法，脫脂更為徹底，對桑纖維及片狀桑樹幹損傷小、對環境汙染小，大大增強了桑纖維可循環環保板的握釘力。
[0024](4)滾動混合，在熱磨機中`將脫脂後的桑纖維和片狀桑樹幹混合，為保證板材性能和控制生產成本，獲得桑纖維可循`環環保板的最佳密度， 申請人:經過反覆的研究及實驗，確定混合物的體積比，桑纖維和片狀桑樹幹混合物所佔體積比為59%，其中桑纖維和片狀桑樹幹按體積比3:1混合，並添加40%丙烯酸乳液滾動混合，滾動速度為10圈/秒，預加熱30-50攝氏度，滾動混合時間為10-15分鐘，之後添加體積比為0.2%抗結塊改良劑和0.8%固化劑，在滾動速度為15圈/秒的轉速下混合均勻。
[0025](5)模塊成型、冷壓脫水及熱壓固化；將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然後進行冷壓脫水，壓力為60百帕，持續15分鐘；然後熱壓固化，其壓力為2.5兆帕，溫度為180 °C，持續30分鐘。
[0026]採用本實施方式製成的環保板，根據GB/ T 11718-2009進行檢測，結果如下:
(1)含水率8.1% ；
(2)密度0.73g/cm3:；
(3)握螺釘力板面1440N，板邊1290N；
(4)靜曲強度28.4Mpa;
(5)內結合強度0.9IMPa ；(6)吸水厚度膨脹率2.7% ；
(7)甲醛含量2.9 mg/100g ；
實施例2:—種桑纖維可循環環保板，由桑纖維和片狀桑樹幹通過膠粘劑熱壓成型，膠粘劑草原環保膠，施膠量12%。其生產方法包括下列步驟:
(I)脫皮，由於新鮮的桑枝條和乾燥保存的桑枝條很難將桑樹皮從桑枝條上剝離，將其浸水一周之後，由於桑樹皮吸水膨脹便能輕易的將二者分離。
[0027](2)粉碎，將分離出來的桑樹皮脫水到含水率為6-8%後粉碎得到桑纖維，其長度15-25毫米，細度2.57dtex ;桑樹幹皮脫水到含水率為6_8%後粉碎得到片狀桑樹幹，單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米，採用上述規格的桑纖維與片狀桑樹幹大小合適，混合之後製成的板材結構強度高，握釘力大幅提升。
[0028](3)脫脂，將桑纖維和片狀桑樹幹進行生物法脫脂處理，即在生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹幹混合物，其中，每噸混合物中加入釀酒酵母800立方釐米、水10立方米在22攝氏度的無消毒條件下通過攪拌裝置攪拌7晝夜，之後用水衝洗過濾，在80攝氏度溫度下烘乾。
[0029]其中，所述釀酒酵母的菌種在培養基25°C溫度下培養12小時；培養基以1%酵母提取物，2%蛋白腖，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水製成液體培養基，並在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養基中加入2%瓊脂並在120°C溫度下高壓滅菌15min，然後製作斜面。利用該培養基能夠使得釀酒酵母的菌種延長其生長穩定期，保證在發酵時提供充足的釀酒酵母數量及發酵時間，提高脫脂效果。
[0030]釀酒酵母能將桑樹皮中的聚戊糖吸入細胞內，經過內酶的作用，進行發酵從而留下原本與聚戊糖緊密相連的纖維。相比化學脫脂法，脫脂更為徹底，對桑纖維及片狀桑樹幹損傷小、對環境汙染小，大大增強了桑纖維可循環環保板的握釘力。
[0031](4)滾動混合，在熱磨機中將脫脂後的桑纖維和片狀桑樹幹混合，為保證板材性能和控制生產成本，獲得桑纖維可循環環保板的最佳密度， 申請人:經過反覆的研究及實驗，確定混合物的體積比，桑纖維和片狀桑樹幹混合物所佔體積比為49%，其中桑纖維和片狀桑樹幹按體積比3:1混合，並添加50%丙烯酸乳液滾動混合，滾動速度為10圈/秒，預加熱30-50攝氏度，滾動混合時間為10-15分鐘，之後添加體積比為0.3%抗結塊改良劑和0.7%固化劑，在滾動速度為15圈/秒的轉速下混合均勻。
[0032](5)模塊成型、冷壓脫水及熱壓固化，將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然後進行冷壓脫水，壓力為30百帕，持續20分鐘；然後熱壓固化，其壓力為3兆帕，溫度為150°C，持續45分鐘。
[0033]採用本實施方式製成的環保板，根據GB/ T 11718-2009進行檢測，結果如下:
(1)含水率8.9% ；
(2)密度0.71g/cm3:；
(3)握螺釘力板面1370N，板邊1180N；
(4)靜曲強度27.6Mpa;
(5)內結合強度0.85MPa ；
(6)吸水厚度膨脹率3.1% ；
(7)甲醛含量3.0mg/100g ； 本發明原材料為桑枝條，貨源充足、收集方便，加工工藝簡單，生產成本較低，與目前市場上的纖維板相比，握釘力大幅提升、防潮怕溼性能明顯提升，而且本發明可循環利用，在本發明的環保板在使用之後，可以將其進行粉碎，得到的小顆粒用來製作纖維板，更經濟、更環保。
【權利要求】
1.一種桑纖維可循環環保板，其特徵在於:包括桑纖維和片狀桑樹幹，所述桑纖維和片狀桑樹幹通過膠粘劑熱壓成型。
2.一種製造如權利要求1所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於所述生產方法包括下列步驟:(I)桑樹浸水一周之後進行脫皮，得到桑樹皮和桑樹幹；(2)將桑樹皮脫水後粉碎得到桑纖維，將桑樹幹脫水後粉碎得到片狀桑樹幹；(3)將桑纖維和片狀桑樹幹進行脫脂處理之後用水衝洗過濾，在80攝氏度溫度下烘乾；(4)在熱磨機中將脫脂後的桑纖維和片狀桑樹幹按體積比3:1滾動混合，添加丙烯酸乳液滾動混合併預加熱，再加入抗結塊改良劑和固化劑，混合均勻；所述丙烯酸乳液體積比為40-50% ;所述抗結塊改良劑體積比為0.2-0.3% ;所述固化劑體積比為0.7-0.8% ;所述桑纖維和片狀桑樹幹混合物體積比為49-59% ；(5)將步驟(4)中得到的混合物模塊化成型，然後進行冷壓脫水，熱壓固化。
3.根據權利要求2所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述步驟(2)中桑纖維長度為15-25毫米，細度2.57dtex ;所述片狀桑樹幹單片長度15-25毫米，寬度5-10毫米，厚度100-300微米。
4.根據權利要求2所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述步驟(3)中脫脂處理為生物法脫脂，在帶攪拌裝置的生物濾池中，加入已脫水粉碎過的桑纖維和片狀桑樹幹混合物和釀酒酵母，在22攝氏度的無消毒條件下加水冷浸7晝夜。
5.根據權利要求4所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述生物法脫脂處理過程中，每噸桑樹皮和片狀桑樹幹混合物中分別添加釀酒酵母為800立方釐米、水10立方米。
6.根據權利要求4或5所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述釀酒酵母的菌種在培養基25°C溫度下培養12小時；所述培養基以1%酵母提取物，2%蛋白腖，5%蔗糖，0.2%腺嘌呤溶液及91.8%雙蒸水製成液體培養基，並在120°C溫度下高壓滅菌15 min ;再在液體培養基中加入2%瓊脂並在120°C溫度下高壓滅菌15 min，然後製作斜面。
7.根據權利要求2所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述步驟(4)中熱磨機滾動速度為10圈/秒，預加熱30-50°C，持續時間為10-15分鐘。
8.根據權利要求2所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述步驟(4)中改良劑與固化劑含量之和為1%。
9.根據權利要求2所述的一種桑纖維可循環環保板的生產方法，其特徵在於:所述步驟(5)中冷壓脫水，其壓力為30-60百帕，持續15-20分鐘；所述熱壓固化，其壓力為1.5-3兆帕，溫度為150?180 °C，持續30?45分鐘。
【文檔編號】B27N3/18GK103612313SQ201310646640
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】葉其明 申請人:湖州優洛新材料科技有限公司