一種水葫蘆工業化無害利用方法
2023-12-01 13:31:01
專利名稱：一種水葫蘆工業化無害利用方法
技術領域：
本發明涉及一種水葫蘆エ業化無害利用方法。
背景技術：
水葫蘆crassipes)為多年生漂浮性草本植物，由於其適應性強，繁殖快，被世界各國公認為最重要的生物入侵物種之一 。1901年，鳳眼蓮被作為觀賞植物引入中國，上個世紀五六十年代在我國糧食極度短缺時期被作為豬飼料廣泛放養於南方的湖塘水泊。由於水葫蘆強大的繁殖能力，且作為外來入侵物種在我國缺乏天敵制約，導致其在我國南方水域快速蔓延，同時我國水體富營養化程度的加劇，也起了推波助瀾的作用。近年來，該草已在我國南方17個省(市、自治區)蔓延成災，帶來極大的生態和社會危害。水葫蘆的為害主要表現在以下幾個方面大量生長繁殖後覆蓋水面，堵塞河道，影響航運；阻礙排灌，在汛期阻礙水流，増大洪水水位；在生長區內形成優勢物種，導致其它水生植物的減少甚至消滅；降低光線對水體的穿透能力，影響水底生物的生長；降低水的PH值和溶解氧濃度，並增加水中CO2的濃度，降低水產品產量；增加水的蒸發量和為蚊類提供適宜的滋生場所。大量的水葫蘆漂集於河道湖面，堵塞河道，影響航運，阻礙排灌，在汛期阻礙水流，並降低水產品產量、質量，嚴重影響運輸業、旅遊業和水產養殖業的發展。滇池、太湖、黃浦江及武昌東湖等南方著名水體，水葫蘆泛濫成災，近年來的暖冬天氣甚至造成水葫蘆反季節生長。治理水葫蘆消耗了大量社會財富，造成了巨大的經濟損失，有關方面耗費巨資卻無法根治。水葫蘆泛濫，給人民群眾的生產生活和社會經濟發展造成極大危害，已經到了非全面整治不可的地歩。本發明通過水葫蘆的資源化利用，變廢為寶，實現安全、環保地綜合治理水葫蘆的危害。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種水葫蘆エ業化無害利用方法，達到既降低膠合板的生產成本，又消除水葫蘆對我國各地生態環境產生的危害。本發明提供了一種水葫蘆エ業化無害利用方法，包括如下步驟
步驟I :採集新鮮的水葫蘆，洗浄、切段；
步驟2 :乾燥，待水葫蘆段乾燥至絕幹狀態，取出；
步驟3 :粉碎，過篩，製成水葫蘆乾粉，備用；
步驟4:製備熱固性酚醛樹脂；
步驟5 :將毛竹加工成留青竹片，然後經過炭化處理，乾燥、塗膠、組壞，通過熱壓形成單層毛坯件，再經壓刨定厚加工，製成單層毛竹竹青板，備用；
步驟6 :在熱固性酚醛樹脂中加入佔其重量10%-30%的水葫蘆乾粉，調勻，均勻塗刷在單層毛竹竹青板面上，雙面塗膠，組坯後陳化；
步驟7 :將完成組坯陳化的毛竹竹青板送入熱壓機熱壓成型，製成毛竹竹青膠合板。
所述步驟3中的過篩是將粉碎後的水葫蘆過100目篩。所述熱固性酚醛樹脂由苯酚和甲醛在NaOH催化下反應製得，各原料的質量比為苯酚甲醛NaOH=l :2. 2 :0. 5，在40_45°C溫度下，將溶化的苯酚和2/3質量的甲醛投入反應釜內；根據原料的質量比配製30%Na0H溶液作為催化劑，往上述反應釜內投入1/3質量的催化劑，然後保持溫度為80-85°C，反應40分鐘後，在60分鐘內分三次加入剩餘的催化劑，之後控制溫度80°C反應IOmin ;然後加入剰餘的甲醛，反應溫度控制在80_85°C進行合成反應，當粘度達到20s時冷卻出料。所述步驟6中在熱固性酚醛樹脂中加入佔其重量15%的水葫蘆乾粉。
所述步驟7中熱壓成型的條件為熱壓溫度135 150°C，熱壓壓力1.2 1.4Mpa，熱壓時間10 20分鐘。我國是膠合板的生產大國，為了保證膠合板的表面質量，毎年有大量作為糧食的麵粉用於膠合板生產中的膠粘劑填料使用，造成了糧食麵粉的供應緊張和價格的居高不下。本發明提供了一種水葫蘆的無害エ業化利用方法，該方法將水葫蘆製成水葫蘆乾粉，替代目前膠合板生產中填料麵粉的使用，達到既降低膠合板的生產成本，又消除水葫蘆對我國各地生態環境產生的危害。因此，具有廣闊的發展前景。
具體實施例方式一種水葫蘆エ業化無害利用方法包括如下步驟
步驟I :採集新鮮的水葫蘆，清洗乾淨水葫蘆表面的泥土，切段；
步驟2 :將水葫蘆段放入電熱鼓風乾燥機乾燥，待水葫蘆段完全乾燥到絕幹狀態，取
出；
步驟3 :將絕幹狀態下的水葫蘆段放入電動粉碎機粉碎後，過100目的篩子篩選，製成水葫蘆乾粉，備用；
步驟4 :製備酚醛樹脂，各原材料的質量比為:苯酚(C6H5OH):甲醛(CH2O) Na OH=I
2.2 :0· 5 ；
步驟5 :在40-45°C溫度下，將溶化的苯酚和部分的甲醛(總量的2/3)投入反應釜內，並加催化劑(30%Na OH溶液)，投入量為總量的1/3，然後保持溫度為80_85°C之間，在反應40分鐘後，在60分鐘內分三次加入剩餘的2/3的催化劑，之後溫度控制80°C反應IOmin ;然後二次加入剩餘的甲醛，反應溫度控制在80-85°C進行合成反應。當粘度達到20s左右冷卻出料(塗_4杯測粘度)，備用；
步驟6 :依據授權專利ZL200810103115. 8 「毛竹竹青板方材及其製造方法」公開了ー種毛竹竹青板方材的製造方法，通過該方法的前面部分能夠將普通毛竹加工成單層毛竹竹青板；主要方法包括(I)將採伐的毛竹處理加工成具有適當長度、寬度和厚度的留青竹片；(2)將留青竹片進行炭化處理，炭化條件為 溫度100 140°C，壓カO. 5 I. 5個大氣壓，時間60 180分鐘；(3)將炭化完成的竹片進行乾燥，控制竹片的含水率在8%以下；
(4)將竹片塗膠，並按竹青朝向同一方向組坯，通過熱壓形成單層毛坯件；(5)單層毛坯件經壓刨定厚加工，製成單層毛竹竹青板。步驟7 :取出製備好的酚醛樹脂。加入改性酚醛樹脂重量10-30%的水葫蘆乾粉，調勻，按220-320g/m2 (雙面塗膠)的塗膠量均勻地塗刷在毛竹竹青板面上，組坯後陳化24小時；
步驟8 :將完成組坯陳化的毛竹竹青板送入熱壓機熱壓成型，熱壓溫度135 150°C，熱壓壓カI. 2 I. 4Mpa,熱壓時間10 20分鐘,製成毛竹竹青膠合板。所述步驟I中使用的水葫蘆為新鮮採集的水葫蘆，無太多的腐爛變質部分。所述步驟I中可以用鍘刀將水葫蘆切成一寸左右長度，目的是提高水葫蘆段的乾燥效率，結省乾燥成本；
所述步驟I中使用的水葫蘆必須清洗乾淨水葫蘆表 面的泥土，防止泥土帶入水葫蘆乾粉，最終影響毛竹竹青膠合板的膠合強度。所述步驟2中規定的水葫蘆的絕幹狀態，實際生產中可以用手指一搓就碎來判定水葫蘆是否達到絕幹狀態。所述步驟3中絕幹狀態下的水葫蘆段放入電動粉碎機粉碎後，過100目的篩子篩選，製成水葫蘆乾粉，未通過100目篩子篩選的水葫蘆碎塊，可再投入電動粉碎機繼續粉碎篩選，直到全部通過100目的篩子篩選為止。所述步驟5中的酚醛樹脂的反應終點粘度測定，是指先抽取ー部分的正在加熱反應的酚醛樹脂，採用冰水將裝在瓶中的酚醛樹脂降溫至20°C，再用塗-4杯測定酚醛樹脂的粘度，當粘度達到20s左右即可開始降溫，待酚醛樹脂降溫至40°C後，出料。所述步驟7中改性酚醛樹脂中水葫蘆乾粉的添加量優選為15%，毛竹竹青板的塗膠量按280g/m2 (雙面塗膠)塗刷為宜。所述步驟8中毛竹竹青膠合板的優選的熱壓條件為熱壓溫度145°C，熱壓壓力
I.2Mpa,熱壓時間20分鐘。通過本發明製備的毛竹竹青膠合板，具有板面平整，外觀自然美麗的特點。按GB/T 14074. 10-1993木材膠粘劑及其樹脂檢驗方法中規定的膠合強度的測量要求加工並檢測試件。成品試件的膠合強度> 8. OMPa0因此，通過本發明製備的毛竹竹青膠合板，完全能滿足竹膠合板的使用要求。竹青膠合板生產過程中，利用水葫蘆乾粉替代填料麵粉使用，既能降低毛竹竹青膠合板的成本(20%左右)，又消除水葫蘆對我國各地生態環境產生的危害。因此，具有廣闊的發展前景。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種水葫蘆エ業化無害利用方法，其特徵在於，包括如下步驟 步驟I :採集新鮮的水葫蘆，洗浄、切段； 步驟2 :乾燥，待水葫蘆段乾燥至絕幹狀態，取出； 步驟3 :粉碎，過篩，製成水葫蘆乾粉，備用； 步驟4:製備熱固性酚醛樹脂； 步驟5 :將毛竹加工成留青竹片，然後經過炭化處理，乾燥、塗膠、組壞，通過熱壓形成單層毛坯件，再經壓刨定厚加工，製成單層毛竹竹青板，備用； 步驟6 :在熱固性酚醛樹脂中加入佔其重量10%-30%的水葫蘆乾粉，調勻，均勻塗刷在單層毛竹竹青板面上，雙面塗膠，組坯後陳化； 步驟7 :將完成組坯陳化的毛竹竹青板送入熱壓機熱壓成型，製成毛竹竹青膠合板。
2.根據權利要求I所述的ー種水葫蘆エ業化無害利用方法，其特徵在於，所述步驟3中的過篩是將粉碎後的水葫蘆過100目篩。
3.根據權利要求I所述的ー種水葫蘆エ業化無害利用方法，其特徵在於，所述熱固性酚醛樹脂由苯酚和甲醛在NaOH催化下反應製得，各原料的質量比為苯酚甲醛NaOH=l 2.2 0. 5，在40-45°C溫度下，將溶化的苯酚和2/3質量的甲醛投入反應釜內；根據原料的質量比配製30%Na0H溶液作為催化劑，往上述反應釜內投入1/3質量的催化劑，然後保持溫度為80-85°C，反應40分鐘後，在60分鐘內分三次加入剩餘的催化劑，之後控制溫度80°C反應IOmin ;然後加入剩餘的甲醛，反應溫度控制在80-85°C進行合成反應，當粘度達到20s時冷卻出料。
4.根據權利要求I所述的ー種水葫蘆エ業化無害利用方法，其特徵在於，所述步驟6中在熱固性酚醛樹脂中加入佔其重量15%的水葫蘆乾粉。
5.根據權利要求I所述的ー種水葫蘆エ業化無害利用方法，其特徵在於，所述步驟7中熱壓成型的條件為熱壓溫度135 150°C，熱壓壓力I. 2 I. 4Mpa，熱壓時間10 20分鐘。
全文摘要
本發明涉及一種水葫蘆工業化無害利用方法。首先將水葫蘆清洗、切碎、乾燥、粉碎、篩選，製成水葫蘆乾粉；然後與酚醛樹脂膠粘劑混合，經塗膠、陳化、組坯、熱壓等工序後、製成毛竹竹青膠合板。利用此工藝製成的毛竹竹青膠合板，能夠滿足國家標準GB/T14074.10-1993木材膠粘劑及其樹脂檢驗方法中規定的膠合強度的要求，替代目前膠合板生產中填料麵粉的使用，達到既降低膠合板的生產成本，又消除水葫蘆對我國各地生態環境產生的危害，因此，具有廣闊的發展前景。
文檔編號C08G8/10GK102689337SQ20121017837
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月1日 優先權日2012年6月1日
發明者李美娟, 林壯興, 蔡清鵬, 黃麗玲, 黃曉東, 黃潤洪 申請人:福建農林大學