CN105003059A - 一种利用农作物秸秆生产的木塑地板及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用农作物秸秆生产的木塑地板及其生产方法，涉及木塑地板生产技术领域，包括基材层，所述基材层由如下质量分数的原料制成：农作物秸秆粉38-42％、硬树脂20-23％、碳酸钙10-12％、改性竹粉5-8％、复合黏合剂4-6％、棕榈蜡3-5％、氢氧化镁2-3％、颜料0.5-1％、水8-10％。本发明利用硬树脂对农作物秸秆粉进行包裹，得到内部负载秸秆粉的高分子聚合物；并通过各种辅助填料和助剂的配合使用，生产出的木塑地板具有较好的防水、防火性能，并且硬度强，生产成本较低，安全环保性强。

Description

一种利用农作物秸秆生产的木塑地板及其生产方法

技术领域：

本发明涉及木塑地板生产技术领域，具体涉及一种利用农作物秸秆生产的木塑地板及其生产方法。

背景技术：

木塑地板是一种新型环保型木塑复合材料产品，在生产中、高密度纤维板过程中所产生的木酚，加入再生塑料经过造粒设备做成木塑复合材料，然后进行挤出生产组做成木塑地板。木塑户外地板主要材料为聚乙烯和木粉或者竹粉，经过加入助剂，高速混合后，进行造粒，再使用挤出机将粒料挤出成型材，此类地板可用于园林景观，别墅等户外平台。

近年来，农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。

为了实现对农作物秸秆的综合利用，本公司开发出一种利用农作物秸秆生产木塑地板的方法，生产出的木塑地板具有较优异的防水、防火性能，硬度强，并且生产成本较低，适合于工业化生产。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有防火防水性能且对环境友好的利用农作物秸秆生产的木塑地板及其生产方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种利用农作物秸秆生产的木塑地板，包括基材层，所述基材层由如下质量分数的原料制成：

农作物秸秆粉38-42％、硬树脂20-23％、碳酸钙10-12％、改性竹粉5-8％、复合黏合剂4-6％、棕榈蜡3-5％、氢氧化镁2-3％、颜料0.5-1％、水8-10％。

所述农作物秸秆粉的生产方法是先将收割后的农作物秸秆水洗三次，然后晾晒至水分含量低于10％，去杂后经粉碎机粉碎、过筛，取40目的粉末于5％稀盐酸溶液中浸泡5-8h，过滤，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可使用。

所述农作物秸秆选自水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆、甘蔗秸秆中的一种或几种。

所述改性竹粉的制备方法为先将竹粉于3-5％稀硝酸溶液中浸泡3-5h，再于超声频率22kHz、功率50-100W下超声处理15-20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至75-80℃反应30-60min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可使用。

所述复合黏合剂是由质量分数25-30％黄蓍胶粉、15-18％松香、8-12％膨润土和45-50％水组成，其制备方法为先将黄蓍胶粉加入水中，搅拌下升温至70-75℃后加入松香，保温15-20min后继续升温，当温度升至85-90℃后保温10-15min，再加入膨润土，充分混合均匀后自然冷却降温，即得复合黏合剂。

所述木塑地板还包括平衡层、装饰层和耐磨层，平衡层设于基材层下方，装饰层和耐磨层依次设于基材层上方。

一种利用农作物秸秆生产的木塑地板的生产方法，包括下列步骤：

(1)先将农作物秸秆粉分散于水中，再加入硬树脂，升温至120-125℃保温反应1-2h，反应结束后静置降温，即得物料I；

(2)将物料I加入到高速混合机中，并加入碳酸钙、改性竹粉和棕榈蜡，混合15-20min后加入复合黏合剂和氢氧化镁，物料升温至80-90℃混合10-15min，最后降温至30-40℃后加入颜料，5-10min后停止混合，即得物料II；

(3)将物料II加入球磨机中，球磨2-3h后加入到挤出机中挤出成型，挤出温度为160-180℃，即得木塑地板的基材层；

(4)在所制基材层上依次铺设装饰层和耐磨层，基材层底部铺设平衡层，经热压工艺制得木塑地板。

本发明的有益效果是：

(1)以农作物秸秆粉为主要原料，具有综合利用资源、保护环境的意义，实现了秸秆的再利用；

(2)利用硬树脂对农作物秸秆粉进行包裹，得到内部负载秸秆粉的高分子聚合物；

(3)通过各种辅助填料和助剂的配合使用，生产出的木塑地板具有较好的防水、防火性能，并且硬度强；

(4)挤出温度相对较低，从而降低能耗，一般木塑地板的挤出温度为180-200℃，而本发明的挤出温度为160-180℃；

(5)生产成本较低，使用寿命长，并且安全环保性强，无污染，可循环使用。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种利用农作物秸秆生产的木塑地板，包括基材层，所述基材层由如下质量分数的原料制成：

小麦秸秆40％、硬树脂22％、碳酸钙10％、改性竹粉6％、复合黏合剂5％、棕榈蜡4％、氢氧化镁2％、颜料1％、水10％。

原料准备：

(1)小麦秸秆粉：先将收割后的小麦秸秆水洗三次，然后晾晒至水分含量低于10％，去杂后经粉碎机粉碎、过筛，取40目的粉末于5％稀盐酸溶液中浸泡5h，过滤，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可使用。

(2)改性竹粉：先将竹粉于3-5％稀硝酸溶液中浸泡3h，再于超声频率22kHz、功率50-100W下超声处理20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至75-80℃反应45min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可使用。

(3)复合黏合剂：由质量分数30％黄蓍胶粉、15％松香、8％膨润土和47％水组成，其制备方法为先将黄蓍胶粉加入水中，搅拌下升温至70-75℃后加入松香，保温20min后继续升温，当温度升至85-90℃后保温15min，再加入膨润土，充分混合均匀后自然冷却降温，即得复合黏合剂。

根据上述原料配方进行木塑地板的生产，包括下列步骤：

(1)先将农作物秸秆粉分散于水中，再加入硬树脂，升温至120-125℃保温反应1h，反应结束后静置降温，即得物料I；

(2)将物料I加入到高速混合机中，并加入碳酸钙、改性竹粉和棕榈蜡，混合20min后加入复合黏合剂和氢氧化镁，物料升温至80-90℃混合15min，最后降温至30-40℃后加入颜料，10min后停止混合，即得物料II；

(3)将物料II加入球磨机中，球磨3h后加入到挤出机中挤出成型，挤出温度为160-180℃，即得木塑地板的基材层；

(4)在所制基材层上依次铺设装饰层和耐磨层，基材层底部铺设平衡层，经热压工艺制得木塑地板。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种利用农作物秸秆生产的木塑地板，包括基材层，其特征在于，所述基材层由如下质量分数的原料制成：

农作物秸秆粉38-42％、硬树脂20-23％、碳酸钙10-12％、改性竹粉5-8％、复合黏合剂4-6％、棕榈蜡3-5％、氢氧化镁2-3％、颜料0.5-1％、水8-10％。

2.根据权利要求1所述的利用农作物秸秆生产的木塑地板，其特征在于：所述农作物秸秆粉的生产方法是先将收割后的农作物秸秆水洗三次，然后晾晒至水分含量低于10％，去杂后经粉碎机粉碎、过筛，取40目的粉末于5％稀盐酸溶液中浸泡5-8h，过滤，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可使用。

3.根据权利要求2所述的利用农作物秸秆生产的木塑地板，其特征在于：所述农作物秸秆选自水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆、甘蔗秸秆中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的利用农作物秸秆生产的木塑地板，其特征在于：所述改性竹粉的制备方法为先将竹粉于3-5％稀硝酸溶液中浸泡3-5h，再于超声频率22kHz、功率50-100W下超声处理15-20min，然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至75-80℃反应30-60min，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可使用。

5.根据权利要求1所述的利用农作物秸秆生产的木塑地板，其特征在于：所述复合黏合剂是由质量分数25-30％黄蓍胶粉、15-18％松香、8-12％膨润土和45-50％水组成，其制备方法为先将黄蓍胶粉加入水中，搅拌下升温至70-75℃后加入松香，保温15-20min后继续升温，当温度升至85-90℃后保温10-15min，再加入膨润土，充分混合均匀后自然冷却降温，即得复合黏合剂。

6.根据权利要求1所述的利用农作物秸秆生产的木塑地板，其特征在于：所述木塑地板还包括平衡层、装饰层和耐磨层，平衡层设于基材层下方，装饰层和耐磨层依次设于基材层上方。

7.一种如权利要求1所述利用农作物秸秆生产的木塑地板的生产方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)先将农作物秸秆粉分散于水中，再加入硬树脂，升温至120-125℃保温反应1-2h，反应结束后静置降温，即得物料I；

(2)将物料I加入到高速混合机中，并加入碳酸钙、改性竹粉和棕榈蜡，混合15-20min后加入复合黏合剂和氢氧化镁，物料升温至80-90℃混合10-15min，最后降温至30-40℃后加入颜料，5-10min后停止混合，即得物料II；

(3)将物料II加入球磨机中，球磨2-3h后加入到挤出机中挤出成型，挤出温度为160-180℃，即得木塑地板的基材层；

(4)在所制基材层上依次铺设装饰层和耐磨层，基材层底部铺设平衡层，经热压工艺制得木塑地板。