CN110370420A - 一种玉米秸秆重组材的制备方法 - Google Patents

一种玉米秸秆重组材的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110370420A
CN110370420A CN201910448120.0A CN201910448120A CN110370420A CN 110370420 A CN110370420 A CN 110370420A CN 201910448120 A CN201910448120 A CN 201910448120A CN 110370420 A CN110370420 A CN 110370420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
corn
stalk fiber
corn stalk
added
recombinant material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910448120.0A
Other languages
English (en)
Inventor
钱永梅
田伟
孙星海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin Jianzhu University
Original Assignee
Jilin Jianzhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin Jianzhu University filed Critical Jilin Jianzhu University
Priority to CN201910448120.0A priority Critical patent/CN110370420A/zh
Publication of CN110370420A publication Critical patent/CN110370420A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/16—Inorganic impregnating agents
    • B27K3/20—Compounds of alkali metals or ammonium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/001—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/06—Softening or hardening of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L11/00—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor
    • B27L11/08—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor of wood fibres, e.g. produced by tearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/06—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by burning or charring, e.g. cutting with hot wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0209—Methods, e.g. characterised by the composition of the agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats
    • B27N3/12—Moulding of mats from fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats
    • B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres
    • B27N3/143—Orienting the particles or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K2200/00—Wooden materials to be treated
    • B27K2200/15—Pretreated particles or fibres

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种玉米秸秆重组材的制备方法，充分利用秸秆原有的竖向纤维的力学性能，使制作的玉米秸秆重组材的力学性能良好，可以作为结构材料应用，解决了现有秸秆应用的局限性。

Description

一种玉米秸秆重组材的制备方法
技术领域
本发明涉及农作物秸秆技术领域，更具体的说是涉及一种玉米秸秆重组材的制备方法。
背景技术
我国森林资源缺乏，多年来实施封山育林、退耕还林的天然林保护政策，有力地促进了我国林业产业的可持续发展，但由于国民经济建设和人民群众日常生活对木材需求量的不断增加，每年需进口大量的天然木材，因此，缓解木材原料供求矛盾迫在眉睫。且目前我国每年的秸杆产生量大约有7亿吨，因利用率不高而成为农业废料，直接焚烧不仅造成资源浪费，而且形成的雾霾严重污染了大气环境，危害人们的健康，影响交通安全。因此，对于秸秆进行有效利用非常重要，目前常见的秸秆有效利用手段是制备秸秆人造材。
但是，目前市场上受秸秆人造材制作工艺的限制，制造的秸秆建材仅能作为非结构材使用，大大降低了秸秆的应用价值及利用率，不仅限制秸秆人造材的进一步发展，而且造成秸秆利用率低。
因此，提供一种玉米秸秆重组材的制备方法以提高秸秆人造材的利用价值、提高秸秆的利用率是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种玉米秸秆重组材的制备方法，充分利用秸秆原有的竖向纤维的力学性能，使制作的玉米秸秆重组材的力学性能良好，可以作为结构材料应用，解决了现有秸秆应用的局限性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种玉米秸秆重组材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先对玉米秸秆进行疏解加工得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行高温蒸煮或炭化处理；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束依次进行施胶处理和干燥处理；
(4)将干燥后的玉米秸秆纤维束进行铺装；
(5)将玉米秸秆纤维束依次进行预压组培、冷压和固化处理得到玉米秸秆纤维重组方材。
上述优选技术方案的技术效果是：本发明公开的玉米秸秆重组材的制备方法制备过程简单，并且可以充分利用秸秆原有的竖向纤维的力学性能，使制备得到的玉米秸秆重组材的力学性能良好，可以作为结构材料应用。
优选的，所述步骤(1)具体为：先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明对玉米秸秆依次经过劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面、碾压疏解处理，从而使玉米秸秆形成纵向纤维连续不断裂，横向交错相连的玉米秸秆纤维束。
优选的，所述步骤(2)具体为：所述高温蒸煮处理是将玉米秸秆纤维束加入至蒸煮池中，然后加入质量分数为0.5～3％的NaOH溶液，控制蒸煮温度为70～100℃；所述炭化处理是将玉米秸秆纤维束加入至炭化窑中，然后控制温度为150～300℃、炭化时间为6～10h。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明在高温蒸煮处理过程中加入质量分数为0.5～3％的NaOH溶液可以加快玉米秸秆软化。
优选的，所述步骤(3)中施胶处理具体为：先配置浓度为8～25％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为5～30min、浸胶温度为20～40℃，控制施胶量为6～20％；施胶后放置在沥胶平台上进行3～24h陈化沥干。
优选的，所述胶液采用三聚氰胺改性脲醛树脂或改性酚醛树脂配制成，所述胶液的固体含量40～60％、PH值9～12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明采用的胶液、浸胶方法可以使秸秆纤维束上施胶量达到6～20％，同时保持秸秆纤维束上无液体滴落现象。
优选的，所述步骤(3)中干燥处理具体为：将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中，设置烘干温度50～100℃、烘干时间1～8h.
上述优选技术方案的有益效果是：本发明通过干燥处理可以将玉米秸秆纤维束的含水率控制在5～15％。
优选的，所述步骤(4)具体为：将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为2～4m长的玉米秸秆纤维束。
上述优选技术方案的技术效果是：采用本发明公开的方法进行铺装，沿秸秆纤维方向均匀填料，从而可以使最终形成的玉米秸秆纤维重组材的内部纤维方向一致，力学性能提高。
优选的，所述步骤(5)中预压组培处理为：将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在1～8Mpa得到玉米秸秆束组坯；冷压处理为：将玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为20～100Mpa、冷压时间1～10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明通过预压组培处理和冷压处理使玉米秸秆纤维束在强大的压力下交联重组，从而使冷压后密度在750～1600Kg/m3。
优选的，所述步骤(5)中固化处理为：将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为5～20℃/h、温降速度5～20℃/h，设置固化温度为80～180℃，升温至固化温度，固化5～24小时后降温至20～80℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材。
优选的，还包括步骤(6)具体为：使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有3～10cm缝隙，控制温度15～50℃，放置10～50d。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明通过步骤(6)处理可以使得到的玉米秸秆重组材符合工艺尺寸要求，并且经过养生房放置后可以使玉米秸秆纤维重组材的水分平衡，从而获得性能更加稳定的玉米秸秆重组材。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种玉米秸秆重组材的制备方法，具有如下有益效果：
(1)本发明公开的制备方法操作简单、有利于进行工业化生产；
(2)本发明公开的方法充分利用秸秆原有的竖向纤维的力学性能，使制作的玉米秸秆重组材的力学性能良好，可以作为结构材料应用，解决了现有秸秆应用的局限性；
(3)采用本发明公开的方法制备得到的秸秆玉米重组材能够作为结构材引用，从而可以节约宝贵的天然林资源，推动秸秆综合利用，达到秸秆代木的目的，对促进循环经济、低碳排放有很现实的意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为玉米秸秆重组材的检验报告；
图2附图为玉米秸秆重组材的检验报告；
图3附图为玉米秸秆重组材的检验报告。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种玉米秸秆重组材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行高温蒸煮或炭化处理；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束进行施胶处理：先配置浓度为8～25％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为5～30min、浸胶温度为20～40℃，控制施胶量为6～20％；施胶后放置在沥胶平台上进行3～24h陈化沥干；
(4)将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中烘干，设置烘干温度50～100℃、烘干时间1～8h，将玉米秸秆纤维束的含水率控制在5～15％。
(5)将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为2～4m长的玉米秸秆纤维束；
(6)将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在1～8Mpa得到玉米秸秆束组坯；
(7)将上述玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为20～100Mpa、冷压时间1～10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定。
(8)将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为5～20℃/h、温降速度5～20℃/h，设置固化温度为80～180℃，升温至固化温度，固化5～24小时后降温至20～80℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材。
(9)使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有3～10cm缝隙，控制温度15～50℃，放置10～50d。
为了进一步的优化技术方案，高温蒸煮处理是将玉米秸秆纤维束加入至蒸煮池中，然后加入质量分数为0.5～3％的NaOH溶液，控制蒸煮温度为70～100℃；
为了进一步的优化技术方案，炭化处理是将玉米秸秆纤维束加入至炭化窑中，然后控制温度为150～300℃、炭化时间为6～10h。
为了进一步的优化技术方案，胶液采用三聚氰胺改性脲醛树脂或改性酚醛树脂配制成，所述胶液的固体含量40～60％、PH值9～12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)。
实施例1
本发明实施例1公开了一种玉米秸秆重组材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行高温蒸煮处理，将玉米秸秆纤维束加入至蒸煮池中，然后加入质量分数为3％的NaOH溶液，控制蒸煮温度为70℃；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束进行施胶处理：先配置浓度为25％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为30min、浸胶温度为40℃，控制施胶量为20％；施胶后放置在沥胶平台上进行24h陈化沥干；胶液采用三聚氰胺改性脲醛树脂配制成，胶液的固体含量60％、PH值12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)；
(4)将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中烘干，设置烘干温度100℃、烘干时间8h，将玉米秸秆纤维束的含水率控制在15％。
(5)将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为4m长的玉米秸秆纤维束；
(6)将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在8Mpa得到玉米秸秆束组坯；
(7)将上述玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为2100Mpa、冷压时间10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定；
(8)将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为20℃/h、温降速度20℃/h，设置固化温度为180℃，升温至固化温度，固化24小时后降温至20℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材；
(9)使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有10cm缝隙，控制温度50℃，放置50d。
实施例2
本发明实施例公开了一种玉米秸秆重组材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行高温蒸煮处理，将玉米秸秆纤维束加入至蒸煮池中，然后加入质量分数为0.5％的NaOH溶液，控制蒸煮温度为100℃；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束进行施胶处理：先配置浓度为8％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为5min、浸胶温度为20℃，控制施胶量为6％；施胶后放置在沥胶平台上进行3h陈化沥干；胶液采用改性酚醛树脂配制成，胶液的固体含量60％、PH值12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)；
(4)将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中烘干，设置烘干温度100℃、烘干时间8h，将玉米秸秆纤维束的含水率控制在15％。
(5)将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为2m长的玉米秸秆纤维束；
(6)将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在8Mpa得到玉米秸秆束组坯；
(7)将上述玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为100Mpa、冷压时间10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定；
(8)将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为20℃/h、温降速度20℃/h，设置固化温度为180℃，升温至固化温度，固化24小时后降温至80℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材；
(9)使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有10cm缝隙，控制温度15℃，放置10d。
实施例3
本发明实施例3公开了一种玉米秸秆重组材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行炭化处理，将玉米秸秆纤维束加入至炭化窑中，然后控制温度为300℃、炭化时间为6h；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束进行施胶处理：先配置浓度为8％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为5min、浸胶温度为20℃，控制施胶量为6％；施胶后放置在沥胶平台上进行3h陈化沥干；胶液采用三聚氰胺改性脲醛树脂配制成，胶液的固体含量60％、PH值12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)；
(4)将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中烘干，设置烘干温度100℃、烘干时间8h，将玉米秸秆纤维束的含水率控制在7％。
(5)将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为2m长的玉米秸秆纤维束；
(6)将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在8Mpa得到玉米秸秆束组坯；
(7)将上述玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为100Mpa、冷压时间10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定。
(8)将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为20℃/h、温降速度20℃/h，设置固化温度为180℃，升温至固化温度，固化24小时后降温至60℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材。
(9)使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有10cm缝隙，控制温度15℃，放置10d。
实施例4
本发明实施例4公开了一种玉米秸秆重组材的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行炭化处理，将玉米秸秆纤维束加入至炭化窑中，然后控制温度为150℃、炭化时间为10h；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束进行施胶处理：先配置浓度为25％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为30min、浸胶温度为40℃，控制施胶量为20％；施胶后放置在沥胶平台上进行24h陈化沥干；胶液采用改性酚醛树脂配制成，所述胶液的固体含量60％、PH值12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)；
(4)将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中烘干，设置烘干温度50℃、烘干时间8h，将玉米秸秆纤维束的含水率控制在15％。
(5)将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为4m长的玉米秸秆纤维束；
(6)将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在8Mpa得到玉米秸秆束组坯；
(7)将上述玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为100Mpa、冷压时间10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定。
(8)将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为20℃/h、温降速度20℃/h，设置固化温度为180℃，升温至固化温度，固化24小时后降温至40℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材。
(9)使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有10cm缝隙，控制温度50℃，放置50d。
对上述实施例1～4制备得到的玉米秸秆重组材进行性能测试。
1、将实施例1～4制备得到的玉米秸秆重组材送至专业检测机构(吉林省林业产(商)品质量监督检验站)进行检测，得到的检验报告如图1～3所示。
由检测结果可知本发明制备得到的玉米重组材的甲醛释放量达到国家E1级标准≤1.5mg/l，材料密度：750～1600Kg/m3，静曲强度≥35MPa，弹性模量≥6000MPa，顺纹抗压≥40MPa，握螺钉力≥1000N，冲击韧性≥140KJ/㎡，燃烧性能达到难燃B1级要求。
2、分别将实施例1～4制备得到的玉米秸秆重组材按抗压、抗拉标准试件标准制作试件，每个实施例分别制作7个试件，然后采用木材力学性能的标准试验方法，进行顺纹抗压测试、顺纹抗拉测试、横纹抗压强度试验和弹性模量测试得到的结果如下表1～6所示。
(1)玉米秸秆重组材顺纹抗拉强度试验结果如表1所示，对于顺纹抗拉强度试验数据进行统计计算，结果如表2所示。
表1顺纹抗拉强度试验结果
表2顺纹抗拉强度试验数据统计计算结果
由上述表1～2的数据可以得知，本发明实施例1～4方法制备得到的玉米秸秆重组材木按照材力学性能的标准试验方法进行顺纹抗拉测试，得到顺纹抗拉强度平均为89.1MPa，说明采用实施例1～4的方法制备得到的玉米秸秆重组材力学性能优异，可以代替木材，有效解决木材资源紧缺的问题。
(2)玉米秸秆重组材顺纹抗压强度试验结果如表3所示，对于顺纹抗压强度试验结果进行统计计算，结果如表4所示。
表3顺纹抗压强度试验结果
表4顺纹抗压强度试验数据统计计算结果
由上述表3～4的数据可以得知，本发明实施例1～4方法制备得到的玉米秸秆重组材木按照材力学性能的标准试验方法进行顺纹抗压强度测试，得到顺纹抗压强度平均为48.6MPa，说明采用实施例1～4的方法制备得到的玉米秸秆重组材力学性能优异，可以代替木材，有效解决木材资源紧缺的问题。
(3)玉米秸秆重组材横纹抗压强度试验结果如表5所示，对于横纹抗压强度试验结果进行统计计算，结果如表6所示。
表5横纹抗压强度试验结果
表6横纹抗压强度试验数据统计计算结果
由上述表5～6的数据可以得知，本发明实施例1～4方法制备得到的玉米秸秆重组材木按照木材力学性能的标准试验方法进行横纹抗压强度测试，得到横纹抗压强度平均为10.6MPa，说明采用实施例1～4的方法制备得到的玉米秸秆重组材力学性能优异，可以代替木材，有效解决木材资源紧缺的问题。
(4)玉米秸秆重组材进行顺纹抗压弹性模量试验结果如表7所示，对于顺纹抗压弹性模量试验结果进行统计计算，结果如表8所示。
表7顺纹抗压弹性模量试验结果
表8顺纹抗压弹性模量试验数据统计计算结果
由上述表7～8的结果可以明显得知：本发明实施例1～4方法制备得到的玉米秸秆重组材木按照木材力学性能的标准试验方法进行顺纹抗压弹性模量测试，得到顺纹抗压弹性模量平均为9008MPa，说明采用实施例1～4的方法制备得到的玉米秸秆重组材力学性能优异，具有使用前景，可以有效解决木材资源紧缺的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)先对玉米秸秆进行疏解加工得到玉米秸秆纤维束；
(2)然后，将玉米秸秆纤维束进行高温蒸煮或炭化处理；
(3)接着，对玉米秸秆纤维束依次进行施胶处理和干燥处理；
(4)将干燥后的玉米秸秆纤维束进行铺装；
(5)将玉米秸秆纤维束依次进行预压组培、冷压和固化处理得到玉米秸秆纤维重组方材。
2.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：先将秋收季节收集的玉米秸秆进行劈开、去叶、去瓤、去除表面硬皮光面处理，然后进行碾压疏解得到玉米秸秆纤维束。
3.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：所述高温蒸煮处理是将玉米秸秆纤维束加入至蒸煮池中，然后加入质量分数为0.5～3％的NaOH溶液，控制蒸煮温度为70～100℃；所述炭化处理是将玉米秸秆纤维束加入至炭化窑中，然后控制温度为150～300℃、炭化时间为6～10h。
4.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中施胶处理具体为：先配置浓度为8～25％的胶液加入至浸胶池中；然后将步骤(2)中得到的玉米秸秆纤维束加入至浸胶池中进行浸胶处理，浸胶时间为5～30min、浸胶温度为20～40℃，控制施胶量为6～20％；施胶后放置在沥胶平台上进行3～24h陈化沥干。
5.根据权利要求4所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述胶液采用三聚氰胺改性脲醛树脂或改性酚醛树脂配制成，所述胶液的固体含量40～60％、PH值9～12、游离甲醛含量<0.5％、游离酚<1％、黏度<50mPa.s(25℃)。
6.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中干燥处理具体为：将经过施胶处理后的秸秆纤维束加入至烘干窑中，设置烘干温度50～100℃、烘干时间1～8h。
7.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：将干燥后的秸秆纤维束加入至铺装机上，然后沿秸秆纤维方向均匀填料，最后截断为2～4m长的玉米秸秆纤维束。
8.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中预压组培处理为：将上述截断后的玉米秸秆纤维束加入至预压机上，然后在竖向、水平方向或竖向水平同时进行加压，压力控制在1～8Mpa得到玉米秸秆束组坯；冷压处理为：将玉米秸秆纤维束组坯加入至冷压机中，控制压力为20～100Mpa、冷压时间1～10min，得到玉米秸秆纤维重组材坯料，同时完成玉米秸秆纤维重组材坯料的模具锁定。
9.根据权利要求8所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中固化处理为：将玉米秸秆纤维重组材坯料加入至固化窑中，控制温升速度为5～20℃/h、温降速度5～20℃/h，设置固化温度为80～180℃，升温至固化温度，固化5～24小时后降温至20～80℃，解除磨具锁定后拆模，得到玉米秸秆纤维重组方材。
10.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆重组材的制备方法，其特征在于，还包括步骤(6)具体为：使用齐头锯截断玉米秸秆纤维重组方材两头材质不均部分得到玉米秸秆重组材；然后在养生房中，将玉米秸秆纤维重组材码放整齐，玉米秸秆纤维重组材之间留有3～10cm缝隙，控制温度15～50℃，放置10～50d。
CN201910448120.0A 2019-05-27 2019-05-27 一种玉米秸秆重组材的制备方法 Pending CN110370420A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910448120.0A CN110370420A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 一种玉米秸秆重组材的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910448120.0A CN110370420A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 一种玉米秸秆重组材的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110370420A true CN110370420A (zh) 2019-10-25

Family

ID=68248756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910448120.0A Pending CN110370420A (zh) 2019-05-27 2019-05-27 一种玉米秸秆重组材的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110370420A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111300565A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 北华大学 一种防腐玉米秸秆重组材及其制造方法
CN111360953A (zh) * 2020-04-01 2020-07-03 北华大学 一种碳纤维增强玉米秸秆人造板及其制作方法
CN111546455A (zh) * 2020-04-02 2020-08-18 北华大学 一种玉米秸秆纤维阻燃重组集成材及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316318A (zh) * 2001-03-16 2001-10-10 韩家荣 玉米秆制造中密度纤维板的工艺方法
CN101066607A (zh) * 2007-06-04 2007-11-07 西北农林科技大学 一种秸秆重组材制造方法
CN102501288A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 东北林业大学 一种环保型脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板的制备方法
CN203171764U (zh) * 2013-01-19 2013-09-04 西北农林科技大学 一种秸秆重组方材
CN105313208A (zh) * 2014-08-04 2016-02-10 高云 一种秸秆重组材制造方法
CN106313267A (zh) * 2016-10-31 2017-01-11 北华大学 一种秸秆重组集成材及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316318A (zh) * 2001-03-16 2001-10-10 韩家荣 玉米秆制造中密度纤维板的工艺方法
CN101066607A (zh) * 2007-06-04 2007-11-07 西北农林科技大学 一种秸秆重组材制造方法
CN102501288A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 东北林业大学 一种环保型脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板的制备方法
CN203171764U (zh) * 2013-01-19 2013-09-04 西北农林科技大学 一种秸秆重组方材
CN105313208A (zh) * 2014-08-04 2016-02-10 高云 一种秸秆重组材制造方法
CN106313267A (zh) * 2016-10-31 2017-01-11 北华大学 一种秸秆重组集成材及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111360953A (zh) * 2020-04-01 2020-07-03 北华大学 一种碳纤维增强玉米秸秆人造板及其制作方法
CN111300565A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 北华大学 一种防腐玉米秸秆重组材及其制造方法
CN111546455A (zh) * 2020-04-02 2020-08-18 北华大学 一种玉米秸秆纤维阻燃重组集成材及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110370420A (zh) 一种玉米秸秆重组材的制备方法
CN102794801B (zh) 阻燃防腐纤维竹制基材及其制备工艺
CN101733805B (zh) 压缩炭化杨木板的生产方法
CN103481348B (zh) 一种整体强化实木型材及其制造方法
CN101642924B (zh) 一种重组木及其制造方法
CN108162105A (zh) 一种改善竹重组材胶合性能的方法
CN1887550A (zh) 利用海滨锦葵秸秆生产的中密度纤维板及其制备方法
CN101544010A (zh) 一种棉秆人造板的生产方法及其棉秆人造板
CN105082302A (zh) 一种高强度刨花板的制备方法
CN103707381A (zh) 一种竹纤维无胶板材的制作方法
CN106638086A (zh) 一种烟秆纤维及利用烟秆纤维制备的物流包装板材
CN102225569B (zh) 一种高强度无机人造板及其制造方法
CN103525111B (zh) 一种用黄蜀葵秸秆制备塑木材料的方法
CN107379162A (zh) 一种重组竹板材生产工艺
EP4360836A1 (en) Juncao fiberboard and preparation method therefor
CN1857887A (zh) 海蓬子秸秆中、高密度纤维板的制造方法
CN114953078A (zh) 一种竹材复合材料的制备方法及其产品和应用
CN110253708B (zh) 一种高强度的秸秆无胶板材生产工艺及板材
CN102649833B (zh) 一种基于废弃木质植物枝条制备高吸水树脂的方法
CN104592555B (zh) 水葫芦‑三聚氰胺脲醛树脂复合材料及其密度板的制备方法
KR101034603B1 (ko) 농산 폐기물 파티클의 제조 방법 및 이를 이용한 파티클 보드의 제조 방법
CN102689347B (zh) 利用废电路板与植物纤维合成的环保木香板及其制造工艺
CN112092130B (zh) 竹纤维粉、竹纤维复合板材及其制备方法
Chawla et al. Use of lignocellulosic biomaterials for sustainable development of bamboo strand lumber for structural applications
CN113386235A (zh) 一种纤维素天然骨架基竹钢及其加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191025