CN111098383A - 一种由棉秆制造环保人造板的方法 - Google Patents
一种由棉秆制造环保人造板的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111098383A CN111098383A CN201911300416.4A CN201911300416A CN111098383A CN 111098383 A CN111098383 A CN 111098383A CN 201911300416 A CN201911300416 A CN 201911300416A CN 111098383 A CN111098383 A CN 111098383A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cotton
- artificial board
- friendly artificial
- pressure
- solvent
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
-
- 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
- B27N3/20—Moulding or pressing characterised by using platen-presses
- B27N3/203—Moulding or pressing characterised by using platen-presses with heating or cooling means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开一种由棉秆制造环保人造板的方法及由该方法得到的环保人造板。本发明通过对棉花生产的剩余物棉花秸秆的再利用,得到无污染(甲醛释放量优于E0标准)、力学性能优异、生产工艺简单、成本低廉的人造板。这种人造板利用棉花秸秆替代木质原料,将棉秆经化学改性转化为生物质胶黏剂,充分实现了棉秆的原料化、全利用,把棉秆变废为宝,得到绿色全棉秆人造板,特别适合于解决我国棉花产区的废弃棉秆处理问题。
Description
技术领域:
本发明属于板材制造技术领域,特别涉及一种由棉秆制造环保人造板的方法,以及由该方法得到的环保人造板。
背景技术:
人造板,顾名思义,就是利用木材在加工过程中产生的边角废料,添加化工胶粘剂制作成的板材。人造板材种类很多,常用的有刨花板、中密度板、细木工板(大芯板)、胶合板,以及防火板等。它们有各自不同的特点,被应用于不同的制造领域。人造板应用在材料领域的创新(不包括机器、设备等)一般分为两类:1针对原料;2针对胶黏剂。
1其中针对原料的创新主要集中在如何有效替代传统木质原料,例如:中国专利CN101544010A报道一种用棉秆替代木质原料的方法,其采用特定工艺处理棉秆后,用异氰酸酯或脲醛树脂为胶黏剂制得棉秆人造板。中国专利CN1796071A、CN107398981A报道了用棉秆替代木质原料的方法,采用特定工艺处理棉秆后,用脲醛胶或三聚氰胺改性脲醛胶的施胶胶黏剂得到棉秆人造板。中国专利CN108189192A、CN108162095A报道了用秸秆(麦秆、稻秆),经特定工艺处理后,采用异氰酸酯胶黏剂得到秸秆人造板。
可见针对人造板的原料,创新思路一般为,通过物理方法把秸秆破碎、筛分使得秸秆可以替代传统人造板采用的木质原料木屑或木纤维等,配合传统胶黏剂如脲醛树脂等,或者根据秸秆自身特点采用传统人造板行业不常用,但适合于秸秆原料价格更昂贵(是脲醛胶的20倍)性能优异的异氰酸酯胶黏剂,生产秸秆人造板。
2针对人造板胶黏剂的创新,主要集中在替代以脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂为代表的“三醛胶”。
例如:中国专利CN108949079A报道了一种以环氧树脂为主体的胶黏剂,替代传统三醛胶,并获得优异的耐水性能。中国专利CN106363759A报道了一种以淀粉胶黏剂为主替代传统三醛胶,并且可适用于以部分秸秆为原料的人造板。中国专利CN105153998A报道了一种交联剂(环氧树脂、异氰酸酯等)、增强剂(耐水性乳液、液体橡胶等)、大豆蛋白质相结合替代人造板传统三醛胶的方案。中国专利CN106047186A报道了一种采用水性聚酰胺改性树脂替代三醛胶获得无醛人造板的方法。中国专利CN103184032A报道了一种以大豆蛋白为主(配合固化剂、防虫剂等)的胶黏剂,替代了传统的三醛胶,制备得到大豆胶的人造板。
可见针对人造板的胶黏剂,创新主要集中在如何替代或改进传统的“三醛胶”,实现环保,性能优异,价格有优势,加工性能良好等。
3另有一些专利涉及无胶人造板的制造,如:中国专利CN103358377A报道了以汽爆秸秆为原料,用碱法活化热压制备“无胶”环保人造板的方法,其本质是原料中的木质素在碱性条件下溶出,在高温条件下原料中的木质素和多糖缩合反应形成胶粘作用。中国专利CN109571703A报道了,通过添加助剂,通过秸秆作为主要原料在高温条件下自发聚合形成无甲醛的人造板。
这些专利本质上是想通过原料(秸秆)的自身特点(可替代木屑,自身也有成为胶黏剂的可能性),尽可能的加以利用,实现单一或原料来源的人造板制备,而无胶人造板,主要指无外加胶黏剂。这类创新在实际运用过程中,会遇到人造板制备过程工艺困难和人造板自身性能不足的问题。
以上人造板领域的创新方向,主要的不足是很难用一种成本低廉且可行的方案,解决传统人造板行业三醛胶污染的问题。主要症结在于,难以同时满足原料易得、胶黏剂环保、制备工艺简单易行和人造板性能优异的要求。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种由棉秆制造环保人造板的方法,该方法制得的环保人造板甲醛释放率优于E0级、廉价、性能优异。
本发明通过溶剂加压液化的方式使得棉秆中的木质素、纤维素分离。其中木质素部分被溶剂加压液化溶解并且部分分解成为滤液,滤液加压蒸馏除去溶剂后成为富含丰富酚类结构的生物油。其中纤维素部分加压液化后不能混溶于溶剂,得到富含大量纤维素的滤饼,通过氧化剂氧化,生成大量醛类物质。通过富含酚类物质的生物油,与富含大量醛类物质的氧化过后的滤饼,形成了具有可形成热交联结构的棉秆胶黏剂。
本发明所述的环保人造板由60-98wt%的棉花秸秆木质纤维组份和2-40wt%棉秆胶黏剂组成。
所述的棉花秸秆木质纤维组份的制备方法为:将回收的去掉棉桃和根的棉花秸秆做分离处理,去除枝叶、皮层和髓心留存备用,剩下的木质部分经筛分、破碎、干燥后得到棉花秸秆木质纤维组份。
所述的分离处理方式为风选处理;所述的破碎采用粉碎机或者汽爆机;经干燥后的木质纤维组份的含水量为3-5wt%。
所述的棉秆胶黏剂的制备方法为:将分离得到的棉花秸秆的枝叶、皮层和髓心经过破碎得到40-120目的粉碎料,然后加入溶剂,粉碎料与溶剂的质量比为1:4-1:7,优选1:5-1:6;采用加压液化的方式处理10-300分钟,压力为0.1-1MPa,温度为60-180℃;液化后用200目滤网过滤,滤液和滤饼分离;滤饼加入氧化剂溶液氧化处理,滤饼与氧化剂的质量比为7:1-1:2;滤液减压蒸馏除去溶剂得到液化物,溶剂回收再利用,液化物与氧化处理后的滤饼浆液混合形成棉秆胶黏剂。
所述的溶剂为醇类、苯酚类或醇类和苯酚类组成的混合溶剂。
所述的醇类选自甲醇、乙醇、2-丙醇、正丁醇、乙二醇、丙三醇等中的一种或几种;所述的苯酚类选自苯酚、间甲酚、邻甲酚、对甲酚、对苯二酚中的一种或几种。
所述的溶剂还含水,水的含量不超过40wt%。
所述的氧化剂为双氧水、过碳酸钠、次氯酸钠、过硼酸钠中的一种或几种。
所述的氧化处理的温度为25-70℃,处理时间为40-100分钟。
所述的环保人造板的制备方法为:将棉花秸秆木质纤维组份与棉秆胶黏剂混合,然后铺装成板坯;将板坯在120-160℃下进行热压,热压压力为1-4MPa,热压时间为5-30秒/mm板材厚度;压制完成后泄压降温,裁边后得到环保人造板。
棉花秸秆表面富含胶黏剂难以润湿的蜡状物质,并集中了大量硅元素,这给以棉秆作为原料制造人造板带来极大的困难,一方面棉秆木质纤维组份很难与一般的胶黏剂浸润进而难以结合,另一方面棉秆内存在的灰分杂质等很难处理。本发明制备的棉秆胶黏剂创造性的采用液化处理的方法,分开了棉秆中的可溶与不可溶部分,并且对不可溶部分做氧化处理,以此得到的胶黏剂,既保持了和棉秆木质纤维组份相浸润的性质,又有效的使棉秆中的含硅元素的灰分均匀分布在胶黏剂中,不影响胶黏剂本身的交联性能,最终得到力学性能良好的人造板。
本发明通过对棉花秸秆,这种棉花生产的剩余物的再利用,得到无污染(甲醛释放量优于E0标准)、力学性能优异、生产工艺简单、成本低廉的人造板。这种人造板利用棉花秸秆替代木质纤维原料,将棉秆经化学改性转化为生物质胶黏剂,充分实现了棉秆的原料化、全利用,把棉秆变废为宝,得到绿色全棉秆人造板,特别适合于解决我国棉花产区的废弃棉秆处理问题。
具体实施方式:
下面结合具体的实施例对本发明所述一种由棉秆制造环保人造板的方法及由该方法得到的环保人造板做进一步说明,但是本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
5000g去掉棉桃和根的棉秆,采用手工方式将棉秆分离,去除枝叶、皮层和髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份3000g,采用环式刨片机将其加工成刨花碎料后,在鼓风烘箱中干燥至最终含水量3wt%备用。
手工分离的棉秆的枝叶、皮层和髓心2000g原料,加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000g,加入由水600g,乙醇4800g,苯酚600g组成的混合溶剂,然后加入到10L的高压不锈钢反应釜中,以5℃每分钟的速率从25℃升温至120℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.8MPa,保温保压20分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至25℃,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将加压液化产物用200目滤网过滤得到滤饼400g和滤液6500g。滤饼400g加入30wt%的双氧水200g,乙醇200g,放入5L常压搪瓷反应釜中,以5℃每分钟速率从25℃升温至60℃反应60分钟,保持400r/min的速度搅拌,反应完毕后得到混合物800g。加压液化产物得到的滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物500g,与氧化过的滤饼浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1300g。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料2000g,加入棉秆胶黏剂300g经过均匀混合后,放入磨具中,铺装成厚度90mm的人造板坯子,将人造板坯子放入热压机,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒,压缩比4.5:1,最终产品板厚20mm。压制完成后降温,裁边得到环保人造板6.5平米。
实施例2
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆秆皮芯分离机、粉碎机,将棉秆秆芯和棉秆秆皮分离,风选去除枝叶、皮层和髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用环式刨片机将其加工成刨花碎料后,采用滚筒式干燥机,干燥至最终含水量4wt%备用。
风选得到的棉秆枝叶、皮层和髓心3000Kg,经粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入由乙醇3000Kg、苯酚3000Kg组成的混合溶剂,加入到10000L高压不锈钢反应釜中,以5℃每分钟从25℃升温至120℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.8MPa,保温保压20分钟。反应完毕后迅速通冷却盐水使反应釜内温度降至25℃,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将直接加压液化产物用200目滤布过滤得到滤饼400Kg和滤液6500Kg。
滤饼400Kg加入30wt%的双氧水200Kg,乙醇200Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在60℃反应60分钟,得到混合物浆液800Kg。
加压液化产物的滤液经过100℃减压蒸馏除去多余溶剂回收再利用,得到液化物500Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1300Kg。将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入750Kg棉秆胶黏剂经过均匀混合后,放入磨具中,铺装成厚度90mm的人造板坯子,将人造板坯子放入热压机,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒,压缩比4.5:1,最终产品板厚20mm。压制完成后降温,裁边得到环保人造板380平米。
实施例3
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层和髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,,棉秆切碎至5cm以下,装入气爆罐,通入高压蒸汽,在1.5MPa蒸汽压下维持10分钟,释放压力,得到汽爆棉秆,干燥至最终含水量5wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层和髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入由乙醇3000Kg和苯酚3000Kg组成的混合溶剂,加入到10000L高压反应釜中,以5℃每分钟升温至120℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.8MPa,保温保压20分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将直接加压液化产物用200目滤网过滤得到滤饼400Kg和滤液6500Kg。
滤饼400Kg加入30wt%的双氧水200Kg,乙醇200Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在70℃反应40分钟,得到混合物浆液800Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物500Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1300Kg。
将干燥的汽爆棉秆5000Kg加入棉秆胶黏剂500Kg均匀混合,铺装成厚度90mm,压缩比5:1,产品板厚18mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例4
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用刨片机将其加工成刨花碎料后,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入混合溶剂(水1200Kg,甲醇1200Kg,苯酚3600Kg),加入到10000L高压反应釜中,以5℃每分钟升温至100℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.12MPa,保温保压20分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将液化产物用200目滤网过滤得到滤饼500Kg份和滤液6500Kg。
滤饼500Kg加入30%的双氧水250Kg,乙醇150Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在50℃反应80分钟,得到混合物浆液900Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物500Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1400Kg。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入750kg棉秆胶黏剂混合,铺装成厚度90mm,压缩比4.5:1,产品板厚20mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例5
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用刨片机将其加工成刨花碎料后,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入混合溶剂(乙醇3000Kg,甲醇3000Kg),加入到10000L高压反应釜中,以5℃每分钟升温至60℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.12MPa,保温保压300分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将直接加压液化产物用200目滤网过滤得到滤饼700Kg和滤液6300Kg。
滤饼700Kg加入过硼酸钠300Kg,水100Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在60℃反应100分钟,得到混合物浆液1100Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物300Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1400Kg。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入棉秆胶黏剂1000Kg混合,铺装成厚度90mm,压缩比4.5:1,产品板厚20mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例6
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用刨片机将其加工成刨花碎料后,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入溶剂苯酚6000Kg,加入到10000L高压反应釜中,以5℃每分钟升温至130℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.5MPa,保温保压150分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将直接加压液化产物用200目滤网过滤得到滤饼200Kg和滤液6800Kg。
滤饼20Kg加入400Kg 10wt%次氯酸钠溶液,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在40℃反应60分钟,得到混合物浆液600Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物800Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1400Kg。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入棉秆胶黏剂750Kg混合,铺装成厚度90mm,压缩比4.5:1,产品板厚20mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度150℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例7
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用刨片机将其加工成刨花碎料后,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入混合溶剂(正丁醇3000Kg,间甲酚3000Kg),加入到高压反应釜中,以5℃每分钟升温至120℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.8MPa,保温保压40分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将液化产物用200目滤网过滤得到滤饼400Kg和滤液6500Kg。
滤饼400Kg加入30%的双氧水200Kg,乙醇200Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在60℃反应90分钟,得到混合物浆液800Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物500Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1300Kg。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入750Kg棉秆胶黏剂混合,铺装成厚度90mm,压缩比4.5:1,产品板厚20mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例8
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,棉秆切碎至5cm以下,装入气爆罐,通入高压蒸汽,在1.5MPa蒸汽压下维持10分钟,释放压力,得到汽爆棉秆,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入混合溶剂(乙二醇3000Kg,邻甲酚3000Kg),加入到高压反应釜中,以5℃每分钟升温至180℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为1MPa,保温保压100分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将直接加压液化产物用200目滤网过滤得到滤饼400Kg和滤液6500Kg。
滤饼400Kg加入过碳酸钠300Kg,乙醇100Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在40℃反应70分钟,得到混合物浆液800Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物500Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1300Kg。
将干燥的汽爆棉秆5000Kg加入1000Kg棉秆胶黏剂混合,铺装成厚度90mm,压缩比5:1,产品板厚18mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例9
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用刨片机将其加工成刨花碎料后,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入混合溶剂(水1000Kg,丙三醇2000Kg,对甲酚3000Kg),加入到10000L高压反应釜中,以5℃每分钟升温至140℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.2MPa,保温保压250分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将液化产物用200目滤网过滤得到滤饼500Kg和滤液6400Kg。
滤饼500Kg加入过碳酸钠300Kg,乙醇100Kg,放入1500L常压搪瓷反应釜中,在40℃反应70分钟,得到混合物浆液900Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物400Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1300Kg。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入450棉秆胶黏剂混合,铺装成厚度90mm,压缩比4.5:1,产品板厚20mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度130℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
实施例10
去掉棉桃和根的棉秆10000Kg,采用棉秆皮芯分离机,将棉秆芯和棉秆皮分离,风选去除枝叶、皮层、髓心,得到棉花秸秆木质纤维组份7000Kg,采用刨片机将其加工成刨花碎料后,干燥至最终含水量3wt%备用。
风选剩余的棉秆枝叶、皮层、髓心3000Kg加入粉碎机粉碎至80目以下,取碎粉1000Kg,加入混合溶剂(2-丙醇3000Kg,对苯二酚3000Kg),加入到10000L高压反应釜中,以5℃每分钟升温至150℃,保持400r/min的速度搅拌,控制反应釜内压力为0.6MPa,保温保压90分钟。反应完毕后迅速通冷却水使反应釜内温度降至室温,关闭搅拌装置,然后打开排气阀泄压。打开反应釜,将液化产物用200目滤网过滤得到滤饼400Kg和滤液6600Kg。
滤饼400Kg加入30%的双氧水200Kg,乙醇200Kg,在60℃反应60分钟,得到混合物浆液800Kg。
滤液经过减压蒸馏除去多余溶剂得到液化物600Kg,与氧化过的滤饼混合物浆液均匀搅拌在一起,得到棉秆胶黏剂1400Kg。
将干燥破碎好的棉花秸秆木质纤维碎料5000Kg加入1250Kg棉秆胶黏剂混合,铺装成厚度90mm,压缩比4.5:1,产品板厚20mm,压力1-4MPa逐步升压,热压温度160℃,热压时间100秒。压制完成后降温,裁边后得到环保人造板380平米。
将实施例1-10所得到的环保人造板,按照国家标准测试人造板性能和甲醛释放量(GB/T 17657—2013)进行检测,环保胶黏剂制备过程无三废排放、满足环保要求;人造板制备过程无三废排放,秸秆全利用,保证甲醛释放量优于E0标准。结果如下表所示:
Claims (10)
1.一种环保人造板,其特征在于,其由60-98wt%的棉花秸秆木质纤维组份和2-40wt%棉秆胶黏剂组成。
2.根据权利要求1所述的环保人造板,其特征在于,所述的棉花秸秆木质纤维组份的制备方法为:将回收的去掉棉桃和根的棉花秸秆做分离处理,去除枝叶、皮层和髓心留存备用,剩下的木质部分经筛分、破碎、干燥后得到棉花秸秆木质纤维组份。
3.根据权利要求2所述的环保人造板,其特征在于,所述的分离处理方式为风选处理;所述的破碎采用粉碎机或者汽爆机;经干燥后的木质纤维组份的含水量为3-5wt%。
4.根据权利要求1所述的环保人造板,其特征在于,所述的棉秆胶黏剂的制备方法为:将分离得到的棉花秸秆的枝叶、皮层和髓心经过破碎得到40-120目的粉碎料,然后加入溶剂,粉碎料与溶剂的质量比为1:4-1:7,优选1:5-1:6;采用加压液化的方式处理10-300分钟,压力为0.1-1MPa,温度为60-180℃;液化后用200目滤网过滤,滤液和滤饼分离;滤饼加入氧化剂溶液氧化处理,滤饼与氧化剂的质量比为7:1-1:2;滤液减压蒸馏除去溶剂得到液化物,溶剂回收再利用,液化物与氧化处理后的滤饼浆液混合形成棉秆胶黏剂。
5.根据权利要求4所述的环保人造板,其特征在于,所述的溶剂为醇类、苯酚类或醇类和苯酚类组成的混合溶剂。
6.根据权利要求5所述的环保人造板,其特征在于,所述的醇类选自甲醇、乙醇、2-丙醇、正丁醇、乙二醇、丙三醇等中的一种或几种;所述的苯酚类选自苯酚、间甲酚、邻甲酚、对甲酚、对苯二酚中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的环保人造板,其特征在于,所述的溶剂还含水,水的含量不超过40wt%。
8.根据权利要求4所述的环保人造板,其特征在于,所述的氧化剂为双氧水、过碳酸钠、次氯酸钠、过硼酸钠中的一种或几种。
9.根据权利要求4所述的环保人造板,其特征在于,所述的氧化处理的温度为25-70℃,处理时间为40-100分钟。
10.根据权利要求1-9任一所述的环保人造板的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:将棉花秸秆木质纤维组份与棉秆胶黏剂混合,然后铺装成板坯;将板坯在120-160℃下进行热压,热压压力为1-4MPa,热压时间为5-30秒/mm板材厚度;压制完成后泄压降温,裁边后得到环保人造板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911300416.4A CN111098383B (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种由棉秆制造环保人造板的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911300416.4A CN111098383B (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种由棉秆制造环保人造板的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111098383A true CN111098383A (zh) | 2020-05-05 |
CN111098383B CN111098383B (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=70422937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911300416.4A Active CN111098383B (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种由棉秆制造环保人造板的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111098383B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006076814A1 (en) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | 9119-3656 Quebec Inc. | Wood and non-wood plant fibers hybrid composition and uses thereof |
CN101235604A (zh) * | 2007-01-31 | 2008-08-06 | 中国科学院化学研究所 | 从秸秆中提取纤维素的方法 |
CN101514278A (zh) * | 2009-04-01 | 2009-08-26 | 中国科学院南京土壤研究所 | 一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法 |
CN102796768A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-28 | 张爱诚 | 一种玉米秸秆高价值综合利用的方法 |
CN102864672A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-09 | 北京林业大学 | 提取木质素的方法 |
CN103171017A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-26 | 东营恒旭木业有限公司 | 复合人造板的制备方法 |
CN103755506A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-04-30 | 复旦大学 | 一种生物质水热液化固相产物的分离方法 |
CN105397898A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-16 | 中南林业科技大学 | 一种无人工甲醛释放人造板的制备方法 |
CN106245397A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 盐城市北鸥生化能源科技有限公司 | 一种棉花秆高价值综合炼制的方法 |
CN108251150A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-06 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种生物质的一锅法液化工艺 |
CN110452639A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-11-15 | 运城市绿碧源农林开发有限公司 | 一种无甲醛胶黏剂的制备方法及使用胶黏剂制作板材的方法 |
-
2019
- 2019-12-16 CN CN201911300416.4A patent/CN111098383B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006076814A1 (en) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | 9119-3656 Quebec Inc. | Wood and non-wood plant fibers hybrid composition and uses thereof |
CN101235604A (zh) * | 2007-01-31 | 2008-08-06 | 中国科学院化学研究所 | 从秸秆中提取纤维素的方法 |
CN101514278A (zh) * | 2009-04-01 | 2009-08-26 | 中国科学院南京土壤研究所 | 一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法 |
CN102796768A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-28 | 张爱诚 | 一种玉米秸秆高价值综合利用的方法 |
CN102864672A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-09 | 北京林业大学 | 提取木质素的方法 |
CN103171017A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-26 | 东营恒旭木业有限公司 | 复合人造板的制备方法 |
CN103755506A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-04-30 | 复旦大学 | 一种生物质水热液化固相产物的分离方法 |
CN105397898A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-16 | 中南林业科技大学 | 一种无人工甲醛释放人造板的制备方法 |
CN106245397A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-21 | 盐城市北鸥生化能源科技有限公司 | 一种棉花秆高价值综合炼制的方法 |
CN108251150A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-06 | 北京三聚环保新材料股份有限公司 | 一种生物质的一锅法液化工艺 |
CN110452639A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-11-15 | 运城市绿碧源农林开发有限公司 | 一种无甲醛胶黏剂的制备方法及使用胶黏剂制作板材的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111098383B (zh) | 2021-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101086150B (zh) | 无胶粘合中高密度纤维板的制备方法 | |
CN101642925B (zh) | 一种利用蓖麻秆为原料的脲醛树脂胶中密度纤维板 | |
CN101693380B (zh) | 用树皮粉改性酚醛树脂为胶黏剂的秸秆刨花板及其制备方法 | |
JP2017075318A (ja) | ペレット又はブリケットの製造方法 | |
CN101544010B (zh) | 一种棉秆人造板的生产方法及其棉秆人造板 | |
CN105128117A (zh) | 一种基于紫外遮蔽剂的防晒高密度纤维板及其制备方法 | |
CN105150343A (zh) | 一种添加改性造纸污泥增强吸附性能的高密度纤维板及其制备方法 | |
CN114729197A (zh) | 用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法和通过此类方法获得的复合材料 | |
CN104927374A (zh) | 一种抗压抗折的增强纤维板材料及其制备方法 | |
CN111098383B (zh) | 一种由棉秆制造环保人造板的方法 | |
US20040219234A1 (en) | Method for the production of tannin and its use | |
CN106835791B (zh) | 一种用棉秸秆制备纤维材料的方法 | |
WO2012106721A1 (en) | Methods for producing binders and combustible composite materials and compositions produced therefrom | |
CN105150344A (zh) | 一种抗裂抗折秸秆替代型高密度纤维板及其制备方法 | |
JPH10305409A (ja) | イネ科植物リグニンを使用したボードとその製造方法 | |
CN110902675B (zh) | 一种用木质素改性的劣质生物质制备特型活性炭和电容炭的方法 | |
EP0934362A1 (en) | Treatment of lignocellulosic material | |
KR920000756B1 (ko) | 리그노 셀룰로오스 재료로부터 복합제품을 제조하는 방법 | |
CN105153429B (zh) | 稻草纤维的一种接枝改性方法 | |
CN112025906A (zh) | 一种秸秆联产黄腐酸的无胶无醛纤维板生产工艺 | |
CN114393666B (zh) | 一种无胶竹纤维制品的制备方法 | |
Mantanis et al. | Turning agricultural straw residues into value-added composite products: A new environmentally friendly technology | |
CN110616060A (zh) | 一种秸秆板制备用环保粘合剂的制备方法 | |
CN111941582A (zh) | 一种刨花板及其制备方法 | |
JP7388669B2 (ja) | 固体燃料製造システム及び固体燃料製造方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |