本发明涉及板材加工
技术领域：
，具体地说是一种木糖渣制备板材的工艺方法。
背景技术：
：胶合板、刨花板、密度纤维板等板材材料一般采用木质或木屑为原料制备而成，木质板材虽触感较为舒适，但容易吸水膨胀或干燥变形，且木质板材强度不够易起翘、脱层。以上制备板材的原料无论是木质还是木屑，都是利用森林资源，但近年来，随着经济的发展，人们环境保护意识的增强，能源消耗越来越大，森林资源越来越短缺、匮乏，国家对于“保护森林资源”的态度日益明朗，对森林采取限伐、禁伐措施的力度也一再加大，启动并实施了“天保工程”，目前我国每年木材供应缺口4000万立方米，板材生产行业也受到了巨大挑战，需求量在增大，原材料在减少，寻求新型材料代替天然木材生产板材已成为板材行业图生存、求发展的必然之选。木糖渣是以玉米芯、甘蔗渣、毛竹屑等农业废弃物为原料生产木糖产品后产生的固体下脚料，其主要成分为纤维素和木质素，是一种非常好的可再生资源。我国目前木糖产能在20万吨以上，每年可产生120万吨的木糖渣，这些木糖渣的主要用途一部分是代替燃煤进行生物质发电，还有一部分是农民买去进行食用菌养殖，利用价值较低，因此，解决木糖渣的再利用、提高其附加值、变废为宝是当前各企业急需解决的问题。关于木糖渣的深度综合利用，中国专利201410579754.7公开了一种利用高沸醇为溶剂，在催化剂的作用下，有效分离木糖渣中的木质素的方法。中国专利201410785234.1公开了以木糖渣为原料，磷酸为活化剂，经预处理炭化、活化、洗涤干燥制备活性炭产品。中国专利201410558740.7公开了一种通过浑浊红球菌高效利用木糖渣生产脂肪酸(生物柴油)的方法。中国专利201210547077.1公开了一种以木糖生产的下脚料木糖渣为原料，经羟基自由基活性氧为化学药剂，经催化、氧化、漂白工艺制备微晶纤维素产品。中国专利201410168809.5公开了一种利用自絮凝酵母菌株发酵木糖渣酶解液生产乙醇的工艺路线。以上所有以木糖渣为原料生产木质素、活性炭、生物柴油、微晶纤维素、乙醇等产品都因工艺流程长且复杂，对环境、控制参数等要求苛刻，废水排放量大，能耗高，成本高等因素，产业化受到很大的限制，大部分仅仅停留在实验室研究阶段。而以木糖渣为原料代替木质材料制备胶合板、刨花板、密度纤维板等板材的相关专利还未见报道。技术实现要素：本发明的技术任务是提供一种木糖渣制备板材的工艺方法。本发明的技术任务是按以下方式实现的，该木糖渣制备板材的工艺步骤如下：1)净化：取木糖渣，加适量水稀释至质量百分比浓度为5-10％，不断持续搅拌，根据重力作用，木糖渣中的泥沙、石块、砖块、铁块杂质会沉降到底部，收集上层悬浮的木糖渣，得到净化的木糖渣液；2)脱水：用脱水装置除去净化木糖渣液中的大部分水份，得到水份质量百分比含量为50-60％的脱水木糖渣；3)干燥、粉碎：在干燥装置中，控制操作温度为70-80℃，干燥脱水后的木糖渣，将其水份控制在质量百分比含量为5％以下，然后用粉碎机将其粉碎至100-200目，备用；4)酚醛树脂胶液的制备：取一定量木糖渣，按其干物质质量的1:5-10加入质量百分比浓度为1-2％的氢氧化钠溶液，在70-90℃下保温搅拌反应2-4小时，使木糖渣中的木质素溶解在碱溶液中，利用板框过滤机将木质素液与纤维素分离，得到木质素的碱性溶液，再根据碱性溶液中木质素的量加入苯酚，并导入反应釜中，加热至90-100℃，使苯酚液化，并与木质素搅拌混合均匀，然后降温至70-80℃，第一次加入甲醛溶液，反应1-2小时后，再降温至50-60℃后，第二次加入甲醛溶液，再反应1-2小时，最后加入尿素，以反应残余的甲醛，0.5-1小时后得到红棕色的酚醛树脂胶液，备用；5)木糖渣板材的制备：将所述经过干燥、粉碎后的木糖渣和所述酚醛树脂胶液进行混合，充分搅拌均匀后送入板铺装机中，当在网带上形成密度均匀稳定、厚薄一致的板坯后，进行预压操作，控制预压压力为10-20MPa，然后将板坯加热到185-195℃，保持5-10分钟后进行热压操作，控制热压压力为2.5-3.5MPa，最后自然冷却到室温，取出产品，经锯边、企口加工、涂边加工、检测工序得到木糖渣板材成品。所述的步骤2)中脱水装置为离心机或板框过滤机。所述的步骤3)中干燥装置为真空干燥箱或流化床干燥机。所述的步骤4)中，苯酚加入量与碱性溶液中木质素的量质量比为1:1-1.5。所述的步骤4)中，第一次加入甲醛溶液的量为苯酚和干物木质素总质量的1.5-2.0倍；第二次加入甲醛溶液的量为苯酚和干物木质素总质量的0.1-0.5倍。所述的步骤4)中，尿素加入的量为第二次加入甲醛溶液质量的10-50％。所述的步骤5)中，经过干燥、粉碎后的木糖渣和酚醛树脂胶液的质量比为1:1-1.5。本发明的木糖渣制备板材的工艺方法和现有技术相比，具有以下有益效果：1)木糖渣板材的开发利用可以有效地利用生产木糖产品产生的废渣，减少森林的砍伐和木材进口，变废为宝，使用的酚醛树脂胶液在制备过程中利用部分木糖渣代替苯酚，开发成本更加低廉，具有更高的附加值。2)生产工艺简单，节能环保，产品具有多孔、轻质、高强等特征，可用于内墙装饰、墙体隔音、保温层等领域，适应了市场需求，应用范围广，市场前景好，同时，原料来源广，开发成本低，具有良好的社会效益和经济效益。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。实施例1：1)木糖渣的净化：取100kg干基木糖渣，加1900kg工业水稀释至质量百分比浓度为5％，不断持续搅拌，根据重力作用，木糖渣中的泥沙、石块、砖块、铁块等杂质会沉降到底部，收集上层悬浮的木糖渣，得到净化的木糖渣液1800kg；2)脱水：用离心机除去净化木糖渣液中的大部分水份，得到水份质量百分比含量为50％的脱水木糖渣180kg；3)干燥、粉碎：利用真空干燥箱干燥脱水后的木糖渣，控制操作温度为70℃，干燥至其水份质量百分比含量为4.5％，然后用万能粉碎机将其粉碎至100目，得到粉碎后的木糖渣94kg，备用；4)酚醛树脂胶液的制备：取1000kg干基木糖渣，按其干物质质量的1:5加入质量百分比浓度为1％的氢氧化钠溶液5000kg，在90℃下保温搅拌反应4小时，使木糖渣中的木质素溶解在碱溶液中，利用板框过滤机将木质素液与纤维素分离，得到木质素的碱性溶液5300kg，其中干基木质素占305kg，再加入234kg苯酚产品，导入反应釜中，加热至90℃，使苯酚液化，并与木质素搅拌混合均匀，然后降温至70℃，加入876kg甲醛溶液，反应2小时后，再降温至50℃后，第二次加入292kg甲醛溶液，再反应1小时，最后加入146kg尿素，以反应残余的甲醛，约1小时后得到红棕色的酚醛树脂胶液6800kg，备用；5)木糖渣板材的制备：将94kg经过干燥、粉碎后的木糖渣和123kg酚醛树脂胶液混合，充分搅拌均匀后送入板铺装机中，当在网带上形成密度均匀稳定、厚薄一致、具有一定密实度的板坯后，进行预压操作，控制预压压力为10MPa，然后将板坯加热到185℃，保持10分钟后进行热压操作，控制热压压力为3.5MPa，最后自然冷却到室温，取出产品，经锯边、企口加工、涂边加工、检测工序得到木糖渣板材成品。实施例2：1)木糖渣的净化：取100kg干基木糖渣，加900kg工业水稀释至质量百分比浓度为10％，不断持续搅拌，根据重力作用，木糖渣中的泥沙、石块、砖块、铁块等杂质会沉降到底部，收集上层悬浮的木糖渣，得到净化的木糖渣液950kg；2)脱水：用板框过滤机除去净化木糖渣液中的大部分水份，得到水份质量百分比含量为60％的脱水木糖渣160kg；3)干燥、粉碎：利用流化床干燥机干燥脱水后的木糖渣，控制操作温度为80℃，干燥至水份质量百分比含量为4％，然后用万能粉碎机将其粉碎至200目，得到粉碎后的木糖渣100kg，备用；4)酚醛树脂胶液的制备：取500kg干基木糖渣，按其干物质质量的1:10加入质量百分比浓度为2％的氢氧化钠溶液5000kg，在70℃下保温搅拌反应2小时，使木糖渣中的木质素溶解在碱溶液中，利用板框过滤机将木质素液与纤维素分离，得到木质素的碱性溶液5200kg，其中干基木质素占225kg，再加入225kg苯酚产品，导入反应釜中，加热至100℃，使苯酚液化，并与木质素搅拌混合均匀，然后降温至80℃，加入900kg甲醛溶液，反应1小时后，再降温至60℃后，第二次加入45kg甲醛溶液，再反应2小时，最后加入4.5kg尿素，以反应残余的甲醛，约0.5小时后得到红棕色的酚醛树脂胶液6300kg，备用；5)木糖渣板材的制备：将100kg经过干燥、粉碎后的木糖渣和100kg酚醛树脂胶液混合，充分搅拌均匀后送入板铺装机中，当在网带上形成密度均匀稳定、厚薄一致、具有一定密实度的板坯后，进行预压操作，控制预压压力为20MPa，然后将板坯加热到195℃，保持5分钟后进行热压操作，控制热压压力为2.5MPa，最后自然冷却到室温，取出产品，经锯边、企口加工、涂边加工、检测工序得到木糖渣板材成品。实施例3：1)木糖渣的净化：取100kg干基木糖渣，加1230kg工业水稀释至质量百分比浓度为7.5％，不断持续搅拌，根据重力作用，木糖渣中的泥沙、石块、砖块、铁块等杂质会沉降到底部，收集上层悬浮的木糖渣，得到净化的木糖渣液1300kg；2)脱水：用板框过滤机除去净化木糖渣液中的大部分水份，得到水份质量百分比含量为55％的脱水木糖渣170kg；3)干燥、粉碎：利用真空干燥箱干燥脱水后的木糖渣，控制操作温度为75℃，干燥至水份质量百分比含量为4.7％，然后用万能粉碎机将其粉碎至150目，得到粉碎后的木糖渣98kg，备用；4)酚醛树脂胶液的制备：取500kg干基木糖渣，按其干物质质量的1:7.5加入质量百分比浓度为1.5％的氢氧化钠溶液3750kg，在80℃下保温搅拌反应3小时，使木糖渣中的木质素溶解在碱溶液中，利用板框过滤机将木质素液与纤维素分离，得到木质素的碱性溶液3900kg，其中干基木质素占240kg，再加入160kg苯酚产品，导入反应釜中，加热至95℃，使苯酚液化，并与木质素搅拌混合均匀，然后降温至75℃，加入700kg甲醛溶液，反应1.5小时后，再降温至55℃后，第二次加入120kg甲醛溶液，再反应1.5小时，最后加入36kg尿素，以反应残余的甲醛，约45分钟后得到红棕色的酚醛树脂胶液4900kg，备用；5)木糖渣板材的制备：将98kg经过干燥、粉碎后的木糖渣和147kg酚醛树脂胶液混合，充分搅拌均匀后送入板铺装机中，当在网带上形成密度均匀稳定、厚薄一致、具有一定密实度的板坯后，进行预压操作，控制预压压力为15MPa，然后将板坯加热到190℃，保持7.5分钟后进行热压操作，控制热压压力为3.0MPa，最后自然冷却到室温，取出产品，经锯边、企口加工、涂边加工、检测工序得到木糖渣板材成品。以木糖渣为原料试制的木糖渣板材，按照《GB/T4897-2015刨花板》、《GB18580-2008室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》检测，其检测数据见表1：表1木糖渣板材的检验结果检验内容单位标准技术要求检验结果含水率％4-137密度g/cm30.4-0.90.7静曲强度MPa≥1420弯曲弹性模量MPa≥18002850内结合强度MPa≥0.40.99表面结合强度MPa≥0.81.312h吸水厚度膨胀率％≤8.03.6表面握钉力N≥11001322.6侧边握钉力N≥7001166.9甲醛释放量Mg/100g≤0.35(超E0级)0.06备注：1MPa＝1N/mm2由表1可以看出，本发明制备的木糖渣板材，完全符合GB/T4897-2015、GB18580-2008的标准要求。表2木糖渣板材与木质刨花板、木质中密度纤维板的力学性能对比表(单位：N/mm2)品名扭曲强度(MOR)弹性模量(MOE)内部粘合力(IB)木质刨花板≥15.0≥2500≥0.35木质中密度纤维板≥24.0≥2400≥0.60木糖渣板材≥18.7≥3000≥1.33由表2可以看出，本发明制备的木糖渣板材在力学、机械性能方面全面优于木质刨花板，部分性能超过木质中密度纤维板，木糖渣板材完全可以取代木质中密度纤维板和木质刨花板。通过上面具体实施方式，所述
技术领域：
的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述
技术领域：
的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。当前第1页1 2 3