阻燃秸秆人造板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种人造板及其制造方法，尤其涉及一种利用秸杆作为主要原料的阻燃稻杆人造板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]我国是一个森林资源严重匮乏的国家,但同时又是人造板生产大国，2013年我国人造板产量突破2.7亿立方米，仅人造板制造就消耗林木资源超4亿立方米，林木资源的巨大需求与资源匮乏的矛盾成为了制约国家经济发展的重要因素。另一方面我国每年产生农作物秸杆类剩余物达9亿吨以上，这是一个巨大的可再生资源。
[0003]阻燃秸杆人造板主要是利用农作物秸杆制造的，可以解决上述问题。但是，虽然目前市面上已有了的农作物秸杆板材产品，由于易燃冒烟、不防水、不防虫、室外耐候性差、易开裂、成本高、设备复杂和资源综合利用程度不高，存在安全隐患、健康环保和产品附加值不高等方面的问题。
【发明内容】
[0004]由鉴于此，确有必要提供一种阻燃秸杆人造板及其制造方法以克服上述技术问题。
[0005]一种阻燃秸杆人造板，包括下述重量份的原料:农作物秸杆颗粒7、份；粘结剂
0.5?1.5份和阻燃剂0.5?1.5份。本文中所述阻燃秸杆人造板中的各组分均以重量份计算。
[0006]所述农作物秸杆颗粒的长度大约2?90毫米。优选地，所述农作物秸杆颗粒的长度为2?40毫米。所述农作物秸杆主要包括麦秸、稻草、玉米秸、棉花秸、麻杆、大豆秸、花生壳等大宗农业固体废弃物及野生草本植物等非木质纤维。优选地，在所述阻燃秸杆人造板中，所述农作物秸杆颗粒为8份。
[0007]所述粘结剂主要是用来粘附所述农作物秸杆颗粒，使之成为一连续结构的。优选地，所述粘结剂为具有阻燃功能的粘结剂。所述粘结剂可以为酚醛树脂胶、美国红魔胶或无机胶。优选地，在所述阻燃秸杆人造板中，所述粘结剂I份。
[0008]所述阻燃剂主要是用于阻止或减缓所述农作物秸杆颗粒燃烧的，其包括氧化镁、硫酸钙、氢氧化铝、水镁石和硼酸锌等。其中，在所述阻燃剂中，氧化镁1.8^2.5份、硫酸钙
2.2?2.5份、氢氧化招2.5^3.0份、水镁石0.5"?.0份和硼酸锌1.2^1.5份。优选地,氧化镁2.5份、硫酸钙2.2份、氢氧化铝3.0份、水镁石0.9份和硼酸锌1.4份。因此，优选地，所述阻燃秸杆人造板包括下述重量份的原料:农作物秸杆颗粒8份；粘结剂I份和阻燃剂I份，其中，所述阻燃剂包括氧化镁2.5份、硫酸钙2.2份、氢氧化铝3.0份、水镁石0.9份和硼酸锌1.4份。
[0009]所述阻燃秸杆人造板的厚度通常为6?90毫米；优选地，所述阻燃秸杆人造板的厚度通常为6?45毫米。按照GB/T 17657规定的方法测得:所述阻燃秸杆人造板的密度通常大于等于800kg/m3，优选地，大于等于900kg/m3 ;所述阻燃秸杆人造板在正常状态下的静曲强度》13兆帕/毫米，弹性模量> 1600兆帕/毫米，内结合强度> 0.35兆帕/毫米，吸水厚度膨胀率为2小时彡6.0%。
[0010]按照GB/T 5464和GB/T 14402规定的方法对所述阻燃秸杆人造板进行燃烧试验，可达到B级及其以上标准，尤其是当所述粘结剂具有阻燃性能时，所以所述阻燃秸杆人造板具有较好的阻燃性能。
[0011]所述阻燃秸杆人造板按照GB 18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》所规定的干燥器法及气候箱法测定，可以达El级及其以上标准，尤其是当所述粘结剂为无机胶时，故，所述阻燃秸杆人造板具有良好的环保性能。
[0012]一种上述阻燃秸杆人造板的制造方法，包括以下步骤:
(一)将所述秸杆颗粒、所述粘结剂以及所述阻燃剂按照(7、):(0.5^1.5): (0.5^1.5)的质量比混合，形成混合料；
(二)对所述混合料进行预压成型处理，得到预压成型秸杆坯；
(三)对所述预压成型秸杆坯进行冷压定型处理，得到定型秸杆坯；
(四)干燥所述定型秸杆坯，以形成所述阻燃秸杆人造板。
[0013]其中，所述步骤(一)包括以下步骤:粉碎农作物秸杆，得到所述秸杆颗粒，其中，所述秸杆颗粒的长度大约2?90毫米；将所述秸杆颗粒装入搅拌机中；向装有所述秸杆颗粒的搅拌机中施加所述粘结剂和所述阻燃剂，并搅拌使所述秸杆颗粒、所述粘结剂以及所述阻燃剂充分、均匀混合，得到所述混合料，其中，在该混合料中，所述秸杆颗粒、所述粘结剂以及所述阻燃剂按照(7?9): (0.5?1.5): (0.5?1.5)的质量比混合。如，所述秸杆颗粒、所述粘结剂以及所述阻燃剂按照8:1:1的质量比均匀混合。
[0014]所述步骤(二)包括:将所述混合料平铺于铺装模具中，并在常温下施加的压力小于8X105牛顿，使所述铺装模具中的混合料的高度按照(5飞):I的比例压缩，形成所述预压成型稻杆还。
[0015]具体地，称取预定质量的所述混合料，并将该称好的混合料平铺在所述铺装模具中；然后，在常温以及露点温度为65?98摄氏度的湿度下，对铺装模具纵的混合料施加小于8 X 15牛顿的压力，然后预压一段时间，使所述铺装模具中的混合料的高度按照(5飞):1的比例压缩，形成所述预压成型秸杆坯。其中，该预压成型过程中，对所述混合料施加的压力可以为IXlO5牛顿?8X105牛顿，优选为0.9X105?3X105牛顿，也可以为5X105?8X105牛顿，具体地，对所述混合料施加的压力可以为0.9 X 15牛顿、I X 15牛顿、1.5 X 15牛顿、2X105 牛顿、2.5X105 牛顿、3X105 牛顿、5X105 牛顿、5.5X 15 牛顿、6X 15 牛顿、6.5X 15牛顿、7X 15牛顿、7.5X 15牛顿等，该压力与所述预压成型秸杆坯的密度有关，具体的依据实际需求而定；所述升压时间可以小于20秒，具体地，可以为5?20秒，如8秒、10秒、12秒、13秒、15秒等，所述升压时间优选为8?15秒；所述预压时间大约2?18秒，优选为3?15秒，如，3秒、5秒、8秒、10秒、15秒等；所述常温是指5?45摄氏度；所述混合料在施加压力前后的高度压缩比可以为5:1、5.4:1、5.5:1、5.8:1、6:1等。
[0016]所述步骤(三)包括:在常温下，将3(Γ80张所述预压成型秸杆坯层叠放入锁模机构中，并施加0.9 X 107?1.8 X 17牛顿的压力，恒压一段时间，使层叠设置的3(Γ80张所述预压成型秸杆坯的高度按照(5?7):1的比例压缩，形成预定高度的秸杆坯；锁定所述锁模机构，并对置于所述锁模机构中的所述预定高度的秸杆坯施加0.8Χ 107?1.6Χ 17牛顿的压力进行固化，固化一段时间后形成所述定型秸杆坯；解除所述锁模机构，得到所述定型秸杆坯。
[0017]其中，形成所述预定高度的秸杆坯的过程中所施加的压力优选Ix17Ux17牛顿，如 IXlO7 牛顿、1.2X107 牛顿、1.3X107 牛顿、1.4X 17 牛顿、1.6X 17 牛顿、1.7 X 17牛顿等；所述恒压时间大约为5?30分钟，如5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟等；所述锁模固化过程中所施加的压力与产品密度有关，固化所施加的压力越大，产品的密度也就越大；固化所施加的压力越小，产品的密度就越小；优选地，固化所施加的压力为 0.9 X 17^l.5 X 17 牛顿，如 0.9 X 17 牛顿、I X 17 牛顿、1.2 X 17 牛顿、1.3 X 17 牛顿、1.5X 17牛顿等；当固化所述施加的压力大约为0.9X 17牛顿时，所得最终产品为中低密度的产品；当固化所述施加的压力大约为1.56X 107牛顿时，所得最终产品为高密度的产品；所述固化时间大约为12?18小时，具体地根据所述定型秸杆坯的厚度的不同而不同，如，当所述定型秸杆坯的厚度为6毫米时，固化大约12小时；当所述定型秸杆坯的厚度为60毫米时，固化时间大约为18小时。
[0018]所述步骤(四)包括:采用微波干燥技术对所述定型秸杆坯进行干燥，形成所述阻燃秸杆人造板。例如，在2054兆赫兹的微波频率下，所述定型秸杆坯干燥20秒，就可以使其含水率就可以从进料的30%降低到10%。
[0019]所述步骤(四)还包括对干燥后的所述阻燃秸杆人造板进行抛光处理，一般采用砂光机对所述阻燃秸杆人造板进行抛光处理，使所述阻燃秸杆人造板的表面比较光滑，厚度比较均匀。
[0020]所述阻燃秸杆人造板的制造方法除了包括上述步骤外，还包括锯边、成品包装入库等步骤。其中，锯边的工艺主要是将所述阻燃秸杆人造板的尺寸处理成实际需求的大小，因此，该锯边的工艺可以设置在上述干燥工艺之前，也可以设置上述干燥工艺之后。
[0021]与现有技术相比，本发明提供的秸杆人造板具有较好的阻燃、防水防虫等化学性能和较好的物理机械性能，可以替代木质人造板，特别是中/高密度板、刨花板等，所述阻燃秸杆人造板弥补了中/高密度板