专利名称:新型环保、防火的生物质复合板材的制作方法
技术领域:
本发明涉及家具、家居、装饰材料技术领域,特别涉及一种新型环保、防火的生物
质复合板材。
背景技术:
近年来,随着中国经济的飞速发展,国内对板材的需求日益增长,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,板材生产行业 受到巨大挑战,寻求新型材料代替天然木材研制板材成为板材市场图生存、求发展的当然 之选,而"天然生物秸秆"以其"价廉物美、变废为宝"的特殊优势成为板材市场关注的焦点。
国际板材市场20世纪90年代已研制生产出高品质的中密度秸秆板,其性能优于 木质刨花板,可与普通木质中密度板相媲美。在国内,部分厂家也曾有所尝试,但由于技术 工艺上的限制,产品质量性能还远不能与国际水准相媲美。市场对于"质优价美",达到国际 水准的中密度秸秆板期待度很高。 利用农作物的麦秸、玉米秆等植物纤维,采用人造板行业先进技术制造高强度环 保均质板来代替木材,符合当前国家的产业政策。根据对市场的调研,我国在今后一定时间 内每年约有3000 4000万立方米的木材供应缺口,因此3万立方米的高强度环保复合板 生产规模,还远远满足不了国内市场的需求。 传统的纤维板及刨花板制造通常是利用普通脲醛树脂做胶粘剂,而由于麦秸、玉 米秸等的特殊性能,特别是其含较高成分的硅和蜡,使脲醛树脂无法将对麦秸、玉米秸等颗 粒牢固地粘合在一起。本发明采用无甲醛的硅酸钠及氟硅酸钠作为黏结剂,其与生物纤维 发生的物理化学作用,使农作物颗粒能真正地胶合成一体,因此使产品性能有根本性提升。 产品质量达到国际、国内行业标准,使我国秸秆板产业化成为可能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,针对背景技术中存在的缺点和问题加以 改进、创新,提供一种利用农作物秸秆纤维或木质纤维良好的抗冲击性、握钉力,玻璃纤维 或金属纤维优异的抗拉性能,及无机黏结剂独有的防火、防水性能有机结合制成的环保、防 火生物质复合板及其制备方法。 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案 新型环保、防火的生物质板材,其特征在于按重量百分比计,包括以下组份
生物质±真料 65. 0 75.0% 硅酸钠 15. 0 25.0% 氟硅酸钠 5. 0 10. 0% 玻璃纤维网 0. 05 1.0%; 其中所述的生物质填料为木材边角料、木材枝丫、农作物秸秆的任意一种或一种 以上混合物。
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上述新型环保、防火的生物质板材,其特征还在于按重量百分比计,包括以下组 份 所述硅酸钠的模数为2. 3 3. 5 ;玻璃纤维网为无碱玻纤纱制备而成,其网眼尺寸 为4X5mm或4X4mm,克重为60g 80g/m2 ;生物质填料的颗粒大小为60 100目。
本发明的新型环保、防火的生物质板材的制备工艺,包括以下步骤
1)、制备生物质填料将木材边角料、木材枝丫或者农作物秸秆清洁、干燥,经粉碎 机粉碎制成生物质填料,颗粒大小为60 100目; 2)、制备复合黏结剂将硅酸钠同氟硅酸钠混合、搅拌制得复合黏结剂; 3)、经过以上步骤1和2制得的生物质填料和复合黏结剂混合搅拌,经筛选机筛选
后铺装; 4)、在铺装好的板坯上、下表面铺上玻璃纤维网; 5)、将铺了玻璃纤维的板材在150 18(TC温度、15 30Mpa压力条件下,热压成 型8 20分钟,即得复合板材。 本发明的生物质填料选自木材边角料、木材枝丫、农作物秸秆等废弃生物质,本发 明可充分利用木材边角料、木材枝丫及麦秸、玉米秸等农业残余纤维,改善了农村经济结 构,促进了地方经济的持续发展。 本发明采用的黏结剂是模数为2. 3 3. 5硅酸钠,硅酸钠的水溶液俗名水玻璃,也 叫泡花碱,水玻璃相对于其他化学黏结剂具有价格低、强度高、无毒等优点,但是由于其溃 散性差,因此不能完全取代其它粘结剂,固本发明中还须加入硬化剂氟硅酸钠,形成复合黏 结剂,起着助粘结剂作用,能进一步提高水玻璃的粘结性能,提高板材的成型性能。
本发明的优点是 1)、材料易得其主要原材料农作物秸秆纤维或木质纤维价格低廉,来源广。
2)、绿色环保所有纤维不含石棉,所用黏结剂不含甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有毒 挥发物,无辐射。
3)、防火防水虽然本发明所用的原材料农作物秸秆纤维或木质纤维易燃,但无机 黏结剂独有的防火防水性,如按不同配比成型板材,经检测,其燃烧性能可达不燃A级。水 中连续浸泡7天,不开裂,不分层。
4)、不泛卤,不返潮,氯离子含量为零。 5)、性能优异多元纤维的优势互补,特别是生物质纤维的添加量达到了 60-70% ,大大超过其它无机板材纤维的添加量,使其刚柔相济,具有木质板材的加工性能, 抗折、抗冲击,握钉力强,其综合性能可与中密度板相媲美。 6)、本发明两面平整光滑,精度高,功能多样,可直接在其表面贴墙纸、铝塑板、饰 面防火板、木皮、PVC,可喷油漆或乳胶漆等,对材料具有极好的亲和力,可在现场进行二次 加工,亦可二次使用。 本发明采用的黏结剂是无机黏结剂,具有水硬性,防水性能优异,且本发明应用领 生物质填料 硅酸钠 氟硅酸钠 玻璃纤维网
0. 30%。
4域广阔,可以广泛应用于建筑物室内外装修,家具、橱柜、音响制作,广告制作,建筑模板及 其它特殊用板。 所得复合板材无甲醛释放,达到各种环保标准;产品具有防水性能好、剖面密度均 匀和再加工性能好等特点,其常规的力学性能也很优异,质量明显优于国内同行相关产品。 另外,产品的原材料可取材丰富,成本低,价格相对于国内同类产品具有优势。产品适应市 场需求,应用范围广,市场前景看好。原材料充足,可就地取材,成本低,燃料,水电等有充足保障。 本发明的产品是一种附加值较高的产品,技术含量较高,可以综合利用木材边角 料、木材枝丫及农作物剩余物-秸秆,为农民开拓了收入渠道,增加了社会就业率。项目不 仅可以减少秸秆焚烧这一社会公害,优化环境,而且产品无甲醛污染,并可为我国节约森林 木材创出一条新路。本项目利用废弃生物质生产高强度环保均质板,既属农业剩余物的综 合利用,也是一项杜绝生物质焚烧、减少森林砍伐、避免室内甲醛污染、提高人民生活质量 的环保工程。项目原料取材丰富、低廉,产品不释放甲醛,质量超过国家环保新标准,价格富 有竞争力,不仅有很好的经济效益,而且有着广阔的发展前景和巨大的社会效益。
具体实施例方式
下而详细描述本发明的具体实施方式
。
实施例1 以所有原料合计100份重量为基准,本发明的组分及配比为木材边角料40份、农 作物秸秆33份,硅酸钠20份,氟硅酸钠6. 85份,玻璃纤维网0. 15份。
其中硅酸钠的模数为2. 3 3. 5 ;玻璃纤维网为无碱玻纤纱制备而成,其网眼尺寸 为4X5mm或4X4mm,克重为60g 80g/m2 ;生物质填料粉碎后的颗粒大小为60 100目。
其具体制备工艺,包括以下步骤 1)、制备生物质填料将木材边角料及农作物秸秆清洁、干燥,经粉碎机粉碎制成 生物质填料,颗粒大小为60 100目; 2)、制备复合黏结剂将硅酸钠同氟硅酸钠混合、搅拌制得复合黏结剂; 3)、经过以上步骤1和2制得的生物质填料和复合黏结剂混合搅拌,经筛选机筛选
后铺装; 4)、在铺装好的板坯上、下表面铺上玻璃纤维网; 5)、将铺了玻璃纤维的板材在17(TC温度、25Mpa压力条件下,热压成型12分钟,即
得复合板材。
实施例2 以所有原料合计IOO份重量为基准,本发明的组分及配比为木材枝丫 25份、农作 物秸秆45份,硅酸钠22份,氟硅酸钠7. 80份,玻璃纤维网0. 20份。 其中硅酸钠的模数为2. 3 3. 5 ;玻璃纤维网为无碱玻纤纱制备而成,其网眼尺寸 为4X5mm或4X4mm,克重为60g 80g/m2 ;生物质填料粉碎后的颗粒大小为60 100目。
本发明的新型环保、防火的生物质板材的具体制备工艺,包括以下步骤
1)、制备生物质填料将木材边角料、木材枝丫或者农作物秸秆清洁、干燥,经粉碎 机粉碎制成生物质填料,颗粒大小为60 100目;
2)、制备复合黏结剂将硅酸钠同氟硅酸钠混合、搅拌制得复合黏结剂; 3)、经过以上步骤1和2制得的生物质填料和复合黏结剂混合搅拌,经筛选机筛选
后铺装; 4)、在铺装好的板坯上、下表面铺上玻璃纤维网; 5)、将铺了玻璃纤维的板材在16(TC温度、22Mpa压力条件下,热压成型15分钟,即 得复合板材。
权利要求
新型环保、防火的生物质板材,其特征在于按重量百分比计,包括以下组份生物质填料65.0~75.0%硅酸钠15.0~25.0%氟硅酸钠 5.0~10.0%玻璃纤维网0.05~1.0%;其中所述的生物质填料为木材边角料、木材枝丫、农作物秸秆的任意一种或一种以上混合物。
2. 根据权利要求1所述的新型环保、防火的生物质板材,其特征在于按重量百分比计,包括以下组份生物质填料 70. 0 75. 0 %硅酸钠 18. 0 22.0%氟硅酸钠 6. 0 8. 0%玻璃纤维网 0. 10 0.30%。
3. 根据权利要求1所述的一种环保、耐燃的装饰材料,其特征在于所述硅酸钠的模数 为2. 3 3. 5。
4. 根据权利要求1所述的一种环保、耐燃的装饰材料,其特征在于玻璃纤维网为无碱 玻纤纱制备而成,其网眼尺寸为4X5mm或4X4mm,克重为60g 80g/m2。
5. 根据权利要求1所述的一种环保、耐燃的装饰材料,其特征在于所述生物质填料的 颗粒大小为60 100目。
6. —种采用权利要求1所述的新型环保、防火的生物质板材的制备工艺,其特征在于 包括以下步骤1) 、制备生物质填料将木材边角料、木材枝丫或者农作物秸秆清洁、干燥,经粉碎机粉 碎制成生物质填料,颗粒大小为60 100目;2) 、制备复合黏结剂将硅酸钠同氟硅酸钠混合、搅拌制得复合黏结剂;3) 、经过以上步骤1和2制得的生物质填料和复合黏结剂混合搅拌,经筛选机筛选后铺装;4) 、在铺装好的板坯上、下表面铺上玻璃纤维网;5) 、将铺了玻璃纤维的板材在150 18(TC温度、15 30Mpa压力条件下,热压成型8 20分钟,即得复合板材。
全文摘要
本发明涉及装饰、建筑材料技术领域,特别涉及新型环保、防火的生物质板材,其特征在于按重量百分比计,包括以下组份生物质填料65.0~75.0%,硅酸钠15.0~25.0%,氟硅酸钠5.0~10.0%,玻璃纤维网0.05~1.0%;其中生物质填料选择木材边角料、木材枝丫或农作物秸秆。本发明利用农作物秸秆纤维或木质纤维等废弃物其良好的抗冲击性、握钉力,加以玻璃纤维优异的抗拉性能,及无机黏结剂独有的防火、防水性能有机结合起来,制成的环保、防火生物质复合板材,可以广泛应用于家具家居产品,建筑物室内外装修,广告制作,建筑模板及其它特殊用板。
文档编号C04B28/26GK101786852SQ201010105280
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者王春莉, 陈癸霖 申请人:王春莉