阻燃秸秆刨花板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阻燃人造板及其制造方法，特别是一种阻燃秸杆刨花板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]刨花板因具有生产投资少、能耗低、成本少、对原材料质量要求不高等特点，使其成为人造板的重要组成部分。其中，我国每年生产的可作为刨花板原材料使用的农作物秸杆产量约为6亿吨以上，但是由于技术限制，秸杆循环再利用率一直不高。现有技术中，以农作物秸杆为部分原材料制造的秸杆刨花板已开始应用于家具、包装等领域，因此，扩大农作物秸杆作为刨花板原材料的使用规模是实现秸杆资源循环利用的有效途径之一。但是，现有的秸杆刨花板的防火性能不高，同时，由于农作物秸杆表面存在蜡状物质，使得粘结剂难以浸润秸杆，无法与秸杆内部羟基反应形成化学键产生锚接作用，导致所述秸杆刨花板胶合性能差。
[0003]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种阻燃秸杆刨花板及其制造方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种阻燃秸杆刨花板，包括下述重量份的原料:
秸杆颗粒7?9份、阻燃剂0.5?1.5份、粘合剂0.3?1.0份，其中，所述阻燃剂的原料包括氧化镁、氯化镁、磷酸三钠、聚乙烯醇和聚磷酸铵，本文中所述阻燃秸杆刨花板的所有原料均以质量份计算。
[0006]所述秸杆颗粒是对麦秸、稻草、玉米秸、棉花秸、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材料进行粉碎后所得。在所述阻燃秸杆刨花板中。优选地，所述秸杆颗粒为8份，所述秸杆颗粒的粒径值为1毫米?60毫米，其中本文所述的“粒径”是指秸杆颗粒的有效直径或长度。
[0007]所述粘合剂主要用来粘附所述秸杆颗粒，使之成为连续结构，所述粘合剂为脲醛树脂或者酚醛树脂。优选地，在所述阻燃秸杆刨花板中，所述粘合剂为E0级脲醛树脂。
[0008]所述阻燃剂主要用于阻止或延缓所述秸杆颗粒的燃烧趋势，其原料包括氧化镁、氯化镁、磷酸三钠、聚乙烯醇和聚磷酸铵。其中，在所述阻燃剂的原料中，各原料的作用如下:氧化镁在所述阻燃剂中主要用于粘结和阻燃。氧化镁作为粘结剂具有吸碘值高、分散性好、含铁量低等优点，与树脂类粘合剂结合可以有效防止胶液分层和沉淀，可使胶液透明度提高；氧化镁作为阻燃剂可以达到防火防腐的目的。氯化镁在所述阻燃剂中主要用于阻燃和固化填充。氯化镁作为阻燃剂时，因其受热分解失去2分子结晶水，从而减缓了可燃物质的燃烧趋势；氯化镁作为固化填充剂时，可加速粘结剂的固化速度，提高刨花板的粘结强度及耐老化性。聚乙烯醇在所述阻燃剂中主要用于粘结及分散。聚乙烯醇是一种绿色的粘结剂，可以在自然环境里被微生物降解，最终产物为碳、氢、氧，非常环保，同时聚乙烯醇分子上含有大量羟基，与石膏及纤维类物质有很强的粘结性，特别是与脲醛树脂类粘结剂结合时，使得所述脲醛树脂体系的耐水性提高。聚磷酸铵是一种性能优良的非卤阻燃剂，在所述阻燃剂中主要用于阻燃，在燃烧过程中不产生腐蚀气体、防止发烟。磷酸三钠会与阻燃剂中的氧化镁、氯化镁发生反应生成磷酸镁盐，使得所述阻燃秸杆刨花板具有防水防潮功能；同时磷酸三钠还会去除所述秸杆颗粒表面的蜡状物质，使所述脲醛树脂与所述秸杆颗粒之间形成锚接，产生机械结合，从而提高了所述阻燃秸杆刨花板的力学性能。
[0009]优选的，所述阻燃剂包括下述重量份的原料:氧化镁2.2?3.5份、氯化镁1.5?2.5份、磷酸三钠0.5?1.2份、聚乙烯醇2.5?3.0份和聚磷酸铵0.5?1.2份。更优选地，所述阻燃秸杆刨花板包括下述重量份的原料:秸杆颗粒8份、粘合剂1份和阻燃剂1份，其中所述阻燃剂由以下重量份的原料组成:氧化镁3.5份、氯化镁1.5份、磷酸三钠1.2份、聚乙烯醇2.5份和聚磷酸铵0.5份。
[0010]所述阻燃秸杆刨花板具有三层结构，上、下层均为由所述细粒径秸杆颗粒经过改性、施胶后压制形成的致密层，中间层为由所述粗粒径秸杆颗粒经过改性、施胶后压制形成的芯板层，所述阻燃秸杆刨花板的厚度值为6毫米?45毫米。按照GB/T 17657-2013规定的方法测得:所述阻燃秸杆刨花板的密度为400?1000 Kg/m3 ;所述阻燃秸杆刨花板在正常状态下的静曲强度多13兆帕/毫米；弯曲弹性模量多1800兆帕/毫米；内结合强度平均值多0.35兆帕/毫米；表面结合强度平均值多0.8兆帕/毫米；吸水厚度膨胀率为2小时< 8.0%o
[0011]按照GB 8624-2012规定的方法对所述阻燃秸杆刨花板进行燃烧试验，可达到B1级，因此所述阻燃秸杆刨花板具有较好的阻燃性能。
[0012]所述阻燃秸杆刨花板按照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，可以达到E1级及其以上标准，因此所述阻燃秸杆刨花板具有良好的环保性能。
[0013]一种上述阻燃秸杆刨花板的制造方法，包括以下步骤:
混合造粒:将用于制备所述阻燃剂的原料均匀混合，得到所述阻燃剂，然后按照所述秸杆颗粒与所述阻燃剂的重量比为(7?9):(0.5?1.5)的比例向所述秸杆颗粒中添加所述阻燃剂进行混合，形成混合料；将所述混合料进行干燥，得到含水率为3%?6%的阻燃秸杆颗粒；
机械筛分施胶:对所述阻燃秸杆颗粒进行机械筛分处理，得到粒径值为1毫米?5毫米的细粒径秸杆颗粒及粒径值为6毫米?60毫米的粗粒径秸杆颗粒；向所述细粒径秸杆颗粒中加入所述细粒径秸杆颗粒质量值的6%?12%的粘合剂，混合均匀得到含胶细粒径秸杆颗粒；向所述粗粒径秸杆颗粒中加入所述粗粒径秸杆颗粒质量值的3%?6%的粘合剂，混合均匀得到含胶粗粒径秸杆颗粒；
铺装冷压处理:将所述含胶细粒径秸杆颗粒及所述含胶粗粒径秸杆颗粒分层铺装在铺装带上，形成板坯毛料；对所述板坯毛料进行冷压处理，得到阻燃秸杆雏形板；
热压成型:对所述阻燃秸杆雏形板进行热压成型，制得热压成型板坯；对所述热压成型板坯进行裁边、砂光处理，制得阻燃秸杆刨花板。
[0014]基于上述，所述机械筛分施胶步骤包括:对所述阻燃秸杆颗粒进行机械筛分处理，得到粒径值为1毫米?5毫米的细粒径秸杆颗粒及粒径值为6毫米?60毫米的粗粒径秸杆颗粒；向所述细粒径秸杆颗粒中加入所述细粒径秸杆颗粒质量值的6%?12%的粘合剂，混合均匀得到含胶细粒径秸杆颗粒；向所述粗粒径秸杆颗粒中加入所述粗粒径秸杆颗粒质量值的3%?6%的粘合剂，混合均匀得到含胶粗粒径秸杆颗粒。具体的，将含水率为3%?6%的所述阻燃秸杆颗粒置于水平或者垂直运动的筛网内振动或者摆动，根据所述阻燃秸杆颗粒的重力和惯性，使粒径值为1毫米?5毫米的细粒径秸杆颗粒通过所述筛网，粒径值为6毫米?60毫米的粗粒径秸杆颗粒则留下，实现所述阻燃秸杆颗粒大小粒度分开；向筛选后所述细粒径秸杆颗粒中加入所述细粒径秸杆颗粒质量值的6%?12%的E0级脲醛树脂粘合剂，混合均匀得到含胶细粒径秸杆颗粒；向所述粗粒径秸杆颗粒中加入所述粗粒径秸杆颗粒质量值的3%?6%的E0级脲醛树脂粘合剂，混合均匀得到含胶粗粒径秸杆颗粒。其中，对所述E0级脲醛树脂粘合剂的性能要求为粘度:200 mPa's?400 mPa's、pH值:7?8、甲醛释放量小于6 mg/100g、与石蜡乳胶的相溶性好且具有一定初粘性。
[0015]基于上述，所述铺装冷压处理步骤包括:向所述铺装带上堆叠铺装所述含胶细粒径秸杆颗粒及所述含胶粗粒径秸杆颗粒，形成具有三层结构的板坯毛料，且在所述板坯毛料中，上、下层铺装所述含胶细粒径秸杆颗