專利名稱：無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)是關(guān)于類似木質(zhì)纖維的有機(jī)物顆粒帶有機(jī)粘合劑用干燥方法制造物品，尤其是用農(nóng)作物秸桿制造無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的方法。
背景技術(shù)：
由于森林資源的不斷萎縮和人們對森林資源保護(hù)力度的不斷加大，業(yè)界在充分利用木材加工中廢棄的刨花、木屑和邊角料制造人造板的同時(shí)，尚在不斷地尋求新的材料資源。其中在使用農(nóng)作物秸桿方面取得一定的進(jìn)展，特別是使用無甲醛的異氫酸酯粘合劑制造高強(qiáng)度的人造板。例如本發(fā)明申請人于2006年06月12日申請、專利號為ZL03129224.0，名稱為“無甲醛高強(qiáng)度人造板的制造方法”，提出先將農(nóng)作物秸桿粉碎至0.1～6mm大小，然后加入秸桿干重2～7％的MDI膠攪拌混合，將混合均勻的原料鋪成板坯，在300～400KN/M2下預(yù)壓，再在140～200℃溫度和2500～3500KN/M2的條件下熱固化成毛板，毛板經(jīng)冷卻、鋸邊、砂光制成成品的人造板。這種人造板密度大，按GB/T4897-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其密度應(yīng)達(dá)400～900kg/m3，靜曲強(qiáng)度應(yīng)在11.2～14MPa，彎曲彈性模量≥1800MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度≥0.32MPa(平均值≥0.40MPa)，所以目前人造板的重量大，用料量大。而市場卻日益需求一種質(zhì)輕、強(qiáng)度低的人造板。2006年11月15日公開的“無醛麥秸軟質(zhì)板的制造方法”發(fā)明專利申請(申請?zhí)?00610085520.2)揭示了一種密度范圍為340～500kg/m3的人造板的制造方法，該方法是首先對麥秸在網(wǎng)孔尺寸10～15mm的錘式粉碎機(jī)進(jìn)行粗粉碎；再對粗粉碎的原料干燥至含水率10～22％；用網(wǎng)孔尺寸3～8mm的粉碎機(jī)精粉碎干燥后的原料；氣流分離方式分選精粉碎的原料，灰分控制在15～20％，堆職密度控制在50～80kg/m3；每批原料設(shè)定重量在120～180kg；將原料重量2.5～2.9％的異氰酸酯粘結(jié)劑和原料一起攪拌至均勻；拌勻后的原料鋪設(shè)在板坯上經(jīng)預(yù)壓、熱壓定型成毛板，熱壓溫度為150～170℃，熱壓第一段壓力為第二段壓力的50～70％，第二段壓力為90～150巴，保持10秒左右，然后在每段壓差15～40巴之間分四段逐級卸壓；毛板最后經(jīng)裁邊冷卻后成板材產(chǎn)品。從上述兩專利文獻(xiàn)的記載來看，后者與前者從原料制備起到熱壓定型直至最后切邊成形整個(gè)過程基本上類似，只是在工藝參數(shù)上存在差異，屬于同一類型。因此后者成品340～500kg/m3的密度范圍絕大部分仍處于國際GB/T4897-2003有關(guān)刨花板標(biāo)準(zhǔn)的400～900kg/m3的范疇內(nèi)，仍然存在板重和用料大的缺點(diǎn)。如何用農(nóng)作物秸桿生產(chǎn)密度低于400kg/m3又能具有一定強(qiáng)度性能的人造板，為業(yè)界需要探索的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，解決生產(chǎn)密度低于400kg/m3人造板的原料組成和熱壓方式的技術(shù)問題，其次是解決噴膠的技術(shù)問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，包含農(nóng)作物拮桿的粉碎、秤取料重、鋪設(shè)、噴膠攪拌、預(yù)壓和熱壓，其特征在于農(nóng)作物秸桿應(yīng)粉碎至小于等于4.75mm的顆粒狀態(tài)，在按板厚和設(shè)備一次加工面積計(jì)算密度為250～400kg/m3的秸桿顆粒重量后，按下述組成秤重取料

熱壓溫度為130～180℃，經(jīng)先高后低的兩次升降壓熱固，第一次在10秒內(nèi)壓力升至90～110巴，保持25秒，然后降壓至40～60巴，再第二次升壓至80～100巴，保持30秒后以1～3巴/秒速率分三段降壓，最后穩(wěn)壓在10～20巴，保持10秒。
進(jìn)一步該噴膠攪拌時(shí)，MDI膠的用量為秸桿顆粒干重的2.5～3％，以小于5μ的顆粒噴入攪拌中的秸桿顆粒中，攪拌的差異系數(shù)≤10％。
又進(jìn)一步鋪設(shè)時(shí)，重量誤差≤±1kg，密度均勻度≤±8％。
再進(jìn)一步預(yù)壓使用100～140噸壓力。
更進(jìn)一步熱壓的毛板經(jīng)切邊冷卻后，在常溫、常濕條件下堆放2～4天養(yǎng)護(hù)。
本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明從秸桿顆粒的大小和組成入手，再將現(xiàn)有的先低后高的二次加壓變更為先高后低的二次熱壓固化的加工方法，既保證了板材密度低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下限400kg/m3的特點(diǎn)，又使其具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。用本發(fā)明可制造板厚在5～50mm，密度為250～400kg/m3的農(nóng)作物秸桿顆粒板，其靜曲強(qiáng)度為3～5MPa，彈性模量為550～1025MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.1～0.15MPa，握釘力為400～500MPa，為利用農(nóng)作物秸桿開發(fā)新型板材提供了新技術(shù)。
2.使用本發(fā)明制造的低密度農(nóng)作物秸桿顆料板，由于板內(nèi)存在大量微小的空穴，因此具有極佳的隔音減震效果。
3.使用本發(fā)明可大量降低材料消耗量，特別對于價(jià)格昂貴的MDI膠，由于用量的減少，成本可以大為降低。
4.使用本發(fā)明可以突破利用農(nóng)作物秸桿的區(qū)域性限制。由于各地區(qū)土壤、地理、氣侯等自然環(huán)境的差異和作物品種的不同，對農(nóng)作物的生長產(chǎn)生一定的制約，因此不同地區(qū)不同品種的農(nóng)作物秸桿的物理機(jī)械性能存在差異，并非所有地區(qū)的農(nóng)作物秸桿均適宜按國標(biāo)GB/T4897-2003關(guān)于刨花板標(biāo)準(zhǔn)制造板材。而使用本發(fā)明則可突破這一限制，可以使不同地區(qū)、不同品種的農(nóng)作物均適宜制造低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明與現(xiàn)有利用農(nóng)作物秸桿(稻秸、麥秸、玉米秸、油菜秸)制板方法一樣，需對生長成熟后收割的農(nóng)作物秸桿經(jīng)太陽曬兩天進(jìn)行自然干燥，束成一定體積和重量的秸捆運(yùn)至堆場堆放備用，并用防雨布覆蓋防止雨淋霉變。秸桿的粉碎分成粗粉碎和細(xì)粉碎兩階段，粗粉碎通常將秸桿碎至20～40mm左右的長度，或者其它長度范圍，以便于下步細(xì)粉碎和所用破碎功率少為宜。粗粉碎的秸桿經(jīng)烘干至含水率11～18％左右。再用電磁鐵、除石機(jī)將其中的鐵件、石塊去除后，細(xì)粉碎至秸桿顆粒小于等于4.75mm，然后分離其中稻粒、麥粒、菜籽、徑節(jié)等大顆粒和秸桿芯、髓。
根據(jù)成品板的厚度和設(shè)備一次加工的坯板的總面積，按要求的250～400kg/m3密度計(jì)算加工一次所需的秸桿顆粒重量，再按下列的秸桿顆粒組成秤重取料

將按上述組成秤重后的秸桿顆粒置入攪拌機(jī)，在攪拌的條件下噴入商品名為MDI膠的異氰酸酯，該MDI膠通過噴頭以小于等于5μ的微粒噴入攪拌中的秸桿顆粒中，噴入量為秸桿干重的2.5～3％，攪拌的差異系數(shù)≤10％。
然后將經(jīng)攪拌均勻的混有MDI膠的秸桿顆粒鋪放在襯板上，鋪設(shè)的重量誤差≤±1kg，密度均勻度≤±8％，用100～140噸的壓力機(jī)進(jìn)行預(yù)壓成毛坯，再將毛坯連同襯板一起送入熱壓機(jī)加熱加壓固化成毛板。本發(fā)明的熱壓溫度為130～180℃，采取先高后低的兩次升降壓的加壓方式，第一次在10秒內(nèi)，壓力升至90～110巴，保持25秒，然后降壓40～60巴，再第二次升壓至80～100巴，保持30秒后以1～3巴/秒速率分三段降壓至8～22巴，并在該壓力下保持10秒左右。毛板從襯板上脫模后經(jīng)鋸邊機(jī)鋸至要求尺寸后冷卻，并在常溫、常濕下養(yǎng)護(hù)2～4天。
現(xiàn)結(jié)合幾個(gè)實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1.用本發(fā)明制造密度250kg/m3密度和板厚50mm的秸桿顆粒板。
先按要求的密度要求計(jì)算生產(chǎn)板厚5mm時(shí)熱壓機(jī)一次的用料量，再對經(jīng)粗粉碎和細(xì)粉碎至小于4.75mm的含水率在11％～18％左右的農(nóng)作物秸桿按以下組成

進(jìn)行秤取熱壓機(jī)一次投入的用料量，然后將該秤重的秸桿顆粒投入攪拌機(jī)，在攪拌條件下噴入粒徑小于等于5μ的粘結(jié)劑，本發(fā)明使用的是不含甲醛成份的異氰酸酯粘結(jié)劑，如商品名為MDI的膠粘劑，要求攪拌的差異系數(shù)≤10％，再將攪拌均勻的秸桿顆粒鋪放在襯板上，噴入量為秸桿干重的2.5％～3％，鋪設(shè)的重量誤差控制在±1kg內(nèi)，密度均勻度控制在±8％內(nèi)，鋪放后用100～140噸壓力機(jī)進(jìn)行預(yù)壓，使襯板上的秸桿顆粒形成初步的板坯。板坯連同襯板一起送入熱壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行加熱、加壓至50mm厚度固化成型為毛板，溫度加熱至130～180℃范圍，使用先高后低的兩次加壓方式，第1次在10秒內(nèi)壓力升至90巴，保持25秒后降壓至40巴，再升至80巴壓力保持30秒，以后以1巴/秒速率分三段降至10巴，保持10秒。從襯板上脫模的毛板用鋸邊機(jī)縱橫切割且冷卻后的成品板材應(yīng)在常溫、常濕下堆放養(yǎng)護(hù)2～4天。經(jīng)測定該無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的密度為250kg/m3，其厚度為50mm，靜曲強(qiáng)度為3.5MPa，彈性模量為450MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.1MPa，握釘力為300kg。
實(shí)施例2.用本發(fā)明制造密度為330kg/m3、厚度為25mm的秸桿顆粒板。
先按要求密度計(jì)算生產(chǎn)板厚為25mm時(shí)的熱壓機(jī)一次的用料量，再對粗粉碎和細(xì)粉碎至小于等于4.75mm的合水率在11％～18％左右的農(nóng)作物秸桿按以下組成

進(jìn)行秤取熱壓機(jī)一次投入的用料量，然后將該秤重的秸桿顆粒投入攪拌機(jī)，在攪拌條件下噴入粒徑小于5μ的MDI膠，噴入量為秸桿顆粒干重的2.5％～3％，攪拌的差異系數(shù)≤10％，再將攪拌均勻的秸桿顆粒鋪放在襯板上，鋪設(shè)的重量誤差控制在±1kg內(nèi)，密度均勻度控制在±8％內(nèi)，鋪設(shè)后用100～140噸壓力機(jī)進(jìn)行預(yù)壓，使襯板上的秸桿顆粒形成初步的板坯。板坯連同襯板一起進(jìn)入熱壓機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱、加壓至25mm厚度固化成型為毛板，溫度加熱至130℃～180℃范圍，使用先高后低的兩次加壓方式，第1次在10秒內(nèi)壓力升至100巴，保持25秒后降壓至50巴，再升至90巴壓力保持30秒，以后以2巴/秒速率分三段降至15巴，保持10秒。從襯板上脫模的毛板用鋸邊機(jī)縱橫切割且冷卻后的成品板材應(yīng)在常溫、常濕下堆放養(yǎng)護(hù)2～4天。經(jīng)測定該無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的密度為330kg/m3，其厚度為25mm，靜曲強(qiáng)度為3.75MPa，彈性模量為830MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.12MPa，握釘力為430N。
實(shí)施例3.用本發(fā)明制造密度為400kg/m3、厚度為5mm的秸桿顆粒板。
先按要求密度計(jì)算生產(chǎn)板厚為5mm時(shí)的熱壓機(jī)一次的用料量，再對粗粉碎和細(xì)粉碎至小于等于4.75mm的含水率在11％～18％左右的農(nóng)作物秸桿按以下組成

進(jìn)行秤取熱壓機(jī)一次投入的用量料，然后將該秤重的秸桿顆粒投入攪拌機(jī)，在攪拌條件下噴入粒徑小于等于5μ的MDI膠，噴入量為秸桿顆粒干重的2.5％～3％，攪拌的差異系數(shù)≤10％％，再將攪拌均勻的秸桿顆粒鋪放在襯板上，鋪設(shè)的重量誤差控制在±1kg內(nèi)，密度均勻度控制在±8％內(nèi)，鋪設(shè)后用100～140噸壓力機(jī)進(jìn)行預(yù)壓，使襯板上的秸桿顆粒形成初步的板坯。板坯連同襯板一起進(jìn)入熱壓機(jī)內(nèi)，進(jìn)行加熱、加壓至5mm厚度固化成型為毛板，溫度加熱至130℃～180℃范圍，使用先高后低的兩次加壓方式，第1次在10秒內(nèi)壓力升至110巴，保持25秒后降壓至60巴，再升至100巴壓力保持30秒，以后以3巴/秒速率分三段降至20巴，保持10秒。從襯板上脫模的毛板用鋸邊機(jī)縱橫切割且冷卻后的成品板材應(yīng)在常溫、常濕下堆放養(yǎng)護(hù)2～4天。經(jīng)測定該無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的密度為400kg/m3，其厚度為5mm，靜曲強(qiáng)度為5MPa，彈性模量為1025MPa，內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為0.15MPa，握釘力為500N。
權(quán)利要求
1.一種無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，包含農(nóng)作物拮桿的粉碎、秤取料重、鋪設(shè)、噴膠攪拌、預(yù)壓和熱壓，其特征在于農(nóng)作物秸桿應(yīng)粉碎至≤4.75mm的顆粒狀態(tài)，在按板厚和設(shè)備一次加工面積計(jì)算密度為250～400kg/m3的秸桿顆粒重量后，按下述組成秤重取料
熱壓溫度為130～180℃，經(jīng)先高后低的兩次升降壓熱固，第一次在10秒內(nèi)壓力升至90～110巴，保持25秒，然后降壓至40～60巴，再第二次升壓至80～100巴，保持30秒后以1～3巴/秒速率分三段降壓，最后穩(wěn)壓在10～20巴，保持10秒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，其特征在于該噴膠攪拌時(shí)，MDI膠的用量為秸桿顆粒干重的2.5～3％，以≤5μ的顆粒噴入攪拌中的秸桿顆粒中，攪拌的差異系數(shù)≤10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，其特征在于鋪設(shè)時(shí)，重量誤差≤±1kg，密度均勻度≤±8％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，其特征在于鋪設(shè)時(shí)，重量誤差≤±1kg，密度均勻度≤±8％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，其特征在于預(yù)壓使用100～140噸壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，其特征在于熱壓的毛板經(jīng)切邊冷卻后，在常溫、常濕條件下堆放2～4天養(yǎng)護(hù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，其特征在于熱壓的毛板經(jīng)切邊冷卻后，在常溫、常濕條件下堆放2～4天養(yǎng)護(hù)。
全文摘要
一種無甲醛低密度農(nóng)作物秸桿顆粒板的制造方法，包含農(nóng)作物拮桿的粉碎、秤取料重、鋪設(shè)、噴膠攪拌、預(yù)壓和熱壓，其特征在于農(nóng)作物秸桿應(yīng)粉碎至小于等于4.75mm的顆粒狀態(tài)，在按板厚和設(shè)備一次加工面積計(jì)算密度為250～400kg/m
文檔編號B27N1/02GK101037000SQ20071003941
公開日2007年9月19日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者王步寧, 馬俊, 夏定權(quán), 高翔, 劉永臣, 王建中 申請人:上海康拜環(huán)?？萍加邢薰?br>