专利名称：用皂素工业废渣生产人造板材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用皂素生产过程中皂素水解物经汽油提取后所产生的废弃固体废渣生产人造板等复合材料的工艺，属材料生产技术领域。
背景技术：
皂素是甾体类药物的主要原料，由于甾体类药物的品类和用途不断增多，市场的需求量也不断增加，其用量大有超过抗生素类药物之势。生产皂素的主要原料是黄姜和穿川地龙等中药材，其生产工艺通常是经发酵、酸解、脱水得固体皂素水解物，其水解物经汽油提取后获皂素并产生大量得干燥粉状固体废渣。通常，每生产1吨皂素大约要产生10吨的这种固体废渣。随着甾体类药物需求量增加，皂素的需求量也增加，同时废渣产生量也随着增多。目前，对该废渣的处理方法是丢弃或作为燃料。
目前，市售的各类中密度板、高密度板和复合板等复合材料大多是以木屑、木刨花或作物秸秆等为生产原料，由于这些原料含有一定的糖、水分和蛋白质，必须进行预处理以获得较干燥的原料，预处理过程的费用占有相当大的比例，因此，生产各类人造密度板材的成本较高且耐腐蚀性较差。经分析皂素废渣中含有木质素40～45％、纤维素38～43％、灰分10％左右、其他不溶于水有机物约6～8％。该固体废渣的成分与优质木材的成分相当，且具有干燥、质地轻，杂质少，并不含有半纤维素和蛋白质等营养成分，是生产优质、耐腐蚀复合材料的上佳原料。将这些固体废渣作为废料处理或处置，不仅污染环境，而且也是严重的资源浪费。
发明内容
本发明的目的是针对目前皂素工业生产过程中所产生的固体废渣进行综合利用。在减少固体废物的处理处置费用的同时，使综合利用产生明显的经济效益，促进资源有效利用和清洁生产的发展。
本发明的技术方案将皂素废渣加入混合搅拌器中，在不断搅拌的条件下分别加入一定量一定浓度的胶黏剂和固化剂，搅拌均匀后，从底部放料孔放料至热压模具框内，铺装均匀平整后，在压力为1.5～2.5Mpa，温度为30～150℃，热压3～20分钟。卸下模具后，得成型基板或基材，在一定温度条件下熟化3～10天，获强度大且实密的基板或基材。
将熟化的基板或基材表面喷涂一层增强涂料，或在其表面粘贴一层仿木化学装饰层，或粘贴实木装饰层，即成为多种类型的人造板或人造复合材料。可代替木材或部分塑料广泛用于家具制作、家庭装修、建筑形材、家电等行业。
皂素废渣也可以与生产市售密度板的干燥的细木屑或秸秆细纤维按一定的比例混合，并加入胶黏剂和聚乙烯醇或三聚氰胺等改性剂后，按现有的生产密度板的工艺加工为复合密度板。
具体原理如下皂素生产过程中所产生的废渣是黄姜或穿地龙等中药原材料经过了高温酸解、过滤、干燥等过程，除去了其中的淀粉、蛋白质和半纤维素等物质，以及提取皂素后所剩固体粉状物。其中含有40％左右的纤维素，41％左右的木质素，特别是含有大部分呈游离状态木质素。由于木质素是一种大分子的酚类衍生物，具有与酚醛树脂、脲醛树脂、甲醛或其它化学物质进行反应的活性，当这种废渣与以酚醛树脂或脲醛树脂或聚乙酸乙烯乳液为主体的胶黏剂和固化剂混合，并在一定的温度和压力条件下，由于树脂的固化粘结作用，再加上具有活性的木质素容易与树脂或甲醛形成网状的高分子结构，从而包裹其中的纤维素和其它物质形成致密的高强度的基板或基材。如此同时，因树脂中的游离甲醛参加与木质素活性基团的反应，也大幅度地降低基材地游离甲醛地含量，极易达到人造板材的环保要求。
为了改善基材的稳定性、防老化性和防水性等物理性质，在黏合剂中混入了聚乙烯醇、聚乙酸乙烯脂和三聚氰胺等参与改性。
具体实施例方式
实施例1将30～38kg皂素废渣加入1.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为30～50％已调配好了的脲醛树脂2.5～10kg，待渣与胶混合均匀后，加入10～35％NH4Cl溶液2～8kg，搅拌均匀。将调好胶黏剂的混合料加入2402×1202×100(mm)上方开口长方体模具中，铺整均匀后，用液压杆上装有2400×1200×10(mm)平面钢板的液压机压缩成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在温度为30～50℃房间熟化3～10天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例2将30～40kg皂素废渣加入1.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为50％已调配好了的脲醛树脂2.5～8kg，待渣与胶混合均匀后，加入20％NH4Cl溶液3～6kg，搅拌3～5分钟后，边搅拌边通入0.4～0.6Mpa的蒸汽1～4kg，温度均匀后迅速将混有胶黏剂且温度在90～100℃的混合料加入2402×1202×100(mm)上方开口长方体模具中，铺整均匀后，用液压杆上装有2400×1200×10(mm)平面钢板的液压机压缩成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例3将30～40kg皂素废渣加入1.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为50％已调配好了的脲醛树脂2.5～7kg和聚乙酸乙烯脂0.3～1.5kg，待渣与胶混合均匀后，加入20％NH4Cl溶液3～6kg，搅拌3～5分钟后，边搅拌边通入0.4～0.6Mpa的蒸汽1～4kg，温度均匀后迅速将混有胶黏剂且温度在90～100℃的混合料加入2402×1202×100(mm)上方开口长方体模具中，铺整均匀后，用液压杆上装有2400×1200×10(mm)平面钢板的液压机压缩成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例4将20～40kg皂素废渣加入1.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为50％已调配好了的脲醛树脂3～7kg和10～20％聚乙烯醇水溶液1.8～4.6kg的混合物，待渣与胶混合均匀后，加入30％苯璜酸溶液1～5kg，搅拌3～5分钟后，边搅拌边通入0.4～0.6Mpa的蒸汽1～4kg，温度均匀后迅速将混有胶黏剂且温度在90～100℃的混合料加入2402×1202×100(mm)上方开口长方体模具中，铺整均匀后，用液压杆上装有2400×1200×10(mm)平面钢板的液压机压缩成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例5将20～40kg皂素废渣加入1.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入已调配好了的酚醛醛树脂3～8kg和20％聚乙烯醇水溶液1.8～4.2kg，待渣与胶混合均匀后，加入苯璜酸1～3kg，搅拌3～5分钟后，边搅拌边通入0.4～0.6Mpa的蒸汽1～4kg，温度均匀后迅速将混有胶黏剂且温度在90～100℃的混合料加入2402×1202×100(mm)上方开口长方体模具中，铺整均匀后，用液压杆上装有2400×1200×10(mm)平面钢板的液压机压缩成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例6将35～40kg皂素废渣加入1.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为50％已调配好了的脲醛树脂3～7kg和三聚氰胺0.3～1.2kg的混合物，待渣与胶混合均匀后，加入30％苯璜酸溶液1～5kg，搅拌3～5分钟后，边搅拌边通入0.4～0.6Mpa的蒸汽1～4kg，温度均匀后迅速将混有胶黏剂且温度在90～100℃的混合料加入2002×152×900(mm)上方开口长方体模具中，铺整均匀后，用液压杆上装有2000×150×10(mm)平面钢板的液压机压缩成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的2000×150×150(mm)规格的方柱基料，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基材进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造柱材。
实施例7
将100kg皂素废渣加入2.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入已调配好了的酚醛树脂3～8kg和聚乙酸乙烯脂0.8～1.6kg，待渣与胶混合均匀后，加入苯璜酸溶液1～5kg，搅拌3～5分钟后，边搅拌边通入0.4～0.6Mpa的蒸汽1～4kg，温度均匀后迅速将混有胶黏剂且温度在90～100℃的混合料加入生产普通密度板热压机料斗中，铺整均匀后热压成型，压缩成型的压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例8将35～100kg皂素废渣加入2.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为50％已调配好了的脲醛树脂3～7kg和10～20％聚乙烯醇水溶液1.8～4.6kg的混合物，待渣与胶混合均匀后，加入苯璜酸溶液1～5kg，搅拌3～5分钟后，搅拌均匀后迅速将混有胶黏剂的混合料加入生产普通密度板热压机料斗中，铺整均匀后热压成型，热压温度为50～150℃，压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
实施例9将80kg皂素废渣和80kg干燥的细木屑加入3.0m3的钢制混合搅拌器，在搅拌条件下加入固含量为50％已调配好了的脲醛树脂3～7kg和10～20％聚乙烯醇水溶液1.8～4.6kg的混合物，待渣与胶混合均匀后，加入20％NH4Cl溶液3～6kg，搅拌3～5分钟后，搅拌均匀后迅速将混有胶黏剂的混合料加入生产普通密度板热压机料斗中，铺整均匀后热压成型，热压温度为50～150℃，压力为1.5～2.5Mpa，保压时间为3～10分钟。拆卸模具，取出成型的基板，放置在常温房间熟化1～3天。经熟化处理的基板进行边角整理后，对其表面喷塑或喷其它涂料处理，或者根据需要贴饰各类装饰材料，即成为市售人造板。
权利要求
1.利用皂素生产过程所产生的固体废渣生产人造板等材料。其特征是将皂素废渣与一定比例胶黏剂和固化剂混合均匀，在一定的温度和压力条件下，热压一段时间，压制为成型基板或基料。经过熟化3～10天和边角整理后，再在其表面喷涂涂料层等处理，或者粘贴装饰面，制成各种用途的人造板等材料。
2.利用皂素生产过程所产生的固体废渣与生产市售密度板的干燥的细木屑或秸秆细纤维混合生产人造板等材料。其特征在于皂素废渣与干燥的细木屑或秸秆细纤维按10～80％的比例混合，并加入胶黏剂和聚乙烯醇或三聚氰胺等改性剂后，按现有的生产密度板的工艺加工为复合密度板。
3.根据权利要求1所述的利用皂素废渣生产人造板等材料方法，其特征在于所述的胶黏剂是脲醛树脂；固化剂为NH4Cl或苯璜酸等酸性物质；改性剂为聚乙烯醇、聚乙酸乙烯脂或三聚氰胺；热压基板的温度为50～150℃，热压压力为1.5～2.5Mpa，热压时间3～10分钟。
4.根据权利要求1所述的利用皂素废渣生产人造板等材料方法，其特征在于所述的胶黏剂是酚醛树脂；固化剂为NH4Cl或苯璜酸等酸性物质；改性剂为聚乙烯醇、聚乙酸乙烯脂或三聚氰胺；热压基板的温度为50～100℃，热压压力为1.5～2.5Mpa，热压时间3～10分钟。
5.根据权利要求1所述的利用皂素废渣生产人造板等材料方法，其特征在于所述的胶黏剂是聚乙酸乙烯乳液；改性剂为聚乙烯醇、聚乙酸乙烯脂或三聚氰胺；热压基板的温度为30～50℃，热压压力为1.5～2.5Mpa，热压时间5～20分钟。
全文摘要
本发明涉及利用皂素生产过程所产生的固体废渣生产人造板等材料方法。其特征是将皂素废渣与一定比例胶黏剂和固化剂混合均匀，在一定的温度和压力条件下，热压一段时间，制成成型基板或基料。经过熟化和边角整理后，再在其表面喷涂涂料层等处理，或者粘贴装饰面，制成广泛用途的人造板等材料。该发明不仅解决了皂素生产企业的固体废物的污染环境的问题，而且提高了资源的利用率，促进清洁生产技术的进步。
文档编号B27N3/02GK1644339SQ20051001819
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月25日 优先权日2005年1月25日
发明者毕亚凡, 梅 明, 刘大银, 刘璐 申请人:毕亚凡