本发明属于木基复合材料
技术领域：
，具体涉及一种纤维增强秸秆重组木的制备方法。
背景技术：
：我国是一个森林资源贫乏的国家，其特点是存量小、分布不均、森林质量下降、结构不合理，经营管理水平低，林木生长量不高。森林的储备已远远供应不了木材的需求。近些年来，我国木材进口呈逐年上升趋势，木材在我国进口总额中所占比例已跃居各种商品之首。其中，建筑及装修业、家具制造业和造纸业是我国木材消费量最集中的三个行业。目前为止，我国人造板、纸奖、纸及纸盒含非木奖消费量高居世界第二位，原木消费量已居世界第三位。国内生产的木材总量已远不能满足工业生产的需求，多余的缺口需要从国外进口。与此同时，由于对天然林的过度采伐，导致大径级优质木材资源的严重不足；人工林虽然面积很大，居世界之冠，但其质量欠佳，树种配置失当，其产品在市场上缺乏竞争力。所以急需一种产品，可以高效利用小径级木材和速生材，并且材料的力学强度足够好，缓解大经级木材的供需矛盾。农作物秸秆是优良的生物质材料，来源广泛，是理想的木材代用材料。我国是农业大国，每年农作物秸秆产量达6.7亿t，出部分用作秸秆还田、饲料和燃料外，大量的秸秆被焚烧，不仅污染环境还浪费了可再生资源。若将丰富的秸秆资源应用于人造板工业，将有效缓解人造板企业原料供应不足的矛盾。技术实现要素：解决的技术问题：本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，所得重组木具有良好的力学性能和防潮性能。技术方案：一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒置于0.5-5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂0.5-1.2份、水12-15份、硅烷偶联剂0.2-0.8份混合，在70-90℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂2-6份、碳酸钠1-4份混合，置于石英舟中，加热至700-800℃保温2-4h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂1.2-2.5份、石蜡乳液0.3-0.6份、氯化铵0.2-0.7份混合后对步骤4所得改性物40-70份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维10-15份的混合物施胶，热压，得到重组木。进一步地，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm。进一步地，步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：30-50mL。进一步地，步骤4中烘干温度为120-130℃。进一步地，步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min。进一步地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、羟基烷基磺酸钠或二异辛基丁二酸酯磺酸钠。进一步地，所述硅烷偶联剂为KH-550或KH-792。进一步地，所述玻璃纤维的长度在200-500微米。有益效果：本发明的重组木具有良好的力学性能和防潮性能。具体实施方式实施例1一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒置于0.5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂0.5份、水12份、硅烷偶联剂0.2份混合，在70℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂2份、碳酸钠1份混合，置于石英舟中，加热至700℃保温4h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂1.2份、石蜡乳液0.3份、氯化铵0.2份混合后对步骤4所得改性物40份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维10份的混合物施胶，热压，得到重组木。其中，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm；步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：30mL；步骤4中烘干温度为120℃；步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂为KH-550、玻璃纤维的长度在200微米。实施例2一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒置于1.5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂0.7份、水13份、硅烷偶联剂0.5份混合，在75℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂4份、碳酸钠2份混合，置于石英舟中，加热至750℃保温3h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂1.7份、石蜡乳液0.4份、氯化铵0.5份混合后对步骤4所得改性物50份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维12份的混合物施胶，热压，得到重组木。其中，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm；步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：40mL；步骤4中烘干温度为125℃；步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性剂为羟基烷基磺酸钠、硅烷偶联剂为KH-792、玻璃纤维的长度在300微米。实施例3一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒10置于0.5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂0.9份、水14份、硅烷偶联剂0.6份混合，在80℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂5份、碳酸钠3份混合，置于石英舟中，加热至700℃保温4h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂2.2份、石蜡乳液0.5份、氯化铵0.6份混合后对步骤4所得改性物60份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维14份的混合物施胶，热压，得到重组木。其中，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm；步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：40mL；步骤4中烘干温度为130℃；步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂为KH-550、玻璃纤维的长度在400微米。实施例4一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒10置于5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂1.2份、水15份、硅烷偶联剂0.8份混合，在90℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂6份、碳酸钠4份混合，置于石英舟中，加热至800℃保温2h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂2.5份、石蜡乳液0.6份、氯化铵0.7份混合后对步骤4所得改性物70份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维15份的混合物施胶，热压，得到重组木。其中，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm；步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：50mL；步骤4中烘干温度为130℃；步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性剂为二异辛基丁二酸酯磺酸钠、硅烷偶联剂为KH-550、玻璃纤维的长度在500微米。实施例5本实施例与实施例2的区别在于：步骤3中未加入硅烷偶联剂反应。一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒置于1.5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂0.7份、水13份混合，在75℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂4份、碳酸钠2份混合，置于石英舟中，加热至750℃保温3h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂1.7份、石蜡乳液0.4份、氯化铵0.5份混合后对步骤4所得改性物50份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维12份的混合物施胶，热压，得到重组木。其中，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm；步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：40mL；步骤4中烘干温度为125℃；步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性剂为羟基烷基磺酸钠、硅烷偶联剂为KH-792、玻璃纤维的长度在300微米。将实施例1至5所得重组木进行性能测试，结果如下：MOE/GPaMOR/MPaIB/MPaIT/kJm224hTS/%实施例114.72108.930.4598.7214.21实施例215.36115.340.5199.4415.76实施例314.15103.940.4298.5613.98实施例414.52106.750.4498.3514.35实施例511.9493.970.5088.4517.46由以上结果可知，本发明的重组木具有良好的力学性能和防潮性能。在采用表面活性剂对秸秆进行改性的基础上，进一步添加硅烷偶联剂，可以提高秸秆的表面胶合性能，从而促进秸秆颗粒和玻璃纤维之间连续胶层的增强。实施例6本实施例与实施例2的区别在于：玻璃纤维的长度依次为100、200、300、400、500、600微米。一种纤维增强秸秆重组木的制备方法，包括以下步骤：步骤1，取秸秆，晒干、粉碎，得颗粒；步骤2，将步骤1所得颗粒置于1.5wt.%氢氧化钠溶液中浸泡，过滤，得到湿粉；步骤3，以重量份计，将步骤2所得湿粉10份、表面活性剂0.7份、水13份、硅烷偶联剂0.5份混合，在75℃下反应，得到反应物；步骤4，将步骤3所得反应物滤出，用水清洗，烘干，得到改性物；步骤5，以重量份计，取玻璃纤维10份、乳化剂4份、碳酸钠2份混合，置于石英舟中，加热至750℃保温3h，放冷后将固体物用水洗涤至恒重，得到刻蚀玻璃纤维；步骤6，以重量份计，取酚醛树脂胶粘剂1.7份、石蜡乳液0.4份、氯化铵0.5份混合后对步骤4所得改性物50份和步骤5所得刻蚀玻璃纤维12份的混合物施胶，热压，得到重组木。其中，步骤1中颗粒大小为0.5-1cm；步骤2中颗粒和氢氧化钠溶液的质量体积比为10g：40mL；步骤4中烘干温度为125℃；步骤6中热压条件为2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性剂为羟基烷基磺酸钠、硅烷偶联剂为KH-792、玻璃纤维的长度为100、200、300、400、500、600微米。将所得重组木进行性能测试，结果如下：玻璃纤维长度MOE/GPaMOR/MPaIB/MPaIT/kJm224hTS/%100微米11.3593.210.4587.3218.95200微米14.72108.930.4598.7214.21300微米15.36115.340.5199.4415.76400微米14.15103.940.4298.5613.98500微米14.52106.750.4498.3514.35600微米10.9492.370.5286.7319.15由上表可知，玻璃纤维的长度，不仅会影响重组木的力学性能，还会使防潮性能下降。当前第1页1 2 3