专利名称：稻草人造板材及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种植物纤维人造板材及制备工艺。
稻草板的生产工艺及其设备首创于瑞典，第二次世界大战之后英国人做了进一步的研究，后来许多国家都先后从英国引进了稻草板的生产技术，其工艺是将稻杆加工成块状加拌化学剂加热制成，稻杆纤维被破坏以及化学胶粘性能较差，生产出的板材板质较松散，抗弯、抗压、防水、防腐性都较差，不能做承力件，生产工序多，工艺复杂。作为其改进，中国专利申请CN1034886A公开了一种稻草板的生产工艺，但所制备的板材采用将稻草与胶粘剂分多层压制成型的工艺，因而对这种稻草板的强度及握钉力指标有影响。中国专利申请CN1045727A公开了一种植物复合板及其制造工艺，其中植物纤维包括稻草、玉米、高粱杆等，但这种复合板具有一定的翘曲度，存在不够平整的缺点。
本发明的目的是，提供一种具有一定强度、平整度好、阻燃性好的稻草人造板材及其制备工艺。
实现本发明目的中提供一种稻草人造板材的基础技术方案是，本发明的稻草人造板材的原料含有以下组份基材碎稻草粘合剂脲醛树脂促粘助剂脲醛树脂固化剂增韧剂硬脂酸镁将上述原料搅拌均匀，通过热压机加压加温，脱模，回压，即得本发明的稻草人造板材。
上述稻草人造板材的原料配比范围是(重量)长度0.2～10mm的碎稻草100～125份脲醛树脂80～100份脲醛树脂固化剂0.8～3份硬脂酸镁3～6份上述稻草人造板材的优选原料配比范围是(重量)长度为0.5～1mm碎稻草100份脲醛树脂80～100份脲醛树脂固化剂0.8～3份硬脂酸镁3～6份本发明进一步目的是提供一种容重较小，隔热、隔声和绝缘性较好的稻草人造板及其制备工艺。
实现上述进一步目的中提供一种容重较小，隔热、隔声和绝缘性较好的稻草人造板材的技术方案-第二种技术方案是，本发明的稻草人造板材的原料配比是(重量)长度为0.2～10mm的碎稻草100～125份脲醛树脂80～100份脲醛树脂固化剂0.8～3份硬脂酸镁3～6份填料硅藻土3～8份将上述原料搅拌均匀，通过热压机加压加温，脱模，回压，即得本发明的稻草人造板材。
上述第二种技术方案的稻草人造板材的优选原料配比范围是(重量)长度为0.5～1mm的碎稻草100份脲醛树脂80～100份脲醛树脂固化剂0.8～3份硬脂酸镁3～6份硅藻土3～8份本发明的又一进一步目的在于，提供一种更高强度的稻草人造板材及制备工艺。
实现上述又一进一步目的的提供一种更高强度的稻草人造板材的技术方案-第三种技术方案是，本发明的稻草人造板材的原料配比是(重量)长度为0.2～10mm碎稻草100～125份脲醛树脂80～100份脲醛树脂固化剂0.8～3份硬脂酸镁3～6份硅藻土3～8份增强剂长度为3～5mm硅酸铝纤维或玻璃纤维5～10份将上述原料搅拌均匀，通过热压机加压加温、脱模、回压，即制得本发明的稻草人造板材。
上述第三种技术方案的稻草人造板材的优选原料配比范围是(重量)长度为0.5～1mm的碎稻草100份脲醛树脂80～100份脲醛树脂固化剂0.8～3份硬脂酸镁3～6份硅藻土3～8份长度为3～5mm的硅酸铝纤维或玻璃纤维5～10份上述三种技术方案中脲醛树脂固化剂可以是氯化铵、草酸、磷酸、氯化锌或硫酸锌。
相应于稻草人造板材基础技术方案的制备工艺是，依次含有以下步骤①将脲醛树脂、脲醛树脂固化剂，硬脂酸镁混合均匀，得到树脂胶;②将碎稻草和树脂胶混合均匀，得到混合料;③将混合料在热压机模板上均匀铺平，开动热压机，升高压力至6～8公斤/平方厘米，控制温度为80～102℃，保持10～25分钟，使之固化;④脱模;⑤将板材回压不少于12小时，即制得本发明的稻草人造板材。
相应于本发明第二种技术方案的制备方法是，其余与基础技术方案制备方法相同，不同之处在于，在第②步中，将碎稻草、树脂胶和硅藻土混合均匀，得到混合料。
相应于本发明第三种技术方案的制备方法是，其余与基础技术方案的制备方法相同，不同之处在于，在第②步中，将碎稻草、树脂胶、硅藻土和硅酸铝纤维或玻璃纤维混合均匀，得到混合料。
为了使本发明的稻草人造板材在固化中受热均匀，在上述三种制备方法的第③步中，开动热压机后，采用阶梯式升温方式使温度由80℃开始逐步升高至90～102℃，逐步升温的时间为6～20分钟，以避免板材固化时因受热不均匀而易产生分层的问题。
本发明具有积极的效果(1)由于本发明的稻草人造板材以脲醛树脂为粘合剂，所以固化后具有防水、阻燃、防蛀、防腐、耐酸耐碱的优良性能，若以硅藻土为填料，则性能更好。(2)本发明的稻草人造板材使用硬脂酸镁为脲醛树脂的增韧剂，有利于提高树脂质量，即在硬脂酸镁的存在下，树脂固化聚合时，可形成长链的韧性桥键，因而提高了韧性和延伸率，从而能够有效地传递固化应力和热应力，从而达到降低内应力的目的。这样能够解决制备稻草板材的最大难题-变形和扭曲的问题，得到平整度好的成型板材。正因为本发明平整度好，故可以在压制过程中，可用PVC、木纹纸、塑贴面进行一次性联合塑压，得到整体性强、具有一定美观效果的装饰板材。(3)本发明的稻草人造板材以硅藻土为填料，不但可以降低板材的容重，而且在板材制备过程中有利于稻草及树脂的脱水，避免在成型过程中产生气泡而影响质量，还因为其绝热性能好，有利于固化时均匀传热，所以可使板材的定型性好，不易变形翘曲;还因为硅藻土具有较好润滑性，所以在形成混合料时，易得到所含组份分散均匀的混合料，还因为其具有较好的韧性，所以在热压成型中延伸性好，使板材厚度均匀、表面光洁，又因为硅藻土是热、声、电的不良导体，故所得的板材具有较好的隔热、隔声和绝缘性能，起到防静电的作用。(4)本发明的稻草人造板材使用硅酸铝纤维或玻璃纤维为增强剂，可进一步提高板材的强度，其静曲强度可高于中密度纤维板，使用硅酸铝纤维还具有对操作者皮肤刺激性小的特点。(5)本发明的稻草人造板材的制备工艺无三废污染、操作方便，产品成本低。
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1、本实施例原料的组份和含量是长度为2±0.5mm的碎稻草100公斤脲醛树脂(固含量55±5%)80公斤氯化铵(粉状)2.4公斤硬脂酸镁(C17H35COOMgOOCH35C17粉状)4.8公斤制法是①将上述脲醛树脂、氯化铵、硬脂酸镁放入500立升反应釜中搅拌约8分钟，使物料混合均匀得到树脂胶;
②将碎稻草和树脂胶放入无锡玉祁建筑设备厂生产的200升HJ-200型可倾式砂浆搅拌机中搅拌2分钟左右，混合均匀，得到混合料。
③将混合料8公斤放在150吨热压机的模板上，模板尺寸为1.5×0.8m，铺平混合料开动热压机，控制压力为7kg/cm2，压缩比为3∶1，温度为80℃，10分钟内逐渐升温至95℃，使之固化;④脱模;⑤将板材放在室内平地上，用铁板回压15小时，即制得本发明的稻草人造板材。
实施例2、本实施例的原料组成和含量是长度为0.8±0.2碎稻草100公斤脲醛树脂(固含量55±2%)90公斤草酸4.5公斤硬脂酸镁(粉状)5公斤将上述脲醛树脂、草酸、硬脂酸镁放入500立升反应釜中搅拌约10分钟，使物料混合均匀得到树脂胶。其余与实施例1相同。
实施例3、本实施例原料的组份和含量是长度为0.8±0.3mm的碎稻草100公斤脲醛树脂(55±1%)80公斤氯化铵(粉状)3公斤硬脂酸镁(粉状)3公斤硅藻土(粉状)8公斤制法是其余与实施例1相同，不同之处在于，在②步中，将碎稻草、树脂胶和硅藻土放入HJ-200型可倾式砂浆搅拌机中搅拌2分钟混合均匀，得到混合料;在③步中将混合料16公斤放在150吨热压机的已涂脱模剂硬脂酸的模板上，模板尺寸为1.5×0.8m，铺平混合料，开动热压机，控制压力为8kg/cm2，压缩比为3∶1，温度为80℃，15分钟内逐步升温至100℃，使之固化。
实施例4、本实施例原料的组份和含量是长度为0.8±0.3mm的碎稻草100公斤脲醛树脂(固含量55±1%)75公斤氯化锌(粉状)1.5公斤硬脂酸镁(粉状)3.5公斤硅藻土(粉状)8公斤长度4±1mm硅酸铝纤维5公斤制法是其余与实施例3相同，不同之处在于，在第②步中，将碎稻草、树脂胶、硅藻土和硅酸铝纤维放入HJ-200型可倾式砂浆搅拌机中搅拌3分钟混合均匀，得到混合料。
应用例将实施例3得到的稻草人造材由林业部南京人造板质量监督检验站按GB11718.1～11718.10～89标准的方法测试，其物理力学性能见表1。
结论是达到GB11718.1～11718.10标准中70型中密度纤维板一级品的要求。
由上述指标，本发明可用于家具、建筑、铁路、车辆、船舶等行业。是一种较好的工业用板和装饰材料。例如可用作计算机房的活动地板，吊顶板，护墙板以及计算机台面板等。
由于填料硅藻土是热、声、电的不良导体，且耐酸耐碱，因此可在化工行业广泛使用，也可用于墙体及顶面的保温，及冬季施工的保温，若用于装有空调设备的房屋，可起到节约能源的效果。
表权利要求
1.一种稻草人造板材，其特征在于，其原料含有如下组份基材 碎稻草粘合剂脲醛树脂促粘助剂 脲醛树脂固化剂增韧剂硬脂酸镁将上述原料搅拌均匀，通过热压机加压加温，脱模，回压，即得稻草人造板材。
2.根据权利要求1所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料组份及配比范围是(重量)长度为0.2～10mm的碎稻草 100～125份脲醛树脂 80～100份脲醛树脂固化剂 0.8～3份硬脂酸镁 3～6份
3.根据权利要求2所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料组份及配比的优选范围是(重量)长度为0.5～1mm的碎稻草 100份脲醛树脂 80～100份脲醛树脂固化剂 0.8～3份硬脂酸镁 3～6份
4.根据权利要求2所述的稻草人造板材，其特征在于，其脲醛树脂 80～100份脲醛树脂固化剂 0.8～3份硬脂酸镁 3～6份填料硅藻土 3～8份将上述原料搅拌均匀，通过热压机加压加温，脱模，回压，即得稻草人造板材。
5.根据权利要求4所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料组成及配比的优选范围是(重量)长度为0.5～1mm的碎稻草 100份脲醛树脂 80～100份脲醛树脂固化剂 0.8～3份硬脂酸镁 3～6份硅藻土 3～8份
6.根据权利要求4所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料组份及配比范围是(重量)长度为0.2～10mm碎稻草 100～125份脲醛树脂 80～100份脲醛树脂固化剂 0.8～3份硬脂酸镁 3～6份硅藻土 3～8份增强剂长度为3～5mm硅酸铝纤维或玻璃纤维 5～10份将上述原料搅拌均匀，通过热压机加压加温，脱模，回压，即得稻草人造板材。
7.根据权利要求6所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料组份及配比的优选范围是(重量)长度为0.5～1mm的碎稻草 100份脲醛树脂 80～100份脲醛树脂固化剂 0.8～3份硬脂酸镁 3～6份硅藻土 3～8份长度为3～5mm的硅酸铝纤维或玻璃纤维 5～10份
8.根据权利要求1所述的稻草人造板材的制备工艺，其特征在于，依次含有以下步骤①将脲醛树脂、脲醛树脂固化剂，硬脂酸镁混合均匀，得到树脂胶;②将碎稻草和树脂胶混合均匀，得到混合料;③将混合料在热压机模板上均匀铺平，开动热压机，升高压力至6～8公斤/平方厘米，控制温度为80～102℃，保持10～25分钟，使之固化;④脱模;⑤将板材回压，不少于12小时。
9.根据权利要求8所述的稻草人造板材的制备工艺，其特征在于，在上述第③步中，开动热压机后，采用阶梯式升温方式使温度由80℃开始逐步升高至90～102℃，逐步升温的时间为6～20分钟。
全文摘要
本发明属于一种植物纤维人造板材及制备工艺，已有的稻草人造板材因原料组成及工艺问题存在强度不高，不平整的缺点。本发明在以碎稻草为基材，以脲醛树脂为粘合剂，以脲醛树脂固化剂为促粘助剂的基础上，以硬脂酸镁为增韧剂，因而具有一定的强度，且具有平整度好、阻燃性好的特点。是一种用途广泛的建筑、工业用板材，具有明显的节能效果。
文档编号B27N3/08GK1093032SQ93111728
公开日1994年10月5日 申请日期1993年9月1日 优先权日1993年9月1日
发明者冯锡荣, 许秀芳 申请人:冯锡荣