一种利用稻草和竹竿制备建筑保温材料方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑保温材料领域，最大限度地利用农业剩余物稻草和竹竿，加之无 机胶凝材料和辅助添加剂，制备的建筑保温材料具有保温隔热、防火阻燃、防腐防霉，可用 于城市化和新农村建设需要。
【背景技术】
[0002] 中国幅员迂阔，拥有18亿亩耕地，是一个农业大国。每年产生农业剩余物约有8 亿吨之多，居世界首位，其中稻草约占2亿吨，小麦杆约占1. 5亿吨，玉米杆约占3亿吨。
[0003] 随着传统取火和蓄牧使用量的减少，大量农业剩余物无法得到充分利用。每年被 利用的农业剩余物数量相对有限，仅有少部分用来作服料、饲料、造纸原料及燃料外，大部 分都被集中焚烧处理，进而造成严重的大气污染和资源流失，国家命令禁止农业剩余物的 焚烧处理，导致大量农业剩余物堆放在田间地头。
[0004] 随着科技的进步，农业剩余物的综合利用将会被不断地开发和利用。目前，已经开 发的产品形式包括；人造板、可降解餐具、枯杆火柴、转化为酒精、生产碳黑、轻质墙板，上述 转化产品对于农业剩余物的消耗不足5%，受各种条件限制尚不能广泛应用。
[0005] 在农业剩余物综合利用方面，我国早在20世纪80年代，南方就利用藏渣生产湿 法纤维板，1992年有藏渣碎料板厂24家，生产能力15万mV年。20实际90年代，中密度 纤维生产迅猛发展，广东引进了多条藏渣中密度纤维生产线，扩大了藏渣利用途经，藏渣 碎料板质量好，其价格甚至高于木材创花板。藏渣板是南方开发利用较好的农业剩余物人 造板广品。
[0006] 北方农业剩余物利用最成熟的是亚麻屑。黑龙江省是我国主要的亚麻屑板生产基 地，但由于亚麻屑板在妪麻过程中产生的异味一直没有很好解决，所W亚麻屑板的销路不 畅。
[0007] 玉米杆碎料板、稻壳板和豆枯杆碎料板W及烟杆碎料板等都做过有关的研究和开 发，但由于研究开发较晚，生产工艺、生产设备和产品性能W及应用技术并不十分成熟，未 能形成生产规模，更难取得预期的经济效益，对农业剩余物开发利用还有大量艰苦细致的 工作需要做。
[0008] 关于稻草的综合利用主要用于生产稻草板，将稻草在高温高压下和有机粘结剂作 用下形成板材，在两面贴牛皮纸制成密度为0. 64-0. 94g/cm3的轻质墙体材料，该技术使用 了一定量的有机粘结剂，并且没有作防腐防霉处理，因此，该技术上存在有机挥发物危害和 耐受潮湿环境不足的问题。另外没有推广开的主要原因是价格和配套施工工艺不完备。另 外还可将稻草粉碎制成中密度纤维板产品。
[0009] 多年来，全国各相关行业对枯杆类人造板的研究、开发和生产给予了高度重视，开 展该方面研究的行业涉及林业、建材业、轻工业、建筑业和机械制造业及化工业。由于该类 枯杆原料的结构及物理化学方面的特殊情况，加之开发研究时间较短，技术熟化程度不 够，W及广品性能、广品应用研究开展的少。
[0010] 随着我国人民生活水平的提高，W及新农村建设与发展，新能源在农村的普及率 有了很大提高，农业剩余物作为饲料及服料的用量逐年减少，而工业加工利用率也在相对 降低，导致大量农业剩余物没有得到再生利用，面临开发新的农业剩余物再生利用方法。
[0011] 随着我国近10年来的城市化开发和新农村建设工作，推动了各类建筑材料的广 泛需求，因此，农业剩余物用作建筑材料越来越受到人们的重视。早在20世纪初期，美国、 日本、欧洲等发达国家就已经对农业剩余物在建筑材料中的应用开展了相关研究。我国20 世纪80年代开始，也投入了大量的人力物力，并取得一定的成果。农业剩余物与有机材料 (各类有机胶）复合制备人造板的工艺技术已经相对成熟，使用的各类胶黏剂包括；异氯酸 醋、脈酵树脂、聚氨醋等，该类产品已在装饰和建筑工程中得W应用。农业剩余物与有机树 脂所制得的保温板是纯有机物，其防水、防霉、防火、耐久性相对较差，存在着较大的使用风 险和安全隐患。另外农业剩余物与无机胶凝材料的复合因其成本低、环保、质轻、防火、防腐 等优点开始引起了人们的关注，可用于工程、房屋建筑中的非承重墙体及装饰材料。
[0012] 目前，农业剩余物与无机胶凝材料复合生产的无机类建筑材料，可广泛使用的农 业剩余物包括玉米枯杆、高梁枯杆、麦枯杆、稻草、棉花杆等，将农业剩余物破碎成一定尺 寸的植物纤维作为填充体，形式为板块产品，产品密度一般大于1000kg/m3,抗压强度大于 6MPa，但抗折强度普遍小于2MPa，在运输和使用中产生大量破损，影响妨碍其发展。另外， 该类复合建筑材料的导热系数均大于0. 354W/(m ? K)，对于满足舒适性建筑所需的低导热 系数材料而言，尚有较大距离，必须开发导热系数小于0. 15W/(m，K)建筑材料，满足结构力 学性能与保温性能一体化功能。
[0013] 目前，农业剩余物与无机胶凝材料复合尚存在W下问题；（1)农业剩余物中含有 大量的木质素、纤维素及糖类，亲水性很强，农业剩余物吸水后发生膨胀，使农业剩余物与 无机凝胶材料间尚未形成稳固粘结就发生破坏，从而影响建筑材料制品的整体强度。（2)农 业剩余物遇水后，木质素、聚戊糖等有机物导致有机胶凝材料在凝结过程中产生缓凝作用。 如果针对上述问题采取除糖脱脂工作，必将增加工艺、装备和成本，对于建筑材料而言，很 难具有经济可行性，最终还是无法形成规模化应用与推广。（3)无机类复合的建筑材料的农 业剩余物体积添加量一般在10%-30%之间，不能解决农业剩余物的大量消纳。（4)无机复 合的农业剩余物的力学性能相对比较薄弱，尤其扛折性能最差，仅有l-2MPa，在搬运过程 中折断所示严重，生产大尺寸板块产品时损失更加严重。（5)产品密度普遍偏高，多数产品 大于lOOOKg/m 3,且导热系数高于0. 354W/ (m ? K)。做无机复合的农业剩余物建筑材料在 防腐防霉方面尚有不足，没有引起足够重视，导致在湿潮环境应用受到了限制，主要是对农 业剩余物防腐防霉技术手段不佳所导致的。
[0014] 中国是世界上竹子资源最丰富的国家，竹子种类、竹林面积和竹资源蓄积量均居 世界之首，主要分布于长江W南地区，竹林面积达520万公顷，占世界竹林面积的27%。竹 子具有很强的生长能力，生长快，生物量大，具有较好的经济性，我国自古对竹子就进行系 统综合开发利用，包括造纸、竹编、竹胶板、脚手架、果蔬架、竹篱墙。
[0015] 竹子属于速生植物，尤其1-5年龄期生产速度最快，因此需要推动和加快竹子产 品的资源综合开发利用。
[0016] 我国十一五开始进行新农村建设求，逐步改善农村生活居住条件和住宅抗震要 求，农村传统住宅面临维修和重建，将消耗大量建材产品，随着我国限制是实也粘±砖的使 用，急需大量新农村建设用建筑