本发明涉及人造板的生产技术领域,具体涉及一种由中药渣制成的板材及其制备方法。
背景技术:
随着中医药产业的发展,中药渣的废弃量日益增加,每年产生废弃的中药渣超过3000万吨。中药渣来源于中药材提取残渣、医院与药店煎药剩余物、中药材加工炮制、中成药生产、原料药生产以及含中药的轻化工产品生产等。其中又以中成药生产的排放量最多,约占药渣总量的70%。传统的中药渣处理方法主要是焚烧、填埋处理,不仅严重污染空气和水体环境、浪费土地,同时也造成了巨大的浪费。如何合理利用中药渣,对环境保护与资源节约具有重要意义。
人造板的种类很多,其中刨花板结构均匀,加工性能好,能根据需要加工成大幅面的板材,是制作家具的好材料。传统刨花板主要以木材、木材加工剩余物、农作物秸秆、水泥或石膏等工业材料为原料。由于中药渣在中药生产过程中,经多次高温高压提取,与普通植物纤维相比,其纤维微观结构已改变,其组成、性能不同于普通的木材,用于制备人造板材需要重新摸索新的方法。
技术实现要素:
本发明公开了一种中药渣板材及其制备方法。
所述中药渣板材主要由以下原料制成:中药渣70-90%、粘合剂5-20%、防水剂2-5%、阻燃剂0-10%。对于原料中药渣优选植物纤维成分多的中药渣
所述粘合剂优选脲醛树脂、酚醛树脂、改性脲醛树脂或改性酚醛树脂中的一种或几种。
所述防水剂优选固体石蜡、液体石蜡或dtl-1中的一种或几种。
所述阻燃剂优选溴化铵、硼酸、磷酸汞、氯化萘、硫酸铵、八硼酸二钠四水合物、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氨基碳酸氨、正磷酸二氢铵、氯化锌、硼酸锌、正磷酸、双氰胺、正磷酸聚胺、硼酸钠、磷酸、砷化钠、重铬酸钠、硼酸铵、聚磷酸铵或聚氯乙烯树脂中的一种或几种。
所述中药渣板材的制备方法,包括以下步骤;
(1)中药渣预处理:将中药渣粉碎为粒径1-60毫米的中药渣颗粒;
(2)混料:将防水剂、阻燃剂和中药渣颗粒混合,干燥,控制含水率为2-8%,得混合物料;
(3)筛分:混合物料过筛,筛分,得粒径值为1-5毫米的细粒物料及粒径值为6-60毫米的粗粒物料;
(4)施胶:上述两种粒径中物料加入粘合剂,搅拌均匀得施胶物料;
(5)压制成型:将施胶物料铺装形成板坯毛料,冷压制雏形板,再热压成板材。
所述粘合剂的粘度优选200mpas-400mpas,ph值7-8。
所述步骤(5)雏形板的制备方法优选:将板坯毛料分三层铺装,上、下层铺装细粒物料,中间铺装粗粒物料;加1.2mpa-1.8mpa压力8-30秒,压制成雏形板。
所述步骤(5)热压的优选方法为:在110-155℃下,对雏形板施0.7-7.0mpa的压力5-8分钟。
所述步骤(5)热压方法另一优选方案为:对雏形板施压力2-3mpa,温度为200-250℃,热压时间按每毫米板厚80-85秒计算。
本发明中药渣粉碎粒径为1-60毫米,比表面积大,可保证中药渣颗粒与粘合剂和阻燃剂的接触,提高了粘结强度。加入了阻燃剂和防水剂,以弥补木质刨花板防火性能低、不防潮等缺陷。板材的上、下层是由细粒径中药渣颗粒制成的致密层,中间层为粗粒径中药渣颗粒压制成的芯板层,形成三层夹心结构,改善了所述中药渣刨花板中、下层的强度、美观度及装饰性能。
与现有技术相比,本发明是首次使用中药渣作为人造板材原料,变废为宝,解决中药渣污染环境的问题,且节约森林资源。经试验证明,本制备方法所得的板材性能指标均优于国家标准,且制备方法简单、成本低;适用于产业性规模化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明做进一步解释说明。
实施例1:一种甘草药渣刨花板的制备。
制备方法:
(1)甘草药渣粉碎
将甘草药渣挑拣,去除杂质,粉碎机粉碎,制成1-60毫米颗粒。
(2)称取40kg甘草药渣颗粒、1kg固体石蜡防水剂、1kg聚氯乙烯树脂阻燃剂、1kg溴化铵阻燃剂、置于搅拌机中,进行搅拌,使其混合均匀,得所述混合甘草药渣颗粒,将所述混合料置于温度为200℃的滚筒干燥机中烘干30分钟,滚筒转速为45r/min,干燥后混合料的含水率为4.2%。
(3)筛分施胶:将干燥好的甘草药渣颗粒料置于水平或垂直运动的筛网内震动或者摆动进行机械筛分处理,得到粒径值为1-5毫米的细粒及粒径值为6-60毫米的粗粒。向细粒中加入其质量值15%的e0级脲醛树脂,混均。向粗粒中加入其质量值15%的e0级脲醛树脂,混均。粘合剂的性能要求为:粘度200-400mpas、ph值7-8、甲醛量小于6mg/100g。
(4)铺装冷压:将所上述含胶甘草颗粒分层铺装在铺装带上,上、下层铺装含胶细粒径甘草颗粒,中间层铺装含胶粗粒径甘草药渣颗粒,形成三层结构的板坯毛料。对板坯毛料施加1.2mpa的压力30秒,得雏形板。
(5)热压成型:将甘雏形板置于110℃下,施加7.0mpa的压力5分钟,得到热压成型板坯。将热压成型板坯放置于恒温恒湿环境中2天,使所述热压成型板坯平均含水率达到8%-10%;然后进行裁边、砂光处理即得到所述甘草药渣板材。
实施例2:一种黄芪药渣板的制备
(1)黄芪药渣粉碎
将黄芪药渣挑拣,去除杂质,碎机粉碎,成粒径1-60毫米颗粒。
(2)称取30kg黄芪药渣、0.5kg固体石蜡、0.5kg液体石蜡和0.5kgdtl-1防水剂、0.5kg阻燃剂置于搅拌机中,进行搅拌,使其混合均匀,得所述混合黄芪药渣颗粒,将所述混合料置于温度为200℃的滚筒干燥机中烘干30分钟,滚筒转速为45r/min,干燥后混合料的含水率为4.5%。
(3)筛分施胶:将干燥好的黄芪药渣颗粒料置于水平或垂直运动的筛网内震动或者摆动进行机械筛分处理,得到粒径值为1毫米-5毫米的细粒径黄芪药渣颗粒及粒径值为6-60毫米的粗粒径黄芪药渣颗粒。向细粒径黄芪药渣颗粒中加入其质量值7%的酚醛树脂,混合均匀。向粗粒径黄芪药渣颗粒中加入其质量值7%的酚醛树脂,混合均匀。粘合剂的性能要求为:粘度200-400mpas、ph值7-8、甲醛量小于6mg/100g。
(4)铺装冷压:将含胶黄芪药渣颗粒分层铺装在铺装带上,上、下层铺装含胶细粒径黄芪颗粒,中间层铺装含胶粗粒径黄芪药渣颗粒,形成三层结构的板坯毛料。对板坯毛料施加1.8mpa的压力8秒,得雏形板。
(5)热压成型:将雏形板,施压力2mpa,温度为300℃,热压时间按每毫米板厚85秒计算,得到热压成型板坯。将板坯放置于恒温环境中4天,使其平均含水率达到8-10%;然后裁边、砂光处理即得黄芪药渣板。
实施例三:一种甘草、三七、人参、白芨药渣刨花板的制备
(1)甘草、三七、人参、白芨药渣粉碎。
将甘草、三七、人参、白芨药渣挑拣,去除杂质,放入粉碎机中粉碎,使其破碎成为1毫米-60毫米药渣颗粒。
(2)称取50kg药渣颗粒、3.5kg液体石蜡、6kg聚磷酸铵置于搅拌机中,进行搅拌,使其混合均匀后置于温度为200℃的滚筒干燥机中烘干30分钟,滚筒转速为45r/min,干燥后控制含水率为4.3%。
(3)筛分施胶:将干燥好的药渣颗粒料置于水平或垂直运动的筛网内震动筛分处理,得到粒径值为1-5毫米的细粒径药渣颗粒及粒径值为6-60毫米的粗粒径药渣颗粒。向细粒径药渣颗粒中加入其质量值20%的改性酚醛树脂,混合均匀。向粗粒径药渣颗粒中加入其质量值20%的e0级脲醛树脂,混合均匀得到含胶粗粒药渣颗粒。粘合剂的性能要求为:粘度200-400mpas、ph值7-8、甲醛量小于6mg/100g。
(4)铺装冷压:将含胶药渣颗粒分层铺装在铺装带上,上、下层铺装含胶细粒径颗粒,中间层铺装所述含胶粗粒药渣颗粒,形成具有三层结构的板坯毛料。施加1.5mpa的压力20s,得雏形板。
(5)热压成型:将雏形板置于130℃下,施加4mpa的压力6分钟,得到热压成型板坯;放置于恒温恒湿环境中3天,使其平均含水率达到8-10%;裁边、砂光处理即得到混合药渣板。
实施例四:一种黄柏药渣刨花板的制备
(1)黄柏药渣粉碎
黄柏药渣挑拣,去除杂质,放入粉碎机中粉碎,使其破碎成为1~60毫米黄柏药渣颗粒。
(2)混料干燥
称取40kg黄柏药渣、1kgdtl-1防水剂、2kg正磷酸聚胺阻燃剂置于搅拌机中,进行搅拌,使其混合均匀,得所述混合黄柏药渣颗粒,将所述混合料置于温度为200℃的滚筒干燥机中烘干30分钟,滚筒转速为45r/min,干燥后混合料的含水率为4.6%。
(3)筛分施胶:将干燥好的黄柏药渣颗粒料置于垂直运动的筛网内震动处理,得到粒径值为1-5毫米的细粒径药渣颗粒及粒径值为6-60毫米的粗粒径药渣颗粒。向细粒径颗粒中加入其质量值10%的e0级脲醛树脂,混合均匀。向粗粒径颗粒中加入其质量值10%的e0级改性脲醛树脂,混合均匀。粘合剂的性能要求为:粘度200-400mpas、ph值7-8、甲醛量小于6mg/100g。
(4)铺装冷压:将含胶药渣颗粒分层铺装在铺装带上,上、下层铺装含胶细粒径黄柏颗粒,中间层铺装含胶粗粒径黄柏药渣颗粒,形成三层结构的板坯毛料;施加1.8mpa的压力30秒,成雏形板。
(5)热压成型:将雏形板施压力3mpa,温度为250℃,热压时间按每毫米板厚80秒计算,得到热压成型板坯。将其放置于恒温环境中2天,使其平均含水率达到8-10%;裁边、砂光处理即得到所述黄柏药渣刨花板。
对各实施例所加工的刨花板的物理力学性能进行检测,结果如表1所示。
表1各实施例加工刨花板的物理性能
实验结果表明,本发明的中药渣刨花板的性能指标均均符合甚至高于国家标准中的指标要求,能够满足市场需求。