绿色环保秸秆轻质墙体板材生产方法与流程

本发明涉及一种稻秸秆纤维板材的制备方法，特别是一种绿色环保秸秆轻质墙体板材生产方法。属于建筑构件及装饰技术领域。

背景技术：

我国是粮食生产大国，也是秸秆生产大国，每年可生产秸秆了亿多吨，约占全世界秸秆总量的20%-30%,其中，水稻、小麦、大豆、玉米、薯类等粮食作物秸秆约5.8亿吨，占秸秆总量的89%；花生、油菜籽、芝麻、向日葵等油料作物秸秆占总量的8%,棉花、甘蔗秸秆占总量的3%,加大秸秆等农业废弃物的综合利用新技术的研究开发，科学高效地利用秸秆资源，禁止焚烧秸秆，一方面可以变废为宝，提高资源利用率，提高农民收入，解决秸秆利用先期投入和长期收益的矛盾，将秸秆资源优势转化为可见的经济优势。另一方面可以保护环境，保护人民身体健康，是建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。秸秆综合利用一般为肥料、饲料、燃料、工业原料四个方面。近年来在国家政策引导和扶持下，秸秆资源化利用技术不断完善和推广，在秸秆用作肥料、饲料、食用菌基料、燃料和工业原料的产业化利用等领域得到较快发展。一批以秸秆为工业原料生产代木产品、商用发电、秸秆成型燃料、秸秆沼气的兴起，推进了秸秆资源综合利用的产业化进程。

目前，在以秸秆为工业原料生产代木产品技术领域，由于生产中广泛采用异氰酸酯作为胶粘剂，虽然解决了酚醛树脂和脲醛树脂粘合不良的缺点，但异氰酸醋也能与金属粘合，致使在生产中发生了严重的粘板现象，脱模剂导致产品很难贴膜，原材料成本高，且在遇到高温或者火灾时会产生剧毒物质，危及生命安全。

现有的秸秆板材生产工艺：

秸秆粉碎磨浆（粉碎成单细胞纤维）或者掺加木材细粉→烘干秸秆碎料含水率（8%～10%）→除杂除灰尘→均匀拌胶→铺装→预压→热压成型→定尺裁边→养生→修边及表面处理→产品。现有工艺与造纸前序工艺相同，是将秸杆粉磨浆，含水率高，烘干工作量大，能耗高，制备成本高。

申请公布号cn103568104a申请公布日2014.02.12公开了一种新型稻秸秆纤维板材的配制方法，是由：稻秸秆粉46％-56％；石粉12％-15％；滑石粉5％-10％；氧化镁25％-33％；添加剂(1)0.2％-0.6％；添加剂(2)0.4％-0.8％组成，所述的百分比为重量百分比。将所述的稻秸秆等有机纤维材料粉碎、磨粉；将有机纤维粉、石粉、滑石粉、氧化镁搅拌均匀混合；向有机纤维粉、石粉、滑石粉、氧化镁混合料中加入添加剂(1)、添加剂(2)，加入水并均匀搅拌，混合；在调和温度和调湿温度的条件下，将所述的拌合料装入模具，冷压成形，脱模；将脱模的半成品按产品的规格要求进行修边处理；将脱模后修边处理的半成品装入保压养护模具中养护，即可成品入库。该方法是将稻秸秆粉碎成有机纤维粉，其纤维短，影响整个板材的强度，另外，纤维粉与其他材料之间的粘结力有限，影响板材的强度和韧性。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种绿色环保秸秆轻质墙体板材生产方法，该方法制备的板材无有害气体排放，板材平整，纹理统一美观，高强度、阻燃隔音防潮。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：该绿色环保秸秆轻质墙体板材生产方法，其特征在于按下述步骤制备：

原料配制→物理与化学相结合的表面处理→均匀拌胶→铺装→在模具中热压成型→定尺裁截→堆积保护养生→检验→产品；

所述原料配制中，原料分为两种，一种为面层原料，另一种为中间层原料，所述面层原料由麦秸、稻草、棉花杆、花生壳、豆秆、油菜秆、向日葵秆、玉米秸秆或树叶中的一种或多种粉碎后构成的生物质纤维材料；所述中间层原料由含水率10%～15%稻草和麦秸秸秆碎料至1mm～30mm长的小段，并按1:（1-3）质量百分比混合；

所述表面处理步骤中，对于没有蜡质的秸秆，采用简单的粉碎，颗粒在1mm-30mm；有蜡质的秸秆采用物理与化学结合的办法对秸秆表面蜡质进行处理，加入秸秆质量百分比的0.01%～0.5%与秸秆表面蜡质结构相似的含有硅-氧化学键结构相似或者相近的化学原料，具体为：硅酮树脂、碱性氧化硅、硅醇酯、多硅醇酯、硅醇酯的钠盐、多硅醇酯的钠盐或硼砂的一种，增加其分子间的亲和力，然后，再加入能够与多羟基结构的形成氢键或者化学键的胶黏剂，所述胶黏剂为三聚氰胺缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、干酪素、氧化淀粉、淀粉胶黏剂、骨胶、聚乙烯醇、酚醛树脂、环氧树脂或聚氨酯的一种，增加其亲和力，胶黏剂用量为秸秆质量百分比的0.1%～5%；

在所述均匀拌胶中，中间层原料的拌胶添加有增强材料，所述增强材料包括：石头粉、粉煤灰、炼钢烟道灰、火山灰和水泥，其比例如下：重量百分比水泥20-30%，石头粉20-25%，胶黏剂0.5-1%，45-59%；

所述铺装步骤中，采用分层摊铺的方法，在摊铺面层原料后，接着摊铺中间层原料和上层的面层原料，形成三层的原料层结构。

所述热压成型步骤中，加热温度80℃～120℃；堆积保护养生步骤中采用饱和水蒸汽堆积养生。

采用上述技术方案的有益效果：现有的轻质墙体材料主要是利用泡沫塑料掺水泥沙桨，也有利用粉煤灰与秸秆碎粉掺合水泥生产工艺，秸秆利用量在30%以下。本发明生产工艺与现有工艺完全不同，秸秆利用率在30%以上。本发明采用物理与化学结合的办法对秸秆表面的蜡质进行处理，从秸秆表面的蜡质结构入手，首先加入与秸秆表面蜡质结构相似的含有硅-氧化学键具体为：硅酮树脂、碱性氧化硅、硅醇酯、多硅醇酯、硅醇酯的钠盐、多硅醇酯的钠盐及硼砂等结构相似或者相近的化学原料，增加其分子间的亲和力，然后，再加入能够与多羟基结构的形成氢键或者化学键的胶黏剂，具体为：三聚氰胺缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、干酪素、氧化淀粉、淀粉胶黏剂、骨胶、聚乙烯醇、酚醛树脂、环氧树脂或聚氨酯的一种，增加其亲和力。本发明采用化学界面处理剂在确保秸秆表面结构不发生过大变化的情况下，用物理方法进行混合均匀，进行表面处理。物料黏合力强，制备的板材不开裂，强度高，受环境温湿度影响小。本发明在养生步骤中采用饱和水蒸汽堆积养生，固化速度快，墙体板材成型好，不易变形破损。

本发明工艺中的热压成型步骤，与本发明人过去的发明专利明显不同地方是热压温度，原来的是冷压工艺。根据工业化生产实践，冷压工艺虽然可以降低能耗，但是生产效率过低，不会产生经济效益，因此，本发明根据工业生产实践对生产工艺进行调整。加热温度80℃～120℃，加热消除了秸杆纤维的内应力，热成形快，效率高，且定形效果好，不易变形。

本发明基于秸秆为主要原料制备的轻质墙体板材，其优点如下：

(1)表面处理与环保复合黏合技术，采用自主研发的环保防水复合无机胶凝剂，通过麦秸秆表面处理与覆胶配方，使秸秆板材内粘结均匀，增强了板材抗压、防水、环保等性能。

(2）创新了中温连续模压工艺技术。基于板材制备配方的物理特性，通过优化温度控制与连续模压一次成型，避免了粘板与脱模，大幅提高了板材强度与成品率，降低了能源消耗与生产成本。

（3）.本发明产品经中国科学院声学计量测试站、国家建筑装修材料质量监督检验中心等单位检测，所检项目结果优于国家标准。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明；

图1为检测报告首页；

图2为甲醛释放检测结果；

图3为静曲强度检测数据；

图4为静曲强度检测结果；

图5为检测结果汇总页；

图6为燃烧性能检测首页；

图7为吸水厚度膨胀率检测结果。

具体实施方式

一种绿色环保秸秆轻质墙体板材生产方法，其特征在于按下述步骤制备：

原料配制→物理与化学相结合的表面处理→均匀拌胶→铺装→在模具中热压成型→定尺裁截→堆积保护养生→检验→产品；

所述原料配制中，原料分为两种，一种为面层原料，另一种为中间层原料，所述面层原料由麦秸、稻草、棉花杆、花生壳、豆秆、油菜秆、向日葵秆、玉米秸秆或树叶中的一种或多种粉碎后构成的生物质纤维材料；所述中间层原料由含水率10%～15%稻草和麦秸秸秆碎料至1mm～30mm长的小段，并按1:（1-3）质量百分比混合；

所述表面处理步骤中，对于没有蜡质的秸秆，采用简单的粉碎，颗粒在1mm-30mm；有蜡质的秸秆采用物理与化学结合的办法对秸秆表面蜡质进行处理，加入秸秆质量百分比的0.01%～0.5%与秸秆表面蜡质结构相似的含有硅-氧化学键结构相似或者相近的化学原料，具体为：硅酮树脂、碱性氧化硅、硅醇酯、多硅醇酯、硅醇酯的钠盐、多硅醇酯的钠盐或硼砂的一种，增加其分子间的亲和力，然后，再加入能够与多羟基结构的形成氢键或者化学键的胶黏剂，所述胶黏剂为三聚氰胺缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、干酪素、氧化淀粉、淀粉胶黏剂、骨胶、聚乙烯醇、酚醛树脂、环氧树脂或聚氨酯的一种，增加其亲和力，胶黏剂用量为秸秆质量百分比的0.1%～5%；

在所述均匀拌胶中，中间层原料的拌胶添加有增强材料，所述增强材料包括：石头粉、粉煤灰、炼钢烟道灰、火山灰和水泥，其比例如下：重量百分比水泥20-30%，石头粉20-25%，胶黏剂0.5-1%，45-59%；

所述铺装步骤中，采用分层摊铺的方法，在摊铺面层原料后，接着摊铺中间层原料和上层的面层原料，形成三层的原料层结构。

所述热压成型步骤中，加热温度80℃～120℃；堆积保护养生步骤中采用饱和水蒸汽堆积养生。

如图1-7检测报告显示：甲醛符合国标要求，无毒害物质释放，高强度、阻燃隔音防潮。