專利名稱：稻草人造板材及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種植物纖維人造板材及制備工藝。
稻草板的生產(chǎn)工藝及其設(shè)備首創(chuàng)于瑞典，第二次世界大戰(zhàn)之后英國人做了進一步的研究，后來許多國家都先后從英國引進了稻草板的生產(chǎn)技術(shù)，其工藝是將稻桿加工成塊狀加拌化學(xué)劑加熱制成，稻桿纖維被破壞以及化學(xué)膠粘性能較差，生產(chǎn)出的板材板質(zhì)較松散，抗彎、抗壓、防水、防腐性都較差，不能做承力件，生產(chǎn)工序多，工藝復(fù)雜。作為其改進，中國專利申請CN1034886A公開了一種稻草板的生產(chǎn)工藝，但所制備的板材采用將稻草與膠粘劑分多層壓制成型的工藝，因而對這種稻草板的強度及握釘力指標(biāo)有影響。中國專利申請CN1045727A公開了一種植物復(fù)合板及其制造工藝，其中植物纖維包括稻草、玉米、高粱桿等，但這種復(fù)合板具有一定的翹曲度，存在不夠平整的缺點。
本發(fā)明的目的是，提供一種具有一定強度、平整度好、阻燃性好的稻草人造板材及其制備工藝。
實現(xiàn)本發(fā)明目的中提供一種稻草人造板材的基礎(chǔ)技術(shù)方案是，本發(fā)明的稻草人造板材的原料含有以下組份基材碎稻草粘合劑脲醛樹脂促粘助劑脲醛樹脂固化劑增韌劑硬脂酸鎂將上述原料攪拌均勻，通過熱壓機加壓加溫，脫模，回壓，即得本發(fā)明的稻草人造板材。
上述稻草人造板材的原料配比范圍是(重量)長度0.2～10mm的碎稻草100～125份脲醛樹脂80～100份脲醛樹脂固化劑0.8～3份硬脂酸鎂3～6份上述稻草人造板材的優(yōu)選原料配比范圍是(重量)長度為0.5～1mm碎稻草100份脲醛樹脂80～100份脲醛樹脂固化劑0.8～3份硬脂酸鎂3～6份本發(fā)明進一步目的是提供一種容重較小，隔熱、隔聲和絕緣性較好的稻草人造板及其制備工藝。
實現(xiàn)上述進一步目的中提供一種容重較小，隔熱、隔聲和絕緣性較好的稻草人造板材的技術(shù)方案-第二種技術(shù)方案是，本發(fā)明的稻草人造板材的原料配比是(重量)長度為0.2～10mm的碎稻草100～125份脲醛樹脂80～100份脲醛樹脂固化劑0.8～3份硬脂酸鎂3～6份填料硅藻土3～8份將上述原料攪拌均勻，通過熱壓機加壓加溫，脫模，回壓，即得本發(fā)明的稻草人造板材。
上述第二種技術(shù)方案的稻草人造板材的優(yōu)選原料配比范圍是(重量)長度為0.5～1mm的碎稻草100份脲醛樹脂80～100份脲醛樹脂固化劑0.8～3份硬脂酸鎂3～6份硅藻土3～8份本發(fā)明的又一進一步目的在于，提供一種更高強度的稻草人造板材及制備工藝。
實現(xiàn)上述又一進一步目的的提供一種更高強度的稻草人造板材的技術(shù)方案-第三種技術(shù)方案是，本發(fā)明的稻草人造板材的原料配比是(重量)長度為0.2～10mm碎稻草100～125份脲醛樹脂80～100份脲醛樹脂固化劑0.8～3份硬脂酸鎂3～6份硅藻土3～8份增強劑長度為3～5mm硅酸鋁纖維或玻璃纖維5～10份將上述原料攪拌均勻，通過熱壓機加壓加溫、脫模、回壓，即制得本發(fā)明的稻草人造板材。
上述第三種技術(shù)方案的稻草人造板材的優(yōu)選原料配比范圍是(重量)長度為0.5～1mm的碎稻草100份脲醛樹脂80～100份脲醛樹脂固化劑0.8～3份硬脂酸鎂3～6份硅藻土3～8份長度為3～5mm的硅酸鋁纖維或玻璃纖維5～10份上述三種技術(shù)方案中脲醛樹脂固化劑可以是氯化銨、草酸、磷酸、氯化鋅或硫酸鋅。
相應(yīng)于稻草人造板材基礎(chǔ)技術(shù)方案的制備工藝是，依次含有以下步驟①將脲醛樹脂、脲醛樹脂固化劑，硬脂酸鎂混合均勻，得到樹脂膠;②將碎稻草和樹脂膠混合均勻，得到混合料;③將混合料在熱壓機模板上均勻鋪平，開動熱壓機，升高壓力至6～8公斤/平方厘米，控制溫度為80～102℃，保持10～25分鐘，使之固化;④脫模;⑤將板材回壓不少于12小時，即制得本發(fā)明的稻草人造板材。
相應(yīng)于本發(fā)明第二種技術(shù)方案的制備方法是，其余與基礎(chǔ)技術(shù)方案制備方法相同，不同之處在于，在第②步中，將碎稻草、樹脂膠和硅藻土混合均勻，得到混合料。
相應(yīng)于本發(fā)明第三種技術(shù)方案的制備方法是，其余與基礎(chǔ)技術(shù)方案的制備方法相同，不同之處在于，在第②步中，將碎稻草、樹脂膠、硅藻土和硅酸鋁纖維或玻璃纖維混合均勻，得到混合料。
為了使本發(fā)明的稻草人造板材在固化中受熱均勻，在上述三種制備方法的第③步中，開動熱壓機后，采用階梯式升溫方式使溫度由80℃開始逐步升高至90～102℃，逐步升溫的時間為6～20分鐘，以避免板材固化時因受熱不均勻而易產(chǎn)生分層的問題。
本發(fā)明具有積極的效果(1)由于本發(fā)明的稻草人造板材以脲醛樹脂為粘合劑，所以固化后具有防水、阻燃、防蛀、防腐、耐酸耐堿的優(yōu)良性能，若以硅藻土為填料，則性能更好。(2)本發(fā)明的稻草人造板材使用硬脂酸鎂為脲醛樹脂的增韌劑，有利于提高樹脂質(zhì)量，即在硬脂酸鎂的存在下，樹脂固化聚合時，可形成長鏈的韌性橋鍵，因而提高了韌性和延伸率，從而能夠有效地傳遞固化應(yīng)力和熱應(yīng)力，從而達到降低內(nèi)應(yīng)力的目的。這樣能夠解決制備稻草板材的最大難題-變形和扭曲的問題，得到平整度好的成型板材。正因為本發(fā)明平整度好，故可以在壓制過程中，可用PVC、木紋紙、塑貼面進行一次性聯(lián)合塑壓，得到整體性強、具有一定美觀效果的裝飾板材。(3)本發(fā)明的稻草人造板材以硅藻土為填料，不但可以降低板材的容重，而且在板材制備過程中有利于稻草及樹脂的脫水，避免在成型過程中產(chǎn)生氣泡而影響質(zhì)量，還因為其絕熱性能好，有利于固化時均勻傳熱，所以可使板材的定型性好，不易變形翹曲;還因為硅藻土具有較好潤滑性，所以在形成混合料時，易得到所含組份分散均勻的混合料，還因為其具有較好的韌性，所以在熱壓成型中延伸性好，使板材厚度均勻、表面光潔，又因為硅藻土是熱、聲、電的不良導(dǎo)體，故所得的板材具有較好的隔熱、隔聲和絕緣性能，起到防靜電的作用。(4)本發(fā)明的稻草人造板材使用硅酸鋁纖維或玻璃纖維為增強劑，可進一步提高板材的強度，其靜曲強度可高于中密度纖維板，使用硅酸鋁纖維還具有對操作者皮膚刺激性小的特點。(5)本發(fā)明的稻草人造板材的制備工藝無三廢污染、操作方便，產(chǎn)品成本低。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1、本實施例原料的組份和含量是長度為2±0.5mm的碎稻草100公斤脲醛樹脂(固含量55±5%)80公斤氯化銨(粉狀)2.4公斤硬脂酸鎂(C17H35COOMgOOCH35C17粉狀)4.8公斤制法是①將上述脲醛樹脂、氯化銨、硬脂酸鎂放入500立升反應(yīng)釜中攪拌約8分鐘，使物料混合均勻得到樹脂膠;
②將碎稻草和樹脂膠放入無錫玉祁建筑設(shè)備廠生產(chǎn)的200升HJ-200型可傾式砂漿攪拌機中攪拌2分鐘左右，混合均勻，得到混合料。
③將混合料8公斤放在150噸熱壓機的模板上，模板尺寸為1.5×0.8m，鋪平混合料開動熱壓機，控制壓力為7kg/cm2，壓縮比為3∶1，溫度為80℃，10分鐘內(nèi)逐漸升溫至95℃，使之固化;④脫模;⑤將板材放在室內(nèi)平地上，用鐵板回壓15小時，即制得本發(fā)明的稻草人造板材。
實施例2、本實施例的原料組成和含量是長度為0.8±0.2碎稻草100公斤脲醛樹脂(固含量55±2%)90公斤草酸4.5公斤硬脂酸鎂(粉狀)5公斤將上述脲醛樹脂、草酸、硬脂酸鎂放入500立升反應(yīng)釜中攪拌約10分鐘，使物料混合均勻得到樹脂膠。其余與實施例1相同。
實施例3、本實施例原料的組份和含量是長度為0.8±0.3mm的碎稻草100公斤脲醛樹脂(55±1%)80公斤氯化銨(粉狀)3公斤硬脂酸鎂(粉狀)3公斤硅藻土(粉狀)8公斤制法是其余與實施例1相同，不同之處在于，在②步中，將碎稻草、樹脂膠和硅藻土放入HJ-200型可傾式砂漿攪拌機中攪拌2分鐘混合均勻，得到混合料;在③步中將混合料16公斤放在150噸熱壓機的已涂脫模劑硬脂酸的模板上，模板尺寸為1.5×0.8m，鋪平混合料，開動熱壓機，控制壓力為8kg/cm2，壓縮比為3∶1，溫度為80℃，15分鐘內(nèi)逐步升溫至100℃，使之固化。
實施例4、本實施例原料的組份和含量是長度為0.8±0.3mm的碎稻草100公斤脲醛樹脂(固含量55±1%)75公斤氯化鋅(粉狀)1.5公斤硬脂酸鎂(粉狀)3.5公斤硅藻土(粉狀)8公斤長度4±1mm硅酸鋁纖維5公斤制法是其余與實施例3相同，不同之處在于，在第②步中，將碎稻草、樹脂膠、硅藻土和硅酸鋁纖維放入HJ-200型可傾式砂漿攪拌機中攪拌3分鐘混合均勻，得到混合料。
應(yīng)用例將實施例3得到的稻草人造材由林業(yè)部南京人造板質(zhì)量監(jiān)督檢驗站按GB11718.1～11718.10～89標(biāo)準的方法測試，其物理力學(xué)性能見表1。
結(jié)論是達到GB11718.1～11718.10標(biāo)準中70型中密度纖維板一級品的要求。
由上述指標(biāo)，本發(fā)明可用于家具、建筑、鐵路、車輛、船舶等行業(yè)。是一種較好的工業(yè)用板和裝飾材料。例如可用作計算機房的活動地板，吊頂板，護墻板以及計算機臺面板等。
由于填料硅藻土是熱、聲、電的不良導(dǎo)體，且耐酸耐堿，因此可在化工行業(yè)廣泛使用，也可用于墻體及頂面的保溫，及冬季施工的保溫，若用于裝有空調(diào)設(shè)備的房屋，可起到節(jié)約能源的效果。
表權(quán)利要求
1.一種稻草人造板材，其特征在于，其原料含有如下組份基材 碎稻草粘合劑脲醛樹脂促粘助劑 脲醛樹脂固化劑增韌劑硬脂酸鎂將上述原料攪拌均勻，通過熱壓機加壓加溫，脫模，回壓，即得稻草人造板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料組份及配比范圍是(重量)長度為0.2～10mm的碎稻草 100～125份脲醛樹脂 80～100份脲醛樹脂固化劑 0.8～3份硬脂酸鎂 3～6份
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料組份及配比的優(yōu)選范圍是(重量)長度為0.5～1mm的碎稻草 100份脲醛樹脂 80～100份脲醛樹脂固化劑 0.8～3份硬脂酸鎂 3～6份
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稻草人造板材，其特征在于，其脲醛樹脂 80～100份脲醛樹脂固化劑 0.8～3份硬脂酸鎂 3～6份填料硅藻土 3～8份將上述原料攪拌均勻，通過熱壓機加壓加溫，脫模，回壓，即得稻草人造板材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料組成及配比的優(yōu)選范圍是(重量)長度為0.5～1mm的碎稻草 100份脲醛樹脂 80～100份脲醛樹脂固化劑 0.8～3份硬脂酸鎂 3～6份硅藻土 3～8份
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料組份及配比范圍是(重量)長度為0.2～10mm碎稻草 100～125份脲醛樹脂 80～100份脲醛樹脂固化劑 0.8～3份硬脂酸鎂 3～6份硅藻土 3～8份增強劑長度為3～5mm硅酸鋁纖維或玻璃纖維 5～10份將上述原料攪拌均勻，通過熱壓機加壓加溫，脫模，回壓，即得稻草人造板材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的稻草人造板材，其特征在于，其原料組份及配比的優(yōu)選范圍是(重量)長度為0.5～1mm的碎稻草 100份脲醛樹脂 80～100份脲醛樹脂固化劑 0.8～3份硬脂酸鎂 3～6份硅藻土 3～8份長度為3～5mm的硅酸鋁纖維或玻璃纖維 5～10份
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻草人造板材的制備工藝，其特征在于，依次含有以下步驟①將脲醛樹脂、脲醛樹脂固化劑，硬脂酸鎂混合均勻，得到樹脂膠;②將碎稻草和樹脂膠混合均勻，得到混合料;③將混合料在熱壓機模板上均勻鋪平，開動熱壓機，升高壓力至6～8公斤/平方厘米，控制溫度為80～102℃，保持10～25分鐘，使之固化;④脫模;⑤將板材回壓，不少于12小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的稻草人造板材的制備工藝，其特征在于，在上述第③步中，開動熱壓機后，采用階梯式升溫方式使溫度由80℃開始逐步升高至90～102℃，逐步升溫的時間為6～20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種植物纖維人造板材及制備工藝，已有的稻草人造板材因原料組成及工藝問題存在強度不高，不平整的缺點。本發(fā)明在以碎稻草為基材，以脲醛樹脂為粘合劑，以脲醛樹脂固化劑為促粘助劑的基礎(chǔ)上，以硬脂酸鎂為增韌劑，因而具有一定的強度，且具有平整度好、阻燃性好的特點。是一種用途廣泛的建筑、工業(yè)用板材，具有明顯的節(jié)能效果。
文檔編號B27N3/08GK1093032SQ93111728
公開日1994年10月5日 申請日期1993年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月1日
發(fā)明者馮錫榮, 許秀芳 申請人:馮錫榮