一种防潮生物质纤维板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防潮生物质纤维板的制备方法，属于人造板材制备技术领域。本发明专利技术以竹篾为原料，先通过蒸汽爆破制得气爆纤维，再将气爆纤维和大豆油以及柠檬酸溶液混合后在高温高压条件下进行水热反应，将水热产物浓缩后与硅醇混合后在氨基磺酸的催化下反应得到改性纤维，最终将改性纤维注膜热压制得防潮生物质纤维板，本发明专利技术制得的防潮生物质纤维板力学性能优异，具有极佳的防潮性，应用前景广阔。

A preparation method of moisture-proof biomass fiberboard

The invention relates to a preparation method of moisture-proof biomass fiberboard, which belongs to the technical field of wood-based panel preparation. The invention takes bamboo strips as raw materials, first produces air explosion fibers by steam explosion, then mixes air explosion fibers with soybean oil and citric acid solution, then carries out hydrothermal reaction under high temperature and pressure, concentrates hydrothermal products, mixes them with silicone alcohol, and reacts under the catalysis of amino sulfonic acid to obtain modified fibers, and finally hot-pressing the modified fibers into moisture-proof biomass fiberboard. The moistureproof biomass fiberboard has excellent mechanical properties, excellent moistureproof and broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种防潮生物质纤维板的制备方法
本专利技术涉及一种防潮生物质纤维板的制备方法，属于人造板材制备

技术介绍
纤维板（也称密度板）是以木质纤维或其他植物纤维为原料，利用纤维固有的胶黏剂性能且施加脲醛树脂或其他合成树脂，经过纤维分离、成型、热压（干燥）等工序制成的具有良好的物理力学性能和机械加工性能的人造板材。而主要以植物纤维为原材料的人造板在微观结构上具有多孔隙的特点，容易由于吸水吸湿造成人造板材的膨胀、收缩、尺寸稳定性降低以及内结合强度下降等情况，很大程度上影响了人造板的使用寿命和应用效果。因此在人造板（主要指刨花板和中/高密度纤维板）生产过程中，为了降低板材的吸水率和厚度膨胀率，增强板材的尺寸稳定性，提高板材整体的强度和质量，需要加入一定比例的疏水性物质等防水材料，并且要求所用的防水材料具备用量少但抗水性强等特性。但这些防水材料的加入又会影响纤维与纤维之间的结合能力，进而降低纤维板的力学性能。因此，专利技术一种可以防水并具有优异机械性能的纤维板对人造板材制备
具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前传统的植物纤维板材防水性差，机械强度低的缺陷，提供了一种防潮生物质纤维板的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种防潮生物质纤维板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取竹篾放入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至200～220℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达1.8～2.0MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得气爆纤维；（2）将上述气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液混合后放入高压水热釜中，水热反应；（3）待上述水热反应结束后，取出水热产物，将水热产物转入旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩处理，得到浓缩物，再将浓缩物和三甲基硅醇混合得到混合物；（4）将上述得到的混合物装入反应釜中，再向反应釜中加入氨基磺酸，密封反应釜后搅拌反应，反应结束后取出反应产物，即为改性纤维；（5）将上述改性纤维注入不锈钢模具中，用热压机热压处理，得到板坯，再将板坯放入干燥箱中，干燥至恒重，即可得到防潮生物质纤维板。步骤（2）中所述的气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液的质量比为1：1:5，水热反应的压力为1.5～1.8MPa，水热反应的温度为120～150℃，水热反应的时间为10～12h。步骤（3）中所述的旋蒸浓缩处理的温度为70～80℃，旋蒸浓缩处理的时间为40～50min，浓缩物和三甲基硅醇的质量比为2:1。步骤（4）中所述的氨基磺酸的加入量为混合物质量的5%，搅拌反应的温度为60～70℃，搅拌反应的时间6～7h。步骤（5）中所述的不锈钢模具的尺寸为250mm×250mm×4mm，热压处理的温度为120～130℃，热压处理的压力为4～5MPa，热压处理的时间为20～30min。本专利技术的有益效果是：本专利技术以竹篾为原料，先通过蒸汽爆破制得气爆纤维，再将气爆纤维和大豆油以及柠檬酸溶液混合后在高温高压条件下进行水热反应，将水热产物浓缩后与硅醇混合后在氨基磺酸的催化下反应得到改性纤维，最终将改性纤维注膜热压制得防潮生物质纤维板，本专利技术首先利用蒸汽爆破处理竹篾，在一定的蒸汽压力和温度条件下，得到高长径比的竹纤维，提高了纤维板产品的耐水性和尺寸稳定性，再将竹纤维和植物油以及有机酸溶液混合，于高温高压条件下进行水热蒸煮，在酸性条件下水煮，一方面可促使竹纤维发生平行的、后继的，甚至交叉的化学作用，并可促使竹纤维中的高聚糖降解为低聚糖，甚而为单糖、聚木糖等，并且导致糠醛产生，在此过程中，水解产物还可能发生缩合或缩聚（树脂化），提高了竹纤维的塑性，加强了其机械性能，而产生糠醛缩聚物在热压的作用下会与纤维之间产生交联作用，使得纤维之间缠结的更加紧密，提高最终纤维板的内聚力，从而增加纤维板的力学强度，而在酸性条件下，大豆油发生水解，生成脂肪酸，产生的脂肪酸在氨基磺酸的催化作用下有和硅醇进行酯化反应，生成含硅脂肪酸酯，产生的和纤维之间相互缠结，从而增加了纤维表面疏水性酯基基团数量，提高了最终由此纤维制成吸音材料的疏水性能，增加了其防潮性，同时含硅脂肪酸酯表面带有大量硅羟基，这些硅羟基会在热压过程中和糠醛发生缩合形成憎水性有机硅树脂，增强纤维板防潮性的同时还提高了纤维板的内结合强度，从而提高纤维板的力学性能，具有广阔的应用前景。具体实施方式称取竹篾放入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至200～220℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达1.8～2.0MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得气爆纤维；将气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液按质量比为1：1:5混合后放入高压水热釜中，在压力为1.5～1.8MPa的条件下，加热升温至120～150℃，水热反应10～12h；待水热反应结束后，取出水热产物，将水热产物转入旋转蒸发仪中，在70～80℃下旋蒸浓缩处理40～50min，得到浓缩物，再将浓缩物和三甲基硅醇按质量比为2:1混合得到混合物；将得到的混合物装入反应釜中，再向反应釜中加入混合物质量5%的氨基磺酸，密封反应釜后加热升温至60～70℃，搅拌反应6～7h，反应结束后取出反应产物，即为改性纤维；将改性纤维注入尺寸为250mm×250mm×4mm的不锈钢模具中，用热压机在120～130℃下以4～5MPa的压力热压处理20～30min，得到板坯，再将板坯放入干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，即可得到防潮生物质纤维板。称取竹篾放入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至200℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达1.8MPa，保压30s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得气爆纤维；将气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液按质量比为1：1:5混合后放入高压水热釜中，在压力为1.5MPa的条件下，加热升温至120℃，水热反应10h；待水热反应结束后，取出水热产物，将水热产物转入旋转蒸发仪中，在70℃下旋蒸浓缩处理40min，得到浓缩物，再将浓缩物和三甲基硅醇按质量比为2:1混合得到混合物；将得到的混合物装入反应釜中，再向反应釜中加入混合物质量5%的氨基磺酸，密封反应釜后加热升温至60℃，搅拌反应6h，反应结束后取出反应产物，即为改性纤维；将改性纤维注入尺寸为250mm×250mm×4mm的不锈钢模具中，用热压机在120℃下以4MPa的压力热压处理20min，得到板坯，再将板坯放入干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，即可得到防潮生物质纤维板。称取竹篾放入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至210℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达1.9MPa，保压40s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得气爆纤维；将气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液按质量比为1：1:5混合后放入高压水热釜中，在压力为1.7MPa的条件下，加热升温至135℃，水热反应11h；待水热反应结束后，取出水热产物，将水热产物转入旋转蒸发仪中，在75℃下旋蒸浓缩处理45min，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防潮生物质纤维板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取竹篾放入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至200～220℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达1.8～2.0MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得气爆纤维；（2）将上述气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液混合后放入高压水热釜中，水热反应；（3）待上述水热反应结束后，取出水热产物，将水热产物转入旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩处理，得到浓缩物，再将浓缩物和三甲基硅醇混合得到混合物；（4）将上述得到的混合物装入反应釜中，再向反应釜中加入氨基磺酸，密封反应釜后搅拌反应，反应结束后取出反应产物，即为改性纤维；（5）将上述改性纤维注入不锈钢模具中，用热压机热压处理，得到板坯，再将板坯放入干燥箱中，干燥至恒重，即可得到防潮生物质纤维板。

【技术特征摘要】
1.一种防潮生物质纤维板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取竹篾放入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至200～220℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达1.8～2.0MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得气爆纤维；（2）将上述气爆纤维和大豆油以及质量分数为1%的柠檬酸溶液混合后放入高压水热釜中，水热反应；（3）待上述水热反应结束后，取出水热产物，将水热产物转入旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩处理，得到浓缩物，再将浓缩物和三甲基硅醇混合得到混合物；（4）将上述得到的混合物装入反应釜中，再向反应釜中加入氨基磺酸，密封反应釜后搅拌反应，反应结束后取出反应产物，即为改性纤维；（5）将上述改性纤维注入不锈钢模具中，用热压机热压处理，得到板坯，再将板坯放入干燥箱中，干燥至恒重，即可得到防潮生物质纤维板。2.根据权利要求1所述的一种防潮生物质纤维板...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡次兵，丁春美，
申请(专利权)人：佛山市森昂生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44