【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合板材制造，特别是涉及一种利用秸秆、木竹加工剩余物制备高密度无机复合材料的方法。
技术介绍
1、我国农作物秸秆资源非常丰富，其中稻秸秆和麦秸秆占比接近一半。加强秸秆材料的有效利用已成为社会各界十分关注的议题。此外，随着我国木竹加工产业的发展，每年产生大量的木竹加工剩余物，如锯屑、边角料、砂光粉等。秸秆和木竹加工剩余物的主要组分为纤维素、半纤维素和木质素，具有孔隙率高、导热系数低、纤维强度大等材料特性。使用秸秆和木竹加工剩余物作为原材料，通过构建有机/无机胶凝体系制备复合材料是一种重要的农林废弃物综合利用途径。目前，见于报道的可制备大幅面秸秆或木质纤维增强复合材料以无机胶凝体系为主，如硅酸盐水泥、石膏、氯氧镁水泥等。其中，以氯氧镁水泥为主体的镁基胶泥材料水化凝结迅速，更适合作为无机胶黏剂与秸秆和木质纤维料进行复合。
2、现有专利（公开号：110978165a），公开了一种多原料混合制板的方法及生产线。所述方法包括刨花处理、秸秆处理、混合、粉碎、施胶、制板六个步骤；所述生产线包括秸秆线、木质线和混合线。此方法所用秸秆碎料尺寸短小，未能充分发挥不同长度秸秆单元的优势；而且此方法是以秸秆刨花和木材刨花的混合碎料制备三层结构板，未针对秸秆料和木质纤维料的性能差异分别利用。
3、现有专利（公开号：114833912a），公开了一种秸秆复合板及其制作方法。所述秸秆复合板通过对秸秆处理至秸秆长纤维与秸秆粉料相结合的方式，且以mgo、mgso4、h2o三元胶凝体系搭配辅助胶凝剂的无机复合胶粘剂进行胶粘制得。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种利用秸秆、木竹加工剩余物制备高密度无机复合材料的方法，以解决现有技术存在的问题，在充分发挥稻秸秆、麦秸杆、木竹加工剩余物和镁基无机材料特性的基础上，提高秸秆和木竹加工剩余物的综合利用率和产品价值，丰富秸秆基复合材料品类。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种利用秸秆、木竹加工剩余物制备高密度无机复合材料的方法，主要包括以下步骤：
4、1）前处理
5、所述前处理主要是对稻秸秆进行去叶作业，去除率达到60%以上，麦秸秆无需进行去叶加工；对需要堆积存放的稻、麦秸秆，需要将其干燥至含水率小于25%；
6、2）单元加工
7、将木竹加工剩余物和稻秸秆和（或）麦秸秆加工成不大于1cm长度规格的单元。以制备密度大于0.95g/cm3的复合材料。
8、3）混料
9、使用添加2%~3%建筑胶泥的镁基胶泥作为无机胶黏剂，镁基胶泥、木竹加工剩余物、秸秆质量比为90~95：1~5：1~9；采用机械拌胶进行均匀混合。
10、4）铺装和成型
11、采用自动连续铺装，优选压力泵均匀供料，采用多辊挤压成型，优选压力为0～0.25 mpa。为减少铺装后镁基胶泥材料在重力作用下自然流动导致的坯料厚度方向上密度分布不均匀，在自动连续铺装后采用拍浆装置拍浆，并在其处于较好流动状态时至少完成一次上下翻料作业。
12、5）一次养生
13、采用加热一次养生，优选温度为20℃~50℃，时间为4~24h；一次养生后的坯料镁基胶泥处于不完全固化状态，固化程度在75%~85%之间。
14、6）粗加工
15、对一次养生过后的不完全固化坯料进行截断、锯剖和裁边等切削加工。
16、7）二次养生
17、根据产品厚度不同选择相应的优化养生温度、湿度和时间，使得坯料充分固结，坯料厚度小于5 cm的，优选养生温度为25~50℃，时间为2~6 d，坯料厚度5~15cm的，优选养生温度为30~60℃，时间为2~6d，坯料厚度大于15 cm时，优选养生温度为35~70℃，时间为2~7d。
18、8）精加工
19、对二次养生过后的坯料进行铣削和砂光等精加工，包括边部铣削加工和上、下表面砂光加工，优选p100-p120两段砂带磨削。
20、作为本专利技术的一个优选技术方案，所述前处理步骤中的稻秸秆去叶操作采用人工剪切和机器去叶中的任一种；所述单元加工采用人工裁剪和机器定长截断中的任一种；所述前处理和单元加工步骤，优先采用不干燥的农作秸秆进行单元加工，以降低能耗和保证单元规格；所述混料环节的镁基胶泥材料包括氯氧镁胶泥、硫氧镁胶泥等镁基胶泥中的一种或两种或多种；所述前处理和混料步骤，镁基胶泥的含水率与农作秸秆、木竹加工剩余物的含水率成相反的对应关系，但总用水量保持设计用水量值；所述农作物秸秆主要为稻秸秆、麦秸秆或稻秸秆和麦秸秆的混合物；所述的木竹加工剩余包括锯屑、刨花、边皮材、竹丝条、截头、稍部或者它们之间的任何几种的混合物。
21、本专利技术相对于现有技术主要取得了以下技术效果：
22、本专利技术提供的一种用秸秆、木竹加工剩余物制备高密度无机复合材料的方法，对秸秆原材料的含水率控制要求低，前处理工艺简便，将秸秆加工成多种不同长度规格的物料单元，使用镁基胶泥材料作为无机胶黏剂，并添加适量木竹加工剩余物作为辅料，可制备具有阻燃功能的高强度产品，实现了稻秸秆和麦秸秆在新领域中的综合利用。设置的一次养生环节，在不完全固化状态下对坯料进行锯切粗加工，可降低加工机械动力能耗，减少崩边缺陷；通过本方法制备得到的秸秆混合木竹加工剩余物的高密度无机复合材料，充分发挥了稻秸秆、麦秸秆和木竹加工剩余物的孔隙比大、导热性差、隔音性好和纤维增强特性，也合理利用了镁基无机材料具有的高阻燃、优良支撑、防蛀防腐和环保的特性，可用于建筑墙体和地板、防火产品的加工。
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1.一种利用秸秆、木竹加工剩余物制备高密度无机复合材料的方法，其特征在于，包括前处理、单元加工、混料、铺装、成型、一次养生、粗加工、二次养生和精加工等步骤。所述前处理主要是对稻秸秆进行去叶作业，叶柄去除率达到60%以上，麦秸秆可不去叶；对需要堆积存放的稻、麦秸秆，需要将其干燥至含水率小于25%。所述单元加工是将稻、麦秸秆和木竹加工剩余物加工成不大于1cm长度的单元，以制备具有阻燃功能的密度大于0.95g/cm3的无机复合材料。所述混料是以添加适量建筑胶泥的镁基胶泥作为无机胶黏剂，将无机胶黏剂、秸秆单元与木竹加工剩余物单元按设计的比例混料，其特征在于，镁基胶泥、木竹加工剩余物、秸秆质量比分别为90~95：1~5：1~9。
2.根据权利要求1所述的混料步骤，其特征在于，采用机械拌胶的方式对秸秆单元和木竹加工剩余物单元进行施胶，使各原料均匀混合。
3.根据权利要求1所述的铺装与成型步骤，其特征在于，所述铺装步骤优选自动连续铺装，优选压力泵供料和多辊挤压成型，挤压压力0.0 ~0.25MPa。为减少铺装后镁基胶泥材料在重力作用下自然流动导致的坯料厚度方向上密度分布
4.根据权利要求1所述的一次养生步骤，其特征在于，所述一次养生选择加热方法，优选温度为20℃~60℃，时间为4~24h。一次养生后的坯料镁基胶泥处于不完全固化状态，固化程度为75%～85%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗加工包括截断、锯剖和裁边等切削加工。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次养生是在特定温度、时间下的坯料充分固结的过程，坯料厚度小于5cm的，优选养生温度为25℃~50℃，时间为2~6d，坯料厚度5～15cm的，优选养生温度为30℃~60℃，时间为2~6d，坯料厚度大于15cm时，优选养生温度为35℃~70℃，时间为2~7d。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的精加工包括边部的铣削加工和上、下表面的砂光加工，优选选择P100-P120两段砂带磨削。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前处理和单元加工步骤优选采用不干燥的农作物秸秆进行单元加工，以降低机械动能消耗和保证单元规格稳定。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前处理和混料步骤，镁基胶泥胶浆的含水率与农作物秸秆、木竹加工剩余物的含水率成相反的对应关系，但总用水量保持设计用水量值。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的方法，其特征在于，所述涉及的农作物秸秆主要为稻秸秆、麦秸秆或稻秸秆和麦秸秆的混合物。所述涉及的木竹加工剩余物有锯屑、刨花、边皮材、竹丝条、截头、稍部或者它们之间的任何几种混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种利用秸秆、木竹加工剩余物制备高密度无机复合材料的方法，其特征在于，包括前处理、单元加工、混料、铺装、成型、一次养生、粗加工、二次养生和精加工等步骤。所述前处理主要是对稻秸秆进行去叶作业，叶柄去除率达到60%以上，麦秸秆可不去叶；对需要堆积存放的稻、麦秸秆，需要将其干燥至含水率小于25%。所述单元加工是将稻、麦秸秆和木竹加工剩余物加工成不大于1cm长度的单元，以制备具有阻燃功能的密度大于0.95g/cm3的无机复合材料。所述混料是以添加适量建筑胶泥的镁基胶泥作为无机胶黏剂，将无机胶黏剂、秸秆单元与木竹加工剩余物单元按设计的比例混料，其特征在于，镁基胶泥、木竹加工剩余物、秸秆质量比分别为90~95：1~5：1~9。
2.根据权利要求1所述的混料步骤，其特征在于，采用机械拌胶的方式对秸秆单元和木竹加工剩余物单元进行施胶，使各原料均匀混合。
3.根据权利要求1所述的铺装与成型步骤，其特征在于，所述铺装步骤优选自动连续铺装，优选压力泵供料和多辊挤压成型，挤压压力0.0 ~0.25mpa。为减少铺装后镁基胶泥材料在重力作用下自然流动导致的坯料厚度方向上密度分布不均匀，在所述自动连续铺装后采用拍浆装置拍浆，并在镁基胶泥处于较好流动状态时至少完成一次上下翻料作业。
4.根据权利要求1所述的一次养生步骤，其特征在于，所述一次养生选择加热方法，优选温度为20℃~60℃，时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱俊，马灵飞，姜延红，郑化高，张健，
申请(专利权)人：江山市门业全屋定制产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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