本发明专利技术是闪蒸解纤无胶轻质农作物秸秆纤维复合材料制造方法，其工艺是将秸秆原料粉碎成长度为２０～３０ｍｍ的单元，含水率５０～６０％，再将秸秆单元放入蒸爆处理器中，通入高温高压饱和水蒸气蒸煮，然后瞬间突然打阀门释放压力排料，采用二段式蒸汽爆碎处理工艺：秸秆单元在较低蒸汽压下预处理５～８ｍｉｎ，然后在较高蒸汽压下处理２～５ｍｉｎ，再突然打开阀门释放压力排料，获得解离纤维；板坯成型；采用封闭喷蒸热压工艺，蒸汽压力０．６～１．０ＭＰａ，喷蒸时间１０～３０ｓ，喷蒸后封闭板坯四周，热压温度为１８０～１９０℃，热压时间为４～１５ｍｉｎ。优点：产品生产与使用过程中均无环境污染；省去施胶工序，降低生产成本；制得不同厚度的轻质板材。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种闪蒸解纤无胶轻质农作物秸秆纤维复合材料制 造方法，以农作物秸秆为原料，经粉碎、闪蒸解纤、干燥、铺装、预压和封 闭喷蒸热压等工序制造不含胶粘剂和任何活化剂或催化剂的轻质农作物秸秆 纤维复合材料的制造方法。属于植物纤维复合材料
技术背景由于制胶和制板工艺以及板材使用环境条件的原因，用脲醛胶制造的人 造板存在着游离甲醛释放问题，且具有长期性、顽固性和反复性。要从本质 上解决人造板游离甲醛释放的技术难题只有两条途径 一是采用不含甲醛的 胶粘剂(如异氰酸酯胶粘剂、蛋白胶等)，二是不使用胶粘剂，利用植物纤维 原料自身可胶粘性物质实现胶合。现有的工业化无胶纤维板制造技术是以水为输送和成型介质的湿法无胶 纤维板制造技术。由于这种工艺在生产过程中会产生大量的废水，且产品局 限于高密度薄板，目前这种生产工艺已基本被淘汰。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术所存在的缺陷，提供一种天然物质转化法 制造无胶轻质农作物秸秆纤维板的方法，即以富含水溶性的游离糖分或碳水 化合物的农作物秸秆(如甘蔗渣、玉米杆和棉秆等)为原料，经粉碎、闪蒸解纤、干燥、铺装和封闭喷蒸热压(即向板坯内喷射饱和蒸汽，并将其封闭 于板坯中)等工序制造不含胶粘剂和任何活化剂或催化剂的轻质秸秆纤维复合材料(密度为0.3 0.5g/cm3)。这种材料不含游离甲醛，重量轻，保温隔热 性能好，可广泛用于建筑装修、包装、办公用品、儿童玩具制造等行业，是 一种真正的绿色环保材料。本专利技术的技术解决方案该方法的工艺步骤依次分为，(1) 秸秆解纤首先将秸秆原料粉碎成长度为20 30mm的单元，并将 其含水率控制在50~60%之间，再将秸秆单元放入蒸爆处理器中，通入高温高 压饱和水蒸气进行蒸煮爆碎处理，采用二段式处理工艺秸秆单元首先在蒸 汽压(0.6 1.0MPa)下进行预处理(5 8min)，然后再在蒸汽压(1.5 1.9MPa) 下处理2 5min，突然打开阀门排料，使秸秆单元解离成纤维。(2) 板坯成型解离后的秸秆纤维经干燥至含水率(15~25%)，然 后铺装成型，经预压后获得板坯。(3) 无胶胶合采用封闭喷蒸热压工艺制造无胶轻质秸秆纤维复合材料。 制品密度为0.3 0.5g/cm3，厚度为8 30mm，蒸汽压力0.6 1.0MPa,喷蒸时间 10 30s，喷蒸后封闭板坯四周，以保存热量和水分，热压温度为180 190°C， 热压时间为4 15min。本专利技术的优点利用高温高压水蒸气蒸煮爆碎解离秸秆原料，使其天然可 胶粘性物质分离活化，在温度、压力和水分作用下利用天然可胶粘性物质的 自然转换，不添加任何助剂(包括胶粘剂和活化剂或催化剂)，实现秸秆纤维 的自胶合，使产品在生产和使用过程中都不存在环境污染问题，成为真正的 绿色环保人造板产品；采用二段式蒸汽爆碎处理工艺，既保证了解离后纤维的形态，又保证了纤维自身的强度，有利于提高产品的强度；不采用常规的 热磨方法制备纤维，生产能耗显著下降。此外，省去了施胶工序，简化了生 产过程，大幅度降低了生产成本；采用封闭喷热压工艺，可制得不同厚度 (S 30mm)的轻质板材，解决了常规干法无胶热压工艺只能制造高密度薄板 的技术难题。具体实施方式 实施例1:压制密度为0.5g/cm3，厚度为8mm无胶棉秆轻质纤维复合材料以棉秆 为原料，将其加工成长度为30mm的单元，含水率控制在50%。将棉秆单元 放入蒸爆处理器中，通入0.6MPa的饱和水蒸汽处理8min左右，而后提高饱 和蒸汽压至1.5MPa再处理5min，突然释放压力排料，棉秆被解离成纤维。 经干燥至含水率为15%左右，铺装成型，预压后送入喷蒸热压机。喷射蒸汽 压力为0.6MPa,喷蒸时间30s，热压温度190°C，热压时间为4min。实施例2:压制密度为0.3g/cm3，厚度为30mm无胶棉秆轻质纤维复合材料 以棉秆为原料，将其加工成长度为20mm的单元，含水率控制在55%左右。 将棉秆单元放入蒸爆处理器中，通入l.OMPa的饱和水蒸汽处理5min，而后 提高饱和蒸汽压至1.9MPa再处理2min，突然释放压力排料，棉秆被解离成 纤维。经干燥至含水率为25%左右，铺装成型，预压后送入喷蒸热压机。 喷射蒸汽压力为l.OMPa,喷蒸时间10s，热压温度180°C，热压时间为15min。压制密度为0.4g/cm3，厚度为20mm无胶棉秆轻质纤维复合材料以棉秆为原料，将其加工成长度为25mm的单元，含水率控制在60%左右。将棉 秆单元放入蒸爆处理器中，通入0.8MPa的饱和水蒸汽处理7min左右，而后 提高饱和蒸汽压至1.7MPa再处理3min，突然释放压力排料，棉秆被解离成 纤维。经干燥至含水率为20%左右，铺装成型，预压后送入喷蒸热压机。喷 射蒸汽压力为0.8MPa,喷蒸时间20s，热压温度180°C，热压时间为10min。权利要求1、，其特征是该方法的工艺步骤依次分为，(1)秸秆解纤首先将秸秆原料粉碎成长度为20～30mm的单元，并将其含水率控制在50～60％之间，再将秸秆单元放入蒸爆处理器中，采用二段式处理工艺秸秆单元首先在蒸汽压(0.6～1.0MPa)下进行预处理(5～8min)，然后再在蒸汽压(1.5～1.9MPa)下处理2～5min，突然释放压力排料，使秸秆单元解离成纤维；(2)板坯成型解离后的秸秆纤维经干燥至含水率(15～25％)，然后铺装成型，经预压后获得板坯；(3)无胶胶合采用封闭喷蒸热压工艺制造无胶轻质秸秆纤维复合材料。制品密度为0.3～0.5g/cm3，厚度为8～30mm，蒸汽压力0.6～1.0MPa，喷蒸时间10～30s，喷蒸后封闭板坯四周，以保存热量和水分，热压温度为180～190℃，热压时间为4～15min。全文摘要本专利技术是，其工艺是将秸秆原料粉碎成长度为20～30mm的单元，含水率50～60％，再将秸秆单元放入蒸爆处理器中，通入高温高压饱和水蒸气蒸煮，然后瞬间突然打阀门释放压力排料，采用二段式蒸汽爆碎处理工艺秸秆单元在较低蒸汽压下预处理5～8min，然后在较高蒸汽压下处理2～5min，再突然打开阀门释放压力排料，获得解离纤维；板坯成型；采用封闭喷蒸热压工艺，蒸汽压力0.6～1.0MPa，喷蒸时间10～30s，喷蒸后封闭板坯四周，热压温度为180～190℃，热压时间为4～15min。优点产品生产与使用过程中均无环境污染；省去施胶工序，降低生产成本；制得不同厚度的轻质板材。文档编号B27N3/08GK101234504SQ200810020378公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月4日 优先权日2008年3月4日专利技术者何翠芳, 周定国, 周晓燕, 崔举庆, 徐信武, 徐咏兰, 梅长彤, 连海兰 申请人:南京林业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
闪蒸解纤无胶轻质农作物秸秆纤维复合材料制造方法，其特征是该方法的工艺步骤依次分为，（１）秸秆解纤：首先将秸秆原料粉碎成长度为２０～３０ｍｍ的单元，并将其含水率控制在５０～６０％之间，再将秸秆单元放入蒸爆处理器中，采用二段式处理工艺： 秸秆单元首先在蒸汽压（０．６～１．０ＭＰａ）下进行预处理（５～８ｍｉｎ），然后再在蒸汽压（１．５～１．９ＭＰａ）下处理２～５ｍｉｎ，突然释放压力排料，使秸秆单元解离成纤维；（２）板坯成型：解离后的秸秆纤维经干燥至含水率（１５～２５％ ），然后铺装成型，经预压后获得板坯；（３）无胶胶合：采用封闭喷蒸热压工艺制造无胶轻质秸秆纤维复合材料。制品密度为０．３～０．５ｇ／ｃｍ↑［３］，厚度为８～３０ｍｍ，蒸汽压力０．６～１．０ＭＰａ，喷蒸时间１０～３０ｓ，喷蒸后封闭板坯四 周，以保存热量和水分，热压温度为１８０～１９０℃，热压时间为４～１５ｍｉｎ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓燕，何翠芳，周定国，徐咏兰，梅长彤，崔举庆，连海兰，徐信武，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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