本發(fā)明屬于植物基防火門(mén)材料制造領(lǐng)域，尤其涉及一種原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)每年產(chǎn)生的可利用農(nóng)作物秸稈資源超過(guò)10億噸，其中相當(dāng)一部分被焚燒掉，造成了資源浪費(fèi)，還嚴(yán)重污染了環(huán)境。農(nóng)作物秸稈可以用來(lái)制造輕質(zhì)防火門(mén)用秸稈基無(wú)機(jī)復(fù)合材料。但是，采用農(nóng)作物秸稈制造的秸稈纖維基無(wú)機(jī)復(fù)合材料密度和縱向吸水膨脹率大，靜曲強(qiáng)度和彈性模量低，易變形，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，以農(nóng)作物秸稈纖維材料為基體材料、以原竹為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料。

上述的防火門(mén)材料，優(yōu)選的，在農(nóng)作物秸稈纖維材料中間設(shè)置有若干原竹。

上述的防火門(mén)材料，優(yōu)選的，相鄰原竹的粗細(xì)端顛倒放置。

上述的防火門(mén)材料，優(yōu)選的，相鄰原竹間的距離為40-70mm。設(shè)置一定的間隙，利于膠合，可以保證材料的強(qiáng)度。

上述的防火門(mén)材料，優(yōu)選的，所述原竹的平均直徑為20-30mm。

上述的防火門(mén)材料，優(yōu)選的，所述農(nóng)作物秸稈纖維材料是由農(nóng)作物秸稈纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻后熱壓而成；所述農(nóng)作物秸稈纖維材料重量占28-45份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占55-72份。

作為一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的防火門(mén)材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將農(nóng)作物秸稈纖維運(yùn)至連續(xù)式攪拌機(jī)中，將防火無(wú)機(jī)膠粘劑霧化后噴入連續(xù)式攪拌機(jī)中的農(nóng)作物秸稈纖維中，通過(guò)連續(xù)攪拌機(jī)將農(nóng)作物秸稈纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻；

(2)將步驟(1)混膠后的農(nóng)作物秸稈纖維和原竹鋪裝成以農(nóng)作物秸稈纖維材料為基體材料、以原竹為增強(qiáng)材料的防火門(mén)材料板坯；

(3)將鋪裝好的防火門(mén)材料板坯送至熱壓機(jī)中熱壓定型，養(yǎng)護(hù)，干燥，齊邊，砂光，即得到所述防火門(mén)材料。

上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，防火門(mén)材料板坯的具體制作過(guò)程為：選擇兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)，分別為左鋪裝機(jī)和右鋪裝機(jī)，兩臺(tái)鋪裝機(jī)的方向相反；將混膠后的農(nóng)作物秸稈纖維送至周期式機(jī)械鋪裝機(jī)內(nèi)，在周期式機(jī)械鋪裝機(jī)下方設(shè)置一條寬皮帶運(yùn)輸機(jī)，鋼墊板連續(xù)鋪放在寬皮帶運(yùn)輸機(jī)上，啟動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)和左鋪裝機(jī)，左鋪裝機(jī)將其內(nèi)部秸稈纖維鋪裝在墊板上作為防火門(mén)材料板坯的下表層，待墊板上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)，人工將原竹段疊放到下表層上，原竹在下表層寬度方向上間隔為40-70mm，相鄰原竹粗細(xì)端顛倒，以保證整個(gè)原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料密度的均勻性及優(yōu)異的強(qiáng)度；再啟動(dòng)右鋪裝機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)，右鋪裝機(jī)將其內(nèi)部秸稈纖維連續(xù)鋪裝在下表層的原竹上，待下表層上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)，完成防火門(mén)材料板坯的制備。

上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(1)中，農(nóng)作物秸稈纖維的長(zhǎng)3-10mm、寬1-3mm、厚0.8-1mm，含水率為8％-12％。

上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟(3)中，熱壓溫度為100-120℃，熱壓壓力為3.0-4.4mpa，熱壓時(shí)間為60-70s/mm；養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為1-2周；干燥的溫度為90-100℃。

原竹中空，具有韌性好、彎曲強(qiáng)度高等特性，將原竹應(yīng)用于農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料既可以降低秸稈纖維基無(wú)機(jī)復(fù)合材料的整體密度，又可以增加其彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，減小其縱向吸水厚度膨脹率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料中間層布置一定間隔的原竹，既降低了農(nóng)作物秸稈防火材料的密度，還可以增加其彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，減小其縱向吸水厚度膨脹率。

(2)本發(fā)明的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與現(xiàn)有農(nóng)作物秸稈基防火門(mén)材料相比，靜曲強(qiáng)度增加80％以上，彈性模量增加120％以上，密度降低30％以上，縱向吸水厚度膨脹率降低92％以上。

(3)本發(fā)明的制備方法將原竹和原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維一體成型制成防火門(mén)材料，相對(duì)于層狀結(jié)構(gòu)的材料，其膠合強(qiáng)度更強(qiáng)，物理性能更優(yōu)異。

(4)本發(fā)明的制備方法可以使材料結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱(chēng)，防火門(mén)材料物理力學(xué)性能得到改善，而且可以防止材料的變形。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的機(jī)械鋪裝機(jī)成型過(guò)程示意圖。

圖例說(shuō)明：1、原竹；2、農(nóng)作物秸稈纖維；3、左鋪裝機(jī)；4、右鋪裝機(jī)；5、皮帶運(yùn)輸機(jī)；6、墊板。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。

除非另有定義，下文中所使用的所有專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備得到。

實(shí)施例1：

一種本發(fā)明的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，以麥秸纖維材料為基體材料、以原竹為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料；其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其是在農(nóng)作物秸稈纖維2(本實(shí)施例中為麥秸纖維材料)中間設(shè)置有若干原竹1，相鄰原竹的粗細(xì)端顛倒放置，相鄰原竹間的距離為40mm，原竹的平均直徑為20mm，麥秸纖維材料是由麥秸纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻后熱壓而成；麥秸纖維材料重量占31份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占69份。

本實(shí)施例的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，包括以下步驟：

(1)麥秸纖維制備：將含水率為20％左右的麥秸稈切斷為15-24mm的麥秸稈段后送至錘式再碎機(jī)中加工成的長(zhǎng)3-10mm、寬1-3mm、厚0.8-1mm的麥秸稈纖維，然后將麥秸稈纖維送至氣流干燥機(jī)干燥至含水率為10％；

(2)混合攪拌和施膠：干燥后的麥秸稈纖維運(yùn)至連續(xù)式攪拌機(jī)，將防火無(wú)機(jī)膠粘劑霧化后噴入連續(xù)式攪拌機(jī)中的麥秸稈纖維中，通過(guò)連續(xù)攪拌機(jī)將麥秸稈纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻；其中，麥秸稈纖維重量占31份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占69份；

(3)原竹準(zhǔn)備：挑選平均直徑20mm的通直原竹，通過(guò)圓鋸機(jī)將其截成長(zhǎng)度2150mm的竹段備用；

(4)鋪裝成型：施膠后的麥秸稈纖維通過(guò)兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)成型(如圖2)，兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)分別為左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4，二者鋪裝方向相反；將混膠后的麥秸纖維送至左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4內(nèi)，在左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4下方設(shè)置一條寬皮帶運(yùn)輸機(jī)5，鋼墊板6(規(guī)格為2200x1000x3mm)連續(xù)鋪放在寬皮帶運(yùn)輸機(jī)5上，啟動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)5和左鋪裝機(jī)3，左鋪裝機(jī)3將其內(nèi)部秸稈纖維鋪裝在墊板6上作為防火門(mén)材料板坯的下表層，待墊板6上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)5，人工將原竹段疊放到下表層上，原竹在下表層寬度方向上間隔為40mm，相鄰原竹粗細(xì)端顛倒，以保證整個(gè)原竹增強(qiáng)麥秸纖維基防火門(mén)材料密度的均勻性及優(yōu)異的強(qiáng)度；再啟動(dòng)右鋪裝機(jī)4和皮帶運(yùn)輸機(jī)5，右鋪裝機(jī)4將其內(nèi)部秸稈纖維連續(xù)鋪裝在下表層的原竹上，待下表層上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)5，完成防火門(mén)材料板坯的制備；

(5)熱壓定型：將鋪裝好的板坯送至熱壓機(jī)熱壓定型，熱壓溫度為120℃，熱壓壓力為4.0mpa，熱壓時(shí)間為70s/mm；

(6)養(yǎng)護(hù)與干燥：將從熱壓機(jī)出來(lái)半成品在常溫下堆放，自然養(yǎng)護(hù)1-2周，再送至干燥窯中，在100℃的溫度下干燥至含水率為10％；

(7)齊邊與砂光：將干燥后的板材齊邊鋸裁成2100x900的幅面，然后送至寬帶砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料成品。

將本實(shí)施例制備的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與不含原竹的秸稈纖維防火門(mén)材料的性能進(jìn)行比較，結(jié)果如表1所示。

表1原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與不含原竹的秸稈纖維防火門(mén)材料的性能

實(shí)施例2：

一種本發(fā)明的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，以稻草纖維材料為基體材料、以原竹為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料；其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其是在農(nóng)作物秸稈纖維2(本實(shí)施例中為稻草纖維材料)中間設(shè)置有若干原竹1，相鄰原竹的粗細(xì)端顛倒放置，相鄰原竹間的距離為50mm，原竹的平均直徑為30mm，稻草纖維材料是由稻草纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻后熱壓而成；稻草纖維材料重量占28份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占72份。

本實(shí)施例的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，包括以下步驟：

(1)稻草纖維制備：將含水率為20％左右的稻草稈切斷為15-24mm的稻草稈段后送至錘式再碎機(jī)中加工成的長(zhǎng)3-10mm、寬1-3mm、厚0.8-1mm的稻草稈纖維，然后將稻草稈纖維送至氣流干燥機(jī)干燥至含水率為10％；

(2)混合攪拌和施膠：干燥后的稻草稈纖維運(yùn)至連續(xù)式攪拌機(jī)，將防火無(wú)機(jī)膠粘劑霧化后噴入連續(xù)式攪拌機(jī)中的稻草稈纖維中，通過(guò)連續(xù)攪拌機(jī)將稻草稈纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻；其中，稻草稈纖維重量占28份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占72份；

(3)原竹準(zhǔn)備：挑選平均直徑30mm的通直原竹，通過(guò)圓鋸機(jī)將其截成長(zhǎng)度2150mm的竹段備用；

(4)鋪裝成型：施膠后的稻草稈纖維通過(guò)兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)成型(如圖2)，兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)分別為左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4，二者鋪裝方向相反；將混膠后的稻草纖維送至左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4內(nèi)，在左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4下方設(shè)置一條寬皮帶運(yùn)輸機(jī)5，鋼墊板6(規(guī)格為2200x1000x3mm)連續(xù)鋪放在寬皮帶運(yùn)輸機(jī)5上，啟動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)5和左鋪裝機(jī)3，左鋪裝機(jī)3將其內(nèi)部秸稈纖維鋪裝在墊板6上作為防火門(mén)材料板坯的下表層，待墊板6上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)5，人工將原竹段疊放到下表層上，原竹在下表層寬度方向上間隔為50mm，相鄰原竹粗細(xì)端顛倒，以保證整個(gè)原竹增強(qiáng)稻草纖維基防火門(mén)材料密度的均勻性及優(yōu)異的強(qiáng)度；再啟動(dòng)右鋪裝機(jī)4和皮帶運(yùn)輸機(jī)5，右鋪裝機(jī)4將其內(nèi)部秸稈纖維連續(xù)鋪裝在下表層的原竹上，待下表層上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)5，完成防火門(mén)材料板坯的制備；

(5)熱壓定型：將鋪裝好的板坯送至熱壓機(jī)熱壓定型，熱壓溫度為110℃，熱壓壓力為3.5mpa，熱壓時(shí)間為65s/mm；

(6)養(yǎng)護(hù)與干燥：將從熱壓機(jī)出來(lái)半成品在常溫下堆放，自然養(yǎng)護(hù)1-2周，再送至干燥窯中，在95℃的溫度下干燥至含水率為10％；

(7)齊邊與砂光：將干燥后的板材齊邊鋸裁成2100x900的幅面，然后送至寬帶砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料成品。

將本實(shí)施例制備的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與不含原竹的秸稈纖維防火門(mén)材料的性能進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。

表2原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與不含原竹的秸稈纖維防火門(mén)材料的性能

實(shí)施例3：

一種本發(fā)明的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，以棉稈纖維材料為基體材料、以原竹為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料；其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其是在農(nóng)作物秸稈纖維2(本實(shí)施例中為棉稈纖維材料)中間設(shè)置有若干原竹1，相鄰原竹的粗細(xì)端顛倒放置，相鄰原竹間的距離為70mm，原竹的平均直徑為25mm，棉稈纖維材料是由棉稈纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻后熱壓而成；棉稈纖維材料重量占45份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占55份。

本實(shí)施例的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料，包括以下步驟：

(1)棉稈纖維制備：將含水率為20％左右的棉稈稈切斷為15-24mm的棉稈稈段后送至錘式再碎機(jī)中加工成的長(zhǎng)3-10mm、寬1-3mm、厚0.8-1mm的棉稈稈纖維，然后將棉稈稈纖維送至氣流干燥機(jī)干燥至含水率為10％；

(2)混合攪拌和施膠：干燥后的棉稈稈纖維運(yùn)至連續(xù)式攪拌機(jī)，將防火無(wú)機(jī)膠粘劑霧化后噴入連續(xù)式攪拌機(jī)中的棉稈稈纖維中，通過(guò)連續(xù)攪拌機(jī)將棉稈稈纖維與防火無(wú)機(jī)膠粘劑混合均勻；其中，棉稈稈纖維重量占45份，無(wú)機(jī)膠粘劑重量占55份；

(3)原竹準(zhǔn)備：挑選平均直徑25mm的通直原竹，通過(guò)圓鋸機(jī)將其截成長(zhǎng)度2150mm的竹段備用；

(4)鋪裝成型：施膠后的棉稈稈纖維通過(guò)兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)成型(如圖2)，兩臺(tái)周期式機(jī)械鋪裝機(jī)分別為左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4，二者鋪裝方向相反；將混膠后的棉稈纖維送至左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4內(nèi)，在左鋪裝機(jī)3和右鋪裝機(jī)4下方設(shè)置一條寬皮帶運(yùn)輸機(jī)5，鋼墊板6(規(guī)格為2200x1000x3mm)連續(xù)鋪放在寬皮帶運(yùn)輸機(jī)5上，啟動(dòng)皮帶運(yùn)輸機(jī)5和左鋪裝機(jī)3，左鋪裝機(jī)3將其內(nèi)部秸稈纖維鋪裝在墊板6上作為防火門(mén)材料板坯的下表層，待墊板6上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)5，人工將原竹段疊放到下表層上，原竹在下表層寬度方向上間隔為70mm，相鄰原竹粗細(xì)端顛倒，以保證整個(gè)原竹增強(qiáng)棉稈纖維基防火門(mén)材料密度的均勻性及優(yōu)異的強(qiáng)度；再啟動(dòng)右鋪裝機(jī)4和皮帶運(yùn)輸機(jī)5，右鋪裝機(jī)4將其內(nèi)部秸稈纖維連續(xù)鋪裝在下表層的原竹上，待下表層上連續(xù)鋪滿(mǎn)秸稈纖維時(shí)，暫停皮帶運(yùn)輸機(jī)5，完成防火門(mén)材料板坯的制備；

(5)熱壓定型：將鋪裝好的板坯送至熱壓機(jī)熱壓定型，熱壓溫度為115℃，熱壓壓力為3.0mpa，熱壓時(shí)間為55s/mm；

(6)養(yǎng)護(hù)與干燥：將從熱壓機(jī)出來(lái)半成品在常溫下堆放，自然養(yǎng)護(hù)1-2周，再送至干燥窯中，在90℃的溫度下干燥至含水率為10％；

(7)齊邊與砂光：將干燥后的板材齊邊鋸裁成2100x900的幅面，然后送至寬帶砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料成品。

將本實(shí)施例制備的原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與不含原竹的秸稈纖維防火門(mén)材料的性能進(jìn)行比較，結(jié)果如表3所示。

表3原竹增強(qiáng)農(nóng)作物秸稈纖維基防火門(mén)材料與不含原竹的秸稈纖維防火門(mén)材料的性能