專利名稱：一種非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合材料制造領(lǐng)域，具體為一種非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材制造方法。
背景技術(shù)：
無機(jī)復(fù)合材是以木質(zhì)或非木質(zhì)等植物碎料(或纖維)為增強(qiáng)材料，水泥、石膏等其它無機(jī)材料作為膠粘劑，輔之以其他添加劑經(jīng)一定加工工藝而制成的一種復(fù)合材料。該材料具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，耐久性、耐候性、耐火性、耐熱性、隔音性好，可裝飾性能好(板材具有很好的機(jī)械加工性能，可對(duì)其進(jìn)行鉆、鋸、磨、釘、膠結(jié)等加工，板材表面可貼裝飾紙、噴灰漿和油漆等)，生產(chǎn)和使用過程中不存在游離甲醛和酚等污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，是一種綠色家具及建筑裝修材料，能廣泛應(yīng)用于家具制造及室內(nèi)外建筑裝修領(lǐng)域。目前，我國植物基無機(jī)復(fù)合材生產(chǎn)主要采用半干法，植物碎料(或纖維)和水泥或石膏等無機(jī)膠粘劑混合主要通過攪拌機(jī)攪拌混合，混合均勻性差，植物纖維利用率低(通常植物碎料(或纖維)利用率不到 40%)；另外，材料成型方式主要采用間歇式冷壓成型，成型周期長(21天以上)，板材加工成本高，力學(xué)性能及板材外觀差，市場競爭力差，制約了植物基無機(jī)復(fù)合材的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材制造方法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材制造方法，包括以下步驟
第一步非木質(zhì)植物纖維加工通過鍘草機(jī)將含水率為1 左右的稻草或麥秸等非木質(zhì)植物原材料切成長20cm左右的段，然后通過錘式再碎機(jī)粉碎成40-80目的細(xì)小纖維；
第二步固化劑配制將固化劑(CaCl2占70%，Na2SiO4占30%)配制成濃度為10%的水溶液；
第三步物料混合將加工好的非木質(zhì)植物纖維通過氣力輸送系統(tǒng)負(fù)壓輸送，輸送的同時(shí)將固化劑水溶液、無機(jī)膠粘劑與纖維均勻混合；具體方法是在風(fēng)機(jī)管道的出口處設(shè)置固化劑水溶液和無機(jī)膠粘劑兩個(gè)物料入口 ；固化劑水溶液經(jīng)噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機(jī)膠粘劑被粉碎成90-100目的細(xì)粉狀后通過螺旋運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至膠粘劑入口 ；三種原料在輸送的同時(shí)均勻混合并輸送至混合料倉儲(chǔ)存；
第四步機(jī)械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機(jī)械鋪裝機(jī)鋪裝成一定厚度的連續(xù)板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成一定規(guī)格的板坯；
第五步連續(xù)冷壓成型將一定規(guī)格的板坯運(yùn)送到鋼墊板上，然后將多塊板坯和鋼墊板一起層疊在下托板上，上層再覆上上蓋板，堆成一定厚度的板坯垛；然后板坯垛整體通過輥筒運(yùn)輸機(jī)送至固化室，板坯垛在輥筒運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)行的同時(shí)通過加壓輥筒連續(xù)逐漸加壓， 壓力逐漸增大，最后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。板坯在穩(wěn)定壓力下固化成型，固化過程中固化室保持一定的濕度；固化室的長度與輥筒運(yùn)輸機(jī)的速度以及膠粘劑固化周期相關(guān)；
第六步自然養(yǎng)生將從固化室出來的已經(jīng)卸壓的板材半成品與鋼墊板、下托板和上蓋板分開后堆垛常溫下堆放自然養(yǎng)生1周；
第七步干燥將自然養(yǎng)護(hù)后的板材送至干燥窯在80-90°C的溫度下干燥至含水率為 9-10%左右；
第八步齊邊與砂光將干燥后的板材運(yùn)送至縱橫齊邊鋸進(jìn)行縱橫裁邊處理，然后送至強(qiáng)力砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到稻草碎料增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材成品。有益效果
本發(fā)明可以使非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材的植物纖維用量提高到70%以上，產(chǎn)品靜曲強(qiáng)度、彈性模量以及膠合強(qiáng)度分別提高41%、43%和38%，吸水厚度膨脹率降低60%，生產(chǎn)周期縮短30%以上，外觀質(zhì)量顯著提高。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例1
稻草纖維加工通過鍘草機(jī)將含水率為1 左右的稻草切成長20cm左右的稻草段， 然后通過錘式再碎機(jī)粉碎成60目的細(xì)小稻草纖維；固化劑配制將固化劑(CaCl2占70%， Na2SiO4占30%)配制成濃度為10%的水溶液；物料混合將加工好的稻草纖維通過氣力輸送系統(tǒng)輸送，輸送的同時(shí)將固化劑水溶液、無機(jī)膠粘劑與纖維均勻混合，水與無機(jī)膠粘劑(絕干)質(zhì)量比為0. 4，固化劑(CaCl2占70%, Na2SiO4占30%，絕干)占無機(jī)膠粘劑1. 5%，稻草纖維(絕干)與無機(jī)膠粘劑(絕干)質(zhì)量比為7:3。具體方法是在風(fēng)機(jī)管道的出口處設(shè)置固化劑水溶液和無機(jī)膠粘劑兩個(gè)物料入口。固化劑水溶液經(jīng)噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機(jī)膠粘劑被粉碎成90目的細(xì)粉狀后通過螺旋運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至膠粘劑入口。混合物料經(jīng)物料輸送系統(tǒng)混合輸送至混合料倉儲(chǔ)存，機(jī)械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機(jī)械鋪裝機(jī)鋪裝成12mm厚的連續(xù)板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成M40xl220mm的板坯；連續(xù)冷壓成型，將一定規(guī)格的板坯運(yùn)送到鋼墊板上，然后將多塊板坯和鋼墊板一起層疊在下托板上，上層再覆上上蓋板，堆成一定厚度的板坯垛。然后板坯垛整體通過輥筒運(yùn)輸機(jī)送至固化室，板坯垛在輥筒運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)行的同時(shí)通過加壓輥筒加壓，使板坯在一定的壓力下固化成型。固化室的長度與輥筒運(yùn)輸機(jī)的速度以及膠粘劑固化周期相關(guān)；自然養(yǎng)生將從固化室出來的已經(jīng)卸壓的板材半成品與鋼墊板、下托板和上蓋板分開后堆垛常溫下堆放自然養(yǎng)生 1周；干燥將自然養(yǎng)生后的板材送至干燥窯在80°C的溫度下干燥至含水率為9-10%左右； 齊邊與砂光將干燥后的板材運(yùn)送至縱橫齊邊鋸進(jìn)行縱橫裁邊處理，然后送至強(qiáng)力砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到稻草纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材成品。實(shí)施例2
麥秸纖維加工通過鍘草機(jī)將含水率為1 左右的麥秸切成長20cm左右的麥秸段， 然后通過錘式再碎機(jī)粉碎成70目的細(xì)小麥秸纖維；固化劑配制將固化劑(CaCl2占60%， Na2SiO4占40%)配制成濃度為10%的水溶液；物料混合將加工好的麥秸纖維通過氣力輸送系統(tǒng)輸送，輸送的同時(shí)將固化劑水溶液、無機(jī)膠粘劑與麥秸纖維均勻混合，水與無機(jī)膠粘劑
4(絕干)質(zhì)量比為0. 4，固化劑(CaCl2占60%, Na2SiO4占40%，絕干)占無機(jī)膠粘劑2. 0%，麥禾吉纖維(絕干)與無機(jī)膠粘劑(絕干)質(zhì)量比為8:2。具體方法是在風(fēng)機(jī)管道的出口處設(shè)置固化劑水溶液和無機(jī)膠粘劑兩個(gè)物料入口。固化劑水溶液經(jīng)噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機(jī)膠粘劑被粉碎成100目的細(xì)粉狀后通過螺旋運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至膠粘劑入口?；旌衔锪辖?jīng)物料輸送系統(tǒng)混合輸送至混合料倉儲(chǔ)存；機(jī)械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機(jī)械鋪裝機(jī)鋪裝成18mm厚的連續(xù)板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成M40xl220mm的板坯；連續(xù)冷壓成型，將一定規(guī)格的板坯運(yùn)送到鋼墊板上，然后將多塊板坯和鋼墊板一起層疊在下托板上，上層再覆上上蓋板，堆成一定厚度的板坯垛。然后板坯垛整體通過輥筒運(yùn)輸機(jī)送至固化室，板坯垛在輥筒運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)行的同時(shí)通過加壓輥筒加壓，使板坯在一定的壓力下固化成型。固化室的長度與輥筒運(yùn)輸機(jī)的速度以及膠粘劑固化周期相關(guān)；自然養(yǎng)生將從固化室出來的已經(jīng)卸壓的板材半成品與鋼墊板、下托板和上蓋板分開后堆垛常溫下堆放自然養(yǎng)生1周；干燥將自然養(yǎng)生后的板材送至干燥窯在90°C的溫度下干燥至含水率為9-10%左右；齊邊與砂光將干燥后的板材運(yùn)送至縱橫齊邊鋸進(jìn)行縱橫裁邊處理，然后送至強(qiáng)力砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材成品。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1. 一種非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材制造方法，其特征在于，包括以下步驟第一步非木質(zhì)植物纖維加工通過鍘草機(jī)將含水率為1 左右的稻草或麥秸等非木質(zhì)植物原材料切成長20cm左右的段，然后通過錘式再碎機(jī)粉碎成40-80目的細(xì)小纖維；第二步固化劑配制將固化劑(CaCl2占70%, Na2SiO4占30%)配制成濃度問為10%的水溶液；第三步物料混合將加工好的非木質(zhì)植物纖維通過氣力輸送系統(tǒng)負(fù)壓輸送，輸送的同時(shí)將固化劑水溶液、無機(jī)膠粘劑與纖維均勻混合；具體方法是在風(fēng)機(jī)的出口管道處設(shè)置固化劑水溶液和無機(jī)膠粘劑兩個(gè)物料入口 ；固化劑水溶液經(jīng)噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機(jī)膠粘劑被粉碎成90-100目的細(xì)粉狀后通過螺旋運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至膠粘劑入口 ；三種原料在輸送的同時(shí)均勻混合并輸送至混合料倉儲(chǔ)存；第四步機(jī)械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機(jī)械鋪裝機(jī)鋪裝成一定厚度的連續(xù)板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成一定規(guī)格的板坯；第五步連續(xù)冷壓成型將一定規(guī)格的板坯運(yùn)送到鋼墊板上，然后將多塊板坯和鋼墊板一起層疊在下托板上，上層再覆上上蓋板，堆成一定厚度的板坯垛；然后板坯垛整體通過輥筒運(yùn)輸機(jī)送至固化室，板坯垛在輥筒運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)行的同時(shí)通過加壓輥筒加壓，使板坯在一定的壓力下固化成型；固化室的長度與輥筒運(yùn)輸機(jī)的速度以及膠粘劑固化周期相關(guān)；第六步自然養(yǎng)生將從固化室出來的已經(jīng)卸壓的板材半成品與鋼墊板、下托板和上蓋板分開后堆垛常溫下堆放自然養(yǎng)生1周；第七步干燥將自然養(yǎng)生后的板材送至干燥窯在80-90°C的溫度下干燥至含水率為9-10%左右；第八步齊邊與砂光將干燥后的板材運(yùn)送至縱橫齊邊鋸進(jìn)行縱橫裁邊處理，然后送至強(qiáng)力砂光機(jī)進(jìn)行表面砂光處理，最后得到稻草碎料增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材成品。
全文摘要
一種非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材制造方法，包括以下步驟非木質(zhì)植物纖維加工固化劑配制物料混合機(jī)械鋪裝連續(xù)冷壓成型自然養(yǎng)護(hù)干燥齊邊與砂光本發(fā)明可以使非木質(zhì)植物纖維增強(qiáng)無機(jī)復(fù)合材的植物纖維用量提高到70%以上，產(chǎn)品靜曲強(qiáng)度、彈性模量以及膠合強(qiáng)度分別提高41%、43%和38%，吸水厚度膨脹率降低60%，生產(chǎn)周期縮短30%以上，外觀質(zhì)量顯著提高。
文檔編號(hào)B28B1/52GK102555031SQ20121004004
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者吳義強(qiáng), 李新功, 李蘊(yùn)龍, 楊光偉 申請(qǐng)人:中南林業(yè)科技大學(xué)