專利名稱：蜂窩稻(麥)草板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型建材領(lǐng)域。
現(xiàn)將本發(fā)明技術(shù)背景略述于下1983年，中國新型建材總公司從英國引進兩條加壓稻草板生產(chǎn)線成套設(shè)備，分別在遼寧營口和大洼兩地建廠投產(chǎn)。該生產(chǎn)線成套設(shè)備是根據(jù)1930年代初，瑞典人尼爾斯(Nils Ryberg)發(fā)明的工藝流程而設(shè)計成的，以成捆的散稻草為加工原料。成捆的散稻草從專設(shè)的堆料場運到生產(chǎn)車間，送上生產(chǎn)線，經(jīng)散捆、清理、篩選等預(yù)處理工序后，進入高高聳立的立式料斗，稻草靠重力下落至喂料口，由曲柄軸帶動的四個沖錘，反復(fù)一次次把一束束稻草沖入沖壓室，在不添加任何膠粘劑的情況下，加熱擠壓成板芯，接著在覆面紙上涂膠，貼在板面上，制成紙面加壓稻草板。這種產(chǎn)品用于建房做墻板、頂板，隔音、隔熱效果很好；但其強度、特別是縱向強度較差，生產(chǎn)質(zhì)量不夠穩(wěn)定，不能生產(chǎn)40mm厚度以下和60mm厚度以上的稻草板。
1986年，中國曾做出過最終要建成6000條生產(chǎn)線的規(guī)劃，并對英國設(shè)備進行過測繪仿制，但至今尚未獲得廣泛的推廣應(yīng)用。
1987年，本人曾經(jīng)對英國設(shè)備進行過國產(chǎn)化改進設(shè)計，由于當(dāng)時我國不能生產(chǎn)寬幅覆面紙，只能生產(chǎn)一米左右的窄幅紙，故設(shè)計了生產(chǎn)900mm寬的稻草板，改沖錘式為平板整體式?jīng)_頭，并制成樣機，還進行了單機試驗，獲得了十分滿意的實驗樣品。
1992年，本人提出了進一步改進設(shè)計方案，于1993年申報了發(fā)明專利，名稱增強稻草板及其生產(chǎn)方法，申請?zhí)?3105843.0，曾于1994年4月13日公開。增強稻草板的主要特點就是強度增強，特別是縱向強度大大增強；其生產(chǎn)工藝改用稻草簾和稻草繩為直接加工原料。但未得到實施。
1998年，中國發(fā)生大洪水后，“以草代木”呼聲再起，稻草板再次得到人們關(guān)注。仿制英國的加壓稻草板設(shè)備和國產(chǎn)化增強稻草板設(shè)備都相繼上馬，由于國產(chǎn)稻草板產(chǎn)量和質(zhì)量都不能滿足使用要求，上海大量進口澳大利亞稻草板，在上海蓋起十五層的公寓樓和兩層的康居民宅。東北地區(qū)也用大洼生產(chǎn)的稻草板蓋了不少民房、辦公樓、糧食倉庫等建筑物。
國外相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，歐洲、亞洲、澳洲、南北美洲都在生產(chǎn)加壓稻草板，而且生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備以及產(chǎn)品質(zhì)量都比中國的好。以美國為例，1970年代，美國引進歐洲稻草板技術(shù)，1990年代改進的第三代設(shè)備在德克薩斯州投產(chǎn)，生產(chǎn)的稻草板用來建造民宅，把稻草板與木條作成類似蜂窩結(jié)構(gòu)的組合板，用做承力墻板，在南方熱帶和北方寒帶推廣應(yīng)用。參見“Agriboard Industries”。另外，近年來美國發(fā)展了一種優(yōu)質(zhì)的麥草碎粒板。參見“Prime Board”。
本發(fā)明之目的在于進一步改進加壓稻草板和增強稻草板及其生產(chǎn)方法，設(shè)計一種新工藝新設(shè)備，生產(chǎn)一種新產(chǎn)品，優(yōu)于加壓稻草板和增強稻草板，能更有效取代木質(zhì)板材，例如刨花板，能更有效利用稻草、麥草資源，節(jié)約木材資源，實現(xiàn)“以草代木”的理想。
本發(fā)明主要內(nèi)容是1，生產(chǎn)一種膠凝蜂窩空心和膠凝纖維表面的稻草板或麥草板，以取代現(xiàn)行墻體材料，如磚石及木材，參見

圖1；2，設(shè)計一種蜂窩稻草板和麥草板的生產(chǎn)工藝方法，即稻草簾或麥草簾——沖切沖壓、沖孔噴涂、加熱凝固、整體成型，參見圖2；3，設(shè)計一種實現(xiàn)上述生產(chǎn)工藝的設(shè)備，集自動喂料，沖切沖壓、沖孔噴涂、加熱定型于一體的專用的沖壓成型機，參見圖4；本發(fā)明主要特點一種稻草板和麥草板，其內(nèi)有縱向增強減重的膠凝蜂窩孔，外表面是耐撞擊、阻燃、防雨、平整的膠凝纖維面；其獨特的生產(chǎn)方法是采用一種專門設(shè)計的沖壓成型機，將與其沖頭同步運動的草簾往復(fù)沖切、一束一束地沖切壓入內(nèi)腔設(shè)置有反向沖(孔)頭及噴管、板面涂復(fù)環(huán)、壓棍和擋板、孔加熱管和面加熱板的矩型孔道式?jīng)_壓成型室，經(jīng)沖孔噴膠、環(huán)面涂復(fù)、逐步壓緊，達到額定壓力，壓棍松開，經(jīng)過預(yù)壓密實的草流，推動著擋板，一起進入加熱段，孔加熱管和面加熱板同時加熱，稻草或麥草內(nèi)含膠質(zhì)被擠出凝固，內(nèi)孔面噴的膠及板外表面涂復(fù)混膠纖維膏也凝固，蜂窩板坯成型，連續(xù)擠出，再經(jīng)冷卻、切割、封端，即成一種新型建材產(chǎn)品。
本發(fā)明的積極效果1，新產(chǎn)品比現(xiàn)行相同規(guī)格尺寸的加壓稻草板或增強稻草板的重量減輕1/4，也就是原材料節(jié)省1/4。例如，；現(xiàn)行58毫米厚加壓稻草板每平方米重量為25公斤，而新產(chǎn)品重量在20公斤以下；2，新產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，以及強度、隔音、隔熱、阻燃等性能都比加壓稻草板和增強稻草板要好，可視為一種新型復(fù)合材料；3，新工藝采取內(nèi)外同時加熱，加熱速度和效率比加壓稻草板和增強稻草板單從外表面加熱要高近1倍，即生產(chǎn)效率可提高1倍；4，新工藝不再用昂貴的覆面紙，省掉相關(guān)設(shè)備，降低了原始投資和生產(chǎn)成本；5，新工藝可生產(chǎn)20mm厚的薄板，也可生產(chǎn)120mm厚的厚板；現(xiàn)提出以下兩個實施方案實施方案1 產(chǎn)品規(guī)格蜂窩稻草板，厚度60mm×寬度1200mm×長度2400mm，蜂窩孔直徑30mm。參見圖3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖(標(biāo)號1為蜂窩孔，標(biāo)號2膠凝纖維面，標(biāo)號3為自身膠接的稻草板芯)；圖4，生產(chǎn)工藝和主要設(shè)備示意圖。
1，利用手推車將稻草簾卷D置于供料架支承1.1上，并由人工把稻草簾牽引到供料架牽引機構(gòu)，喂入牽引輥；2，由15千瓦電機驅(qū)動的沖壓成型機1，通過傳動機構(gòu)1.2帶動沖頭1.3，把與沖頭連鎖運動至沖壓室入口1.4處的稻草簾，往復(fù)一段一段或一束一束地沖切和沖入沖壓室，沖壓室入口段內(nèi)腔橫向設(shè)置的一排頭部為圓錐形的噴膠管1.5，把稻草流沖出一個個孔道，同時也噴灑由供膠系統(tǒng)J不斷供給的熱固型膠液；每一束被沖入的稻草都受膠，特別是沿噴膠管磨察而過的那部分稻草，受膠更充足；稻草后束推前束，逐漸壓緊，當(dāng)經(jīng)過噴膠管后段1.6到達沖壓室內(nèi)壁環(huán)形涂復(fù)槽1.7，稻草流與沖壓室壁腔接觸的外表面和與噴膠管接觸的內(nèi)表面，都將涂復(fù)一層均勻的熱固型膠混纖維膏，膠混纖維膏供應(yīng)系統(tǒng)R1和R2保持所需纖維膏的供應(yīng)。在生產(chǎn)過程啟動階段，稻草流前鋒到達被壓棍1.8壓著的擋板1.9時，稻草流暫時受阻，不能前進而聚集，越壓越緊，當(dāng)測壓控制系統(tǒng)C測出已達到所需壓力，壓棍便松開擋板，前部被壓緊、密實的稻草流繼續(xù)前進，進入溫度為攝氏200度左右的加熱段1.10，稻草流逐漸受熱，膨脹擠壓，一方面，像加壓和增強稻草板成型原理一樣，稻草被擠壓出自身固有的膠汁并固化，另一方面，人為添加的膠液和膠混纖維膏也固化，一并把稻草流凝固成稻草板坯；在加熱擠壓凝固過程中，壓棍1.11測量控制著凝固壓力。3，連續(xù)板坯擠出加熱段后，進入冷卻器2，快速冷卻至攝氏40度左右，出冷卻器后，啟動擋板便可取下保存，以備下一次重新啟動時再用；4，冷卻了的連續(xù)板坯經(jīng)切割機3，按產(chǎn)品規(guī)格2400mm長度，自動切割；5，經(jīng)封端機4，用涂復(fù)有熱熔膠、印上產(chǎn)品規(guī)格、廠家名稱的封端紙封端；6，經(jīng)檢驗合格，規(guī)為產(chǎn)品者，入庫待售。
實施方案2產(chǎn)品規(guī)格厚度20mm×寬度1200mm×長度2400mm，蜂窩孔直徑為0；參見圖5，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖(標(biāo)號1為膠凝纖維面，標(biāo)號2為自身膠結(jié)稻草板芯)；圖6，沖壓成型室結(jié)構(gòu)示意圖。
方案2與方案1的工藝方法和機理是一樣的，只是沖壓成型室和與其配合工作的沖頭結(jié)構(gòu)形式不同。把方案1的沖壓成型室內(nèi)腔中設(shè)置的噴膠管加熱管改成一塊帶噴膠加熱功能的隔板，隔板前端與傳動機構(gòu)1帶動的沖頭2配合做兩次沖切，第一次把稻草簾4沖切40mm高一束，進入沖壓室后。沖頭與隔板前端第二次沖切成20mm高上下兩段，分別沖入隔板隔開的上下兩層式?jīng)_壓成型室3，經(jīng)噴膠環(huán)5噴膠，再經(jīng)涂膏環(huán)6涂膏，至壓棍7壓著的擋板8，積聚密實，達到一定壓力，壓棍松開擋板，密實的稻草流推著擋板一道進入加熱段9，雙面加熱固化，壓棍10測量控制固化成型壓力，在額定壓力和溫度條件下，同步擠壓出上下兩塊連續(xù)板坯，經(jīng)冷卻、切割和封端，成為產(chǎn)品。
實施方案3產(chǎn)品規(guī)格厚度120mm×寬度1200mm×長度2400mm，兩排蜂窩孔，蜂窩孔直徑30mm；參見圖2，產(chǎn)品示意圖，圖7，沖壓成型室示意圖。
方案3與方案1的工藝方法和機理一樣，只是沖壓成型室及與其匹配工作的沖頭結(jié)構(gòu)形式不同，把方案一的沖壓成型室加高，腔高度尺寸120mm，并在腔內(nèi)多設(shè)一排噴膠加熱管，參見圖7，沖壓成型室結(jié)構(gòu)式意圖；圖中標(biāo)號及工藝過程與方案2同，參見圖1，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖(標(biāo)號1為膠凝蜂窩孔，。標(biāo)號2為自身膠結(jié)板芯，標(biāo)號3為膠凝蜂窩面)，其它相關(guān)部件也做相應(yīng)修改，就能生產(chǎn)出相應(yīng)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩稻(麥)草板，其內(nèi)部有一排增強減重的膠凝蜂窩孔，其外表面是耐撞擊、阻燃、防雨、平整的膠凝纖維面，其余為稻草自身膠膠結(jié)和機械絞接的稻草板板芯；其生產(chǎn)方法是，采用一臺專門設(shè)計的沖壓成型機，利用該機往復(fù)運動的沖頭把連鎖喂給運動草簾一束一束地沖切送入內(nèi)腔設(shè)置噴膠管、涂膏環(huán)、加熱管、加熱板、擠壓輥和擋板的矩型孔道式?jīng)_壓成型室；草流經(jīng)噴膠、涂膏、壓緊，達到額定壓力，壓輥松開擋板，密實的草流進入加熱段加熱固化成型為板坯，連續(xù)擠出，再經(jīng)冷卻、切割、封端，成為規(guī)格產(chǎn)品。
2.基于上述權(quán)利要求1，一種薄型實心稻(麥)草板，其表面是膠凝纖維面，其余為稻草自身膠膠接和機械絞接板芯，其生產(chǎn)方法與蜂窩稻(麥)草板基本相同，不同之處是沖壓成型室和與其配合工作的沖頭的結(jié)構(gòu)形式不同；沖壓成型室內(nèi)腔設(shè)置的是一塊帶噴膠、涂復(fù)環(huán)和加熱板的橫隔板；該橫隔板前端與沖頭配合對第一次沖切送入的草束，做第二次沖切，將其分成兩束，分別送入上下兩層矩型孔道，兩層草流分別經(jīng)噴膠涂復(fù)擠壓加熱固化后，成兩塊連續(xù)板坯，再經(jīng)冷卻、切割和封端，同時獲得兩塊產(chǎn)品。
3.基于上述權(quán)利要求1，一種雙排膠凝蜂窩稻(麥)草板，其內(nèi)部有兩排增強減重蜂窩孔，其外表面是膠凝蜂窩面，其于為稻草自身膠膠接和機械絞接板芯；其生產(chǎn)方法是在沖壓成型室內(nèi)腔橫向設(shè)置兩排噴膠、加熱管，相關(guān)部件也做相應(yīng)修改配合，經(jīng)過上述相同的工藝過程，生產(chǎn)出雙排膠凝蜂窩孔稻(麥)草板產(chǎn)品。
全文摘要
一種蜂窩稻(麥)草板,其內(nèi)部有膠凝的增強減重蜂窩孔1,其外表面是防雨、阻燃、耐撞擊、平整的膠凝纖維面2,其余為稻草自身膠結(jié)的板芯主體結(jié)構(gòu)3。這種膠凝蜂窩稻(麥)草板的生產(chǎn)方法,是采用生產(chǎn)線成套設(shè)備連續(xù)作業(yè)方式。生產(chǎn)線主機是一臺專門設(shè)計的、集沖壓、噴膠、涂覆、加熱、成型于一身的沖壓成型機,其連續(xù)往復(fù)運動的沖頭把與其連鎖運動的草簾一束一束地沖切送入內(nèi)腔設(shè)置有噴膠、加熱管、涂覆環(huán)加熱板的矩形孔道式?jīng)_壓室。經(jīng)噴膠、涂覆,逐漸壓緊,達到額定壓力后,再進入加熱段固化成型,擠出連續(xù)板坯;再經(jīng)快速冷卻,按規(guī)格切割,封端而形成產(chǎn)品。膠凝蜂窩稻(麥)草板,根據(jù)用途和市場需求,可制成20～120mm不同厚度,用做墻板、頂板、望板、樓層地面板及家具用板材等。產(chǎn)品價格:60mm×1200mm×2400mm標(biāo)準(zhǔn)板,生產(chǎn)成本57元/塊(20元/平方米),市場售價86元/塊(30元/平方米)。
文檔編號E04F15/02GK1265961SQ9912517
公開日2000年9月13日 申請日期1999年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者廖啟端 申請人:廖啟端