專利名稱：一種非木質植物纖維增強無機復合材制造方法
技術領域：
本發明屬于復合材料制造領域，具體為一種非木質植物纖維增強無機復合材制造方法。
背景技術：
無機復合材是以木質或非木質等植物碎料(或纖維)為增強材料，水泥、石膏等其它無機材料作為膠粘劑，輔之以其他添加劑經一定加工工藝而制成的一種復合材料。該材料具有質量輕，強度高，耐久性、耐候性、耐火性、耐熱性、隔音性好，可裝飾性能好(板材具有很好的機械加工性能，可對其進行鉆、鋸、磨、釘、膠結等加工，板材表面可貼裝飾紙、噴灰漿和油漆等)，生產和使用過程中不存在游離甲醛和酚等污染等眾多優點，是一種綠色家具及建筑裝修材料，能廣泛應用于家具制造及室內外建筑裝修領域。目前，我國植物基無機復合材生產主要采用半干法，植物碎料(或纖維)和水泥或石膏等無機膠粘劑混合主要通過攪拌機攪拌混合，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，力學性能及板材外觀差，市場競爭力差，制約了植物基無機復合材的發展。

發明內容
本發明所解決的技術問題在于提供一種非木質植物纖維增強無機復合材制造方法，以解決上述背景技術中的缺點。本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現 一種非木質植物纖維增強無機復合材制造方法，包括以下步驟
第一步非木質植物纖維加工通過鍘草機將含水率為1 左右的稻草或麥秸等非木質植物原材料切成長20cm左右的段，然后通過錘式再碎機粉碎成40-80目的細小纖維；
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植物纖維通過氣力輸送系統負壓輸送，輸送的同時將固化劑水溶液、無機膠粘劑與纖維均勻混合；具體方法是在風機管道的出口處設置固化劑水溶液和無機膠粘劑兩個物料入口 ；固化劑水溶液經噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機膠粘劑被粉碎成90-100目的細粉狀后通過螺旋運輸機運至膠粘劑入口 ；三種原料在輸送的同時均勻混合并輸送至混合料倉儲存；
第四步機械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機械鋪裝機鋪裝成一定厚度的連續板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成一定規格的板坯；
第五步連續冷壓成型將一定規格的板坯運送到鋼墊板上，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輸機送至固化室，板坯垛在輥筒運輸機上運行的同時通過加壓輥筒連續逐漸加壓， 壓力逐漸增大，最后達到一個穩定值。板坯在穩定壓力下固化成型，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輸機的速度以及膠粘劑固化周期相關；
第六步自然養生將從固化室出來的已經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生1周；
第七步干燥將自然養護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送至縱橫齊邊鋸進行縱橫裁邊處理，然后送至強力砂光機進行表面砂光處理，最后得到稻草碎料增強無機復合材成品。有益效果
本發明可以使非木質植物纖維增強無機復合材的植物纖維用量提高到70%以上，產品靜曲強度、彈性模量以及膠合強度分別提高41%、43%和38%，吸水厚度膨脹率降低60%，生產周期縮短30%以上，外觀質量顯著提高。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。實施例1
稻草纖維加工通過鍘草機將含水率為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粉碎成60目的細小稻草纖維；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輸送，輸送的同時將固化劑水溶液、無機膠粘劑與纖維均勻混合，水與無機膠粘劑(絕干)質量比為0. 4，固化劑(CaCl2占70%, Na2SiO4占30%，絕干)占無機膠粘劑1. 5%，稻草纖維(絕干)與無機膠粘劑(絕干)質量比為7:3。具體方法是在風機管道的出口處設置固化劑水溶液和無機膠粘劑兩個物料入口。固化劑水溶液經噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機膠粘劑被粉碎成90目的細粉狀后通過螺旋運輸機運至膠粘劑入口。混合物料經物料輸送系統混合輸送至混合料倉儲存，機械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機械鋪裝機鋪裝成12mm厚的連續板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成M40xl220mm的板坯；連續冷壓成型，將一定規格的板坯運送到鋼墊板上，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輸機送至固化室，板坯垛在輥筒運輸機上運行的同時通過加壓輥筒加壓，使板坯在一定的壓力下固化成型。固化室的長度與輥筒運輸機的速度以及膠粘劑固化周期相關；自然養生將從固化室出來的已經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生 1周；干燥將自然養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送至縱橫齊邊鋸進行縱橫裁邊處理，然后送至強力砂光機進行表面砂光處理，最后得到稻草纖維增強無機復合材成品。實施例2
麥秸纖維加工通過鍘草機將含水率為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粉碎成70目的細小麥秸纖維；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輸送，輸送的同時將固化劑水溶液、無機膠粘劑與麥秸纖維均勻混合，水與無機膠粘劑
4(絕干)質量比為0. 4，固化劑(CaCl2占60%, Na2SiO4占40%，絕干)占無機膠粘劑2. 0%，麥禾吉纖維(絕干)與無機膠粘劑(絕干)質量比為8:2。具體方法是在風機管道的出口處設置固化劑水溶液和無機膠粘劑兩個物料入口。固化劑水溶液經噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機膠粘劑被粉碎成100目的細粉狀后通過螺旋運輸機運至膠粘劑入口。混合物料經物料輸送系統混合輸送至混合料倉儲存；機械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機械鋪裝機鋪裝成18mm厚的連續板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成M40xl220mm的板坯；連續冷壓成型，將一定規格的板坯運送到鋼墊板上，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輸機送至固化室，板坯垛在輥筒運輸機上運行的同時通過加壓輥筒加壓，使板坯在一定的壓力下固化成型。固化室的長度與輥筒運輸機的速度以及膠粘劑固化周期相關；自然養生將從固化室出來的已經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生1周；干燥將自然養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送至縱橫齊邊鋸進行縱橫裁邊處理，然后送至強力砂光機進行表面砂光處理，最后得到非木質植物纖維增強無機復合材成品。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1. 一種非木質植物纖維增強無機復合材制造方法，其特征在于，包括以下步驟第一步非木質植物纖維加工通過鍘草機將含水率為1 左右的稻草或麥秸等非木質植物原材料切成長20cm左右的段，然后通過錘式再碎機粉碎成40-80目的細小纖維；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植物纖維通過氣力輸送系統負壓輸送，輸送的同時將固化劑水溶液、無機膠粘劑與纖維均勻混合；具體方法是在風機的出口管道處設置固化劑水溶液和無機膠粘劑兩個物料入口 ；固化劑水溶液經噴槍霧化后噴入固化劑水溶液入口，無機膠粘劑被粉碎成90-100目的細粉狀后通過螺旋運輸機運至膠粘劑入口 ；三種原料在輸送的同時均勻混合并輸送至混合料倉儲存；第四步機械鋪裝將攪拌均勻的混合料送至機械鋪裝機鋪裝成一定厚度的連續板坯，然后通過板坯橫截鋸將板坯橫截成一定規格的板坯；第五步連續冷壓成型將一定規格的板坯運送到鋼墊板上，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輸機送至固化室，板坯垛在輥筒運輸機上運行的同時通過加壓輥筒加壓，使板坯在一定的壓力下固化成型；固化室的長度與輥筒運輸機的速度以及膠粘劑固化周期相關；第六步自然養生將從固化室出來的已經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生1周；第七步干燥將自然養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送至縱橫齊邊鋸進行縱橫裁邊處理，然后送至強力砂光機進行表面砂光處理，最后得到稻草碎料增強無機復合材成品。
全文摘要
一種非木質植物纖維增強無機復合材制造方法，包括以下步驟非木質植物纖維加工固化劑配制物料混合機械鋪裝連續冷壓成型自然養護干燥齊邊與砂光本發明可以使非木質植物纖維增強無機復合材的植物纖維用量提高到70%以上，產品靜曲強度、彈性模量以及膠合強度分別提高41%、43%和38%，吸水厚度膨脹率降低60%，生產周期縮短30%以上，外觀質量顯著提高。
文檔編號B28B1/52GK102555031SQ20121004004
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者吳義強, 李新功, 李蘊龍, 楊光偉 申請人:中南林業科技大學