一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的

本发明属于利用秸秆制备复合板材，特别是涉及一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的方法。背景技术：1、秸秆是一种常见的农业生产废弃物，具有轻质多孔、保温、隔热、吸声等特性。目前，使用秸秆作为原料生产秸秆基复合材料用于建筑墙体的主要形式是，将秸秆原料加工成碎料单元，混合促凝材料制备有机/无机复合板材。在这类方式中，通常对秸秆原料单元的含水率要求较高，利用率较低。2、现有专利（公开号：116535183a），公开了一种秸秆基轻质建筑复合材料及其制备和应用。所述复合材料将秸秆碎料分成三种长度规格（<1 cm、1~3 cm、3~5 cm），按照不同的配比将秸秆碎料进行混合，在模具中倒入石膏浆体并搅拌均匀，经冷压成型制备而成。此方法所用秸秆碎料较短小，未能充分发挥秸秆长料在制备低密度墙体材料方面的优势，且石膏作为促凝材料的终产品强度较低。技术实现思路1、为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的方法该方法使用长度100 mm ~ 200 mm的秸秆单元，以镁基胶泥作为无机胶黏剂进行胶粘，在充分发挥稻秸秆和麦秸秆的材料特性基础上，提高秸秆的利用率和产品价值，获得具有强重比高、机械加工性能好、有防蛀防腐效果的秸秆基复合材料。2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：3、本发明提供一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的方法，主要包括以下步骤：4、1）前处理5、对稻秸秆进行去叶操作，叶柄去除率达到70%以上，麦秸秆叶柄去除率30%以上，对需要堆积存放的稻、麦秸秆，将其干燥至含水率小于25%；6、2）单元加工7、将前处理后的麦秸秆和/或叶稻秸秆加工成长度为100 mm ~ 200mm的物料单元，用以制备密度为0.31~0.40 g/cm3且具有不同厚度规格的复合材料；8、3）施胶9、使用添加3%～5%的建筑胶粉的镁基胶泥作为无机胶黏剂，通过喷胶方式对秸秆单元进行均匀施胶，施胶量为70%~75%；10、4）铺装11、因为秸秆单元长度大于10cm，在连续自动铺装时容易卷入铺装头，所以选择半自动模具铺装。12、5）成型与一次养生13、采用加热加压成型养生法，优选成型与一次养生的压力为0.31~0.59 mpa，温度为35℃~50℃，时间为2～12 h；一次养生后复合材料中镁基胶泥的固化率达到80%～85%。14、6）粗加工15、对一次养生过后的不完全固化坯料进行截断、锯剖和裁边等切削加工。16、7）二次养生17、根据粗加工后的复合材料的厚度，可选择相应的优化养生温度和时间，使得复合材料坯料中无机胶黏剂处于完全固化状态，当坯料厚度小于70mm时，优选养生温度为20℃~45℃，时间为2~5d，当坯料厚度70mm~150 mm时，优选养生温度为20℃~50℃，时间为2~6d，当坯料厚度大于150mm时，优选养生温度为20℃~60℃，时间为2~7d。18、8）精加工19、对二次养生过后的坯料进行铣削和砂光等精加工，包括边部铣削加工和上、下表面砂光加工，秸秆单元长度为100 mm~200 mm时择p60一段砂带磨削，或按照后续饰面要求进行表面砂光。20、作为本发明的一个优选技术方案，所述前处理步骤中的稻秸秆去叶操作采用人工剪切和机器去叶中的任一种；所述单元加工采用人工裁剪和机器定长截断中的任一种；所述前处理和单元加工步骤，优先采用不干燥的农作秸秆进行单元加工，以降低能耗和保证单元规格；所述前处理和施胶步骤，镁基胶泥的含水率与农作秸秆的含水率成相反的对应关系，但总用水量保持设计用水值；所述农作物秸秆主要为稻秸秆、麦秸秆或稻秸秆和麦秸秆的混合物。21、本发明相对于现有技术主要取得了以下技术效果：22、本发明提供的一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的方法法，对秸秆原材料的含水率要求低，前处理工艺简便，将秸秆加工成100 mm~200 mm长度规格的物料单元，使用镁基胶泥作为无机胶黏剂，添加少量建筑胶粉作为辅料，可实现在不添加其他组分的情况下制备具有不同尺寸规格的密度为0.31~0.40g/cm3的复合材料产品，充分利用了稻秸秆和麦秸秆在较大单元尺寸上的材料特性并实现高值化利用。设置一次养生环节，在不完全固化状态下对坯料进行粗加工（如锯切），可以降低加工能耗，减少锯切崩边等缺陷。通过本方法制备得到的秸秆基低密度无机复合材料，具有强重比大、机械加工性能好、具有防蛀防腐功能的特点，可用作建筑墙体、木质复合门等产品。技术特征：1.一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的方法，其特征在于，包括前处理、单元加工、施胶、铺装、成型、一次养生、粗加工、二次养生和精加工等步骤。所述前处理主要是对稻秸秆进行去叶作业，叶柄去除率达到70%以上，麦秸秆叶柄去除率30%以上。对需要堆积存放的稻、麦秸秆，需要将其干燥至含水率小于25%。所述单元加工是将秸秆茎部加工成长度为100 mm ~200mm的物料单元，以制备密度为0.31~0.4 g/cm3且具有不同厚度规格的低密度复合材料。所述的施胶步骤，是采用喷胶方法，将镁基胶泥均匀喷洒到秸秆单元上，喷胶量的质量占比为70%~75%，镁基胶泥中建筑胶粉的质量比为4%~6%。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铺装采用半自动模块铺装。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型和一次养生选择微热加压养生法，优选成型养生压力为0.26~0.49 mpa，温度为35℃~50℃，时间为2~12h。一次养生结束时，复合材料中镁基胶泥的固化率达到80%～85%。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗加工包括截断、锯剖和裁边等切削加工。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次养生包括在特定的温度、时间下的复合材料中镁基胶泥得到充分固结，当坯料厚度小于70mm时，优选养生温度为20℃~45℃，时间为2~5d，当坯料厚度70mm~150 mm时，优选养生温度为20℃~50℃，时间为2~6d，当坯料厚度大于150mm时，优选养生温度为20℃~60℃，时间为2~7d。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的精加工包括边部的铣削加工和上、下表面的砂光加工，选择p60一段砂带磨削，或按照后续饰面要求进行表面处理。7.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述前处理和单元加工步骤，优先采用不干燥的农作秸秆进行单元加工，以降低加工能耗和保证单元规格。8.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述前处理和施胶步骤，镁基胶泥的含水率与农作秸秆的含水率成相反的对应关系，但总用水量保持设计用水值。9.根据权利要求1~8中任一项所述的方法，其特征在于，所述农作物秸秆主要为稻秸秆、麦秸秆或稻秸秆和麦秸秆的混合物。技术总结本发明公开一种利用农作物秸秆制备低密度无机复合材料的方法，涉及利用秸秆制备复合板材技术领域，包括前处理、单元加工、施胶、铺装、成型、一次养生、粗加工、二次养生、精加工等步骤。所述单元加工是将稻秸秆或麦秸秆制成100 mm~200mm的长度规格，用以生产低密度复合材料产品；所述施胶是使用镁基胶泥作为无机胶黏剂；所述一次养生是使坯料处于不完全固化状态，以减少后续机械加工的动力消耗。本方法充分发挥农作物秸秆较长单元所具有的轻质多孔、隔音保温等特性，可制备具有多种幅面和厚度规格的秸秆基低密度复合材料，用作建筑墙体、木质复合门的芯材，具有良好的经济、环境和社会效益。技术研发人员：姜延红,郑化高,钱俊,马灵飞,张健受保护的技术使用者：江山市畅畅木业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26