[发明专利]一种木塑板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建材领域，具体涉及一种木塑板。

背景技术

当前世界各国为了保护生态环境和林业的可持续性发展，都制订了限制原木采伐的计划，造成社会上木材供应紧张的局面。随着我国经济快速发展，人民生活水平的提高，建筑板材的需求量急剧增加，因而需要拓宽原料来源，增加人造板产量，减少木材采伐量。人造板发展趋势正快速地向由木材为原料转变成各种木材替代品为原料转变。以农作物秸秆为主要原料，生产的秸板材，具有各种优良的物理力学性能、表面装饰性能和二次加工性能，已经成为一种新型的板材。在建筑工程上，秸秆人造板可做室内门、天花板、墙面材料等，用秸秆内衬保温材料组装的复合墙体板材可以用作外墙。秸秆墙体材料安装方便，施工简单。用于家具制造方面，秸秆人造板的物理机械强度已经达到木质碎料板的国际要求。如经过表面装饰处理后的秸秆人造板可以替代木质中密度纤维板或刨花板，用于家具制造及室内装修，其工艺条件无需改变，应用无甲醛黏胶剂制造的人造板在家具制造及室内装修中具有独特的优势。

但是目前我国秸秆板材产品存在质量等方面的问题制约我国秸秆造板行业进一步扩张。首先在制造过程中广泛使用价格便宜的甲醛系粘合剂，造成了产品质量问题严重。甲醛轻度中毒会致人头晕脑胀，严重者甚至可能得白血病，危及生命。为此，国标GB18580-2001《室内装饰装修材料、人造板及其制品中甲醛释放限量》有望做出修订，剔除甲醛释放限量E2等级。其次由于秸秆本身表面的蜡质层和硅类化合物的存在，用一般的脲醛胶难以适应，为达到效果及环保要求，秸秆人造板生产可采用无甲醛的异氰酸酯胶粘剂，该胶粘剂具有胶合强度高，用胶量低，可在高含水率下胶合等优点，但是价格昂贵，造成产品单位成本升高，而且异氰酸酯胶粘剂还存在热压过程中会有粘板的缺点。另外，现有秸秆板材任然普遍存在防水性差，遇水膨胀率大，容易变形，握螺钉力差，含胶量大的问题。要解决这些问题对制备工艺较高，且板材要达到一定密度。

秸秆主要成分包括纤维素40-50%，半纤维素10-30%，木质素15-30%。在秸秆细胞壁中，半纤维素与木质素之间有化学键的联接，与纤维素之间有氢键的联接，限制了纤维素及半纤维素从细胞壁中的分离，降低了其利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木塑板，以解决现有秸秆板材防水性差，遇水膨胀率大，容易变形，握螺钉力差，含胶量大的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种木塑板的制备方法。

为了达到上述目的，一种木塑板，包括下列重量份的原料：秸秆细粉70—90份、二苯基甲烷二异氰酸酯0.5—1份、聚乳酸与羧甲基复合淀粉10—30份；其中聚乳酸与羧甲基复合淀粉制作时，聚乳酸的加入量为羧甲基淀粉质量的6—10倍。

优选地，一种木塑板，包括下列重量份的原料：秸秆细粉90份、二苯基甲烷二异氰酸酯0.7份、聚乳酸与羧甲基复合淀粉10份。

优选地，羧甲基淀粉选自市售取代度为0.3-0.6的工业羧甲基淀粉。聚乳酸选自市售分子量为8.0万～15万的聚乳酸。

上述木塑板的制备方法，其特征在于它包括下列步骤：

A. 秸秆预处理

秸秆清洗除杂后，截成小段；称取NaOH溶入水中，形成1-3%的碱溶液；将秸秆加入碱液中，加热至80—100℃，浸泡1—2h，过滤，获得秸秆粗粉，用水清洗至水显中性为止，烘干备用；

B、单层秸秆复合板材的制备

B1、羧甲基淀粉置入滚筒预糊化干燥得预糊化羧甲基淀粉，转入高速混合机，加入占羧甲基淀粉质量30—45%的甘油，40—50℃温度下混合均匀，静置4—6h，得甘油塑化羧甲基淀粉；

B2、聚乳酸在90—110℃干燥箱中干燥10—14小时，干燥好的聚乳酸加入高速混合机，聚乳酸的加入量为羧甲基淀粉质量的6—10倍，在40—50℃温度下与步骤B1中甘油塑化羧甲基淀粉共混8—10min，静置2—4h；

B3、取步骤A秸秆预处理获得的部分秸秆粗粉进行细粉碎，过150—200目筛，获得秸秆细粉，取秸秆细粉70—90份、二苯基甲烷二异氰酸酯0.5—1份、聚乳酸与羧甲基复合淀粉10—30份，在高速混合机中常温条件下共混8—10min；

B4、步骤B3获得共混物转入板材挤出设备中挤出成型，得单层秸秆复合板材。

优选地，所述步骤A中秸秆与碱溶液的料液质量比为1:10。

优选地，所述步骤B1中甘油分三次加入，每隔十分钟加一次。