本发明专利技术公开了一种木塑板及其制备方法，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。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。木塑板的制备方法包括秸秆预处理、单层秸秆复合板材的制备、秸秆三层复合板的制备步骤。本发明专利技术板材兼具木材和塑料的性能优点，且产品材料都为可生物降解材料，不含甲醛等对人体有害的物质。产品硬度高，强度大、不易变形、承重力强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建材领域，具体涉及一种木塑板。
技术介绍
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 杆为主要原料，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，秸杆人造板可做室内门、天花板、墙面材料 等，用秸杆内衬保温材料组装的复合墙体板材可以用作外墙。秸杆墙体材料安装方便，施工 简单。用于家具制造方面，秸杆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杆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。 但是目前我国秸杆板材产品存在质量等方面的问题制约我国秸杆造板行业进 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。其次由于秸杆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，秸杆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，现有秸杆 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。 秸杆主要成分包括纤维素40-50%，半纤维素10-30%，木质素15-30%。在秸杆细胞 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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种木塑板，以解决现有秸杆板材防水性差，遇水膨胀率 大，容易变形，握螺钉力差，含胶量大的问题。 本专利技术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：稻杆细粉70-90份、二 苯基甲烷二异氰酸酯〇. 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：秸杆细粉90份、二苯基甲烷二异氰 酸酯〇. 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. 秸杆预处理 秸杆清洗除杂后，截成小段；称取NaOH溶入水中，形成1-3%的碱溶液；将秸杆加入碱 液中，加热至80- 100°C，浸泡1 一2h，过滤，获得秸杆粗粉，用水清洗至水显中性为止，烘干 备用； B、 单层秸杆复合板材的制备 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°C温度下混合均匀，静置4一6h，得甘油塑化羧甲基 淀粉； B2、聚乳酸在90 - 110°C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°C温度下与步骤Bl中甘油塑化 羧甲基淀粉共混8 - lOmin，静置2 -4h ； B3、取步骤A秸杆预处理获得的部分秸杆粗粉进行细粉碎，过150-200目筛，获得秸杆 细粉，取秸杆细粉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 - IOmin ; B4、步骤B3获得共混物转入板材挤出设备中挤出成型，得单层秸杆复合板材。 优选地，所述步骤A中秸杆与碱溶液的料液质量比为1:10。 优选地，所述步骤Bl中甘油分三次加入，每隔十分钟加一次。 优选地，所述步骤M中板材挤出设备(现有）挤出成型过程从加料段至均化段各 区的温度分别为：150°C~160°C、160°C~170°C、170°C~180°C、180°C~190°C，获得 5- 12mm厚的单层秸杆复合板材。 优选地，上述木塑板的制备方法，还包括秸杆三层复合板的制备过程，取步骤A秸 杆预处理获得的另一部分秸杆粗粉置入喷胶机，喷入占秸杆粗粉质量5 - 8%的木材粘合 剂，混匀后在10-30Mpa的压力，140- 180°C温度下，热压10-20min，压制成5-6mm厚的 板材，并保持压力至板材冷，成型的板材进行裁边整理，得板材B ;选取尺寸一致、厚度相同 的两块权利要求3-6制得的单层秸杆复合板材和一块板材B，板材B置于两块单层秸杆复 合板材之间，板之间涂板材胶，在10 - 30Mpa的压力，140- 180°C温度下，热压10 - 30min， 获得秸杆三层复合板。其中木材粘合剂为无甲醛可降解生物质粘合剂，优选市售二苯基甲 烷二异氰酸酯胶。 本专利技术以秸杆纤维素为主要原料，复配聚乳酸、淀粉等成分制备木塑板，具有以下 优点： 1. 秸杆经碱化及热水处理后，可以去除秸杆表面蜡质及硅类化合物，解开部分纤维素、 半纤维素与木质素和在一起的状态。可以提高木材粘合剂粘结力，减少粘合剂用量。同时 也可以提高可塑性材料与纤维素、半纤维素的共混程度，提高板材性能； 2. 聚乳酸是一种热塑性脂肪族聚酯，一般具有良好的机械和加工性能，且聚乳酸可快 速降解，因此聚乳酸是一种具备良好的使用性能的绿色塑料； 3. 羧甲基淀粉具有亲水性强、粘结力好等优点，将羧甲基淀粉与聚乳酸进行交联可改 善聚乳酸材料性质，增强其吸水性以及冲击韧性，提高材料的使用性能，。并且能够增加聚 乳酸材料与纤维素相容性； 4. 本专利技术将甘油作为塑化剂，羧甲基淀粉与聚乳酸共混材料作为可塑性材料，与秸杆 纤维混合，加入二苯基甲烷二异氰酸酯作为共混交联剂，二苯基甲烷二异氰酸酯与淀粉、聚 乳酸以及纤维分子上的-COOH基以及-OH基具有高度反应性，而形成氨基甲酸酯键，在各成 分之间起界面兼容剂的作用，可作为共混交联剂及粘合剂，二苯基甲烷二异氰酸酯加入量 较少（0. 5-1%)就可以起到很好的作用。经加热挤压工艺，紧密结合形成复合板材，兼具木 材和塑料的性能优点，具有耐腐蚀、不翘曲、维修方便的优点。且本专利技术产品材料都为可生 物降解材料，对自然环境不会造成污染，且不含甲醛等对人体有害的物质。 5.本专利技术方法获得的单层秸杆复合板材，可用作各种装饰条、装饰板、装饰件、天 花板、壁板等。其技术性能如下表1 :6.本专利技术木塑板材还可与以秸杆为原料，加入胶黏剂，热压获得的秸杆板材结合制备 三合板。获得产品硬度高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种木塑板，其特征在于它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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田映良，崔芸，马青斌，徐贵静，
申请(专利权)人：甘肃圣大方舟马铃薯变性淀粉有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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