阻燃秸秆人造板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃秸秆人造板，包括裸面板以及设置在所述裸面板至少一个表面上的饰面层，所述裸面板以重量份计含有如下组分：秸秆颗粒5‑80份，粘结剂2‑25份，阻燃剂5‑65份，所述阻燃秸秆人造板具有高效阻燃、无烟和无毒等优异的综合性能。本发明专利技术还提供了该阻燃秸秆人造板的制备方法，采用热压定型技术制得所述裸面板，减少了成型工艺的步骤，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

Flame-retardant straw wood-based panel and its preparation method

The invention discloses a fire-retardant straw wood-based panel, including a bare face plate and an ornamental layer set on at least one surface of the bare face. The bare panel contains the following components in a weight meter: a straw particle 5, 80 portions, a binder 2, 25 copies, 5 flame retardants, 65 portions, and the flame-retardant straw wood-based panel has high efficiency flame retardancy and no fire retardant. Excellent comprehensive properties, such as smoke and non-toxic. The invention also provides a preparation method of the flame-retardant straw wood-based panel, which adopts the hot pressing and setting technology to produce the bare panel, reduces the steps of the molding process, greatly improves the production efficiency and reduces the production cost.

【技术实现步骤摘要】
阻燃秸秆人造板及其制备方法
本专利技术属于人造板
，具体涉及一种以秸秆为主要原料制造的环保阻燃人造板及其制备方法。
技术介绍
我国农作物秸秆逐年增加，已经超过10亿吨，随着我国农村能源清洁化程度的不断提高，秸秆做饭已经成为遥远的历史。秸秆还田不仅可以有效地改善土壤结构，明显增加土壤养分，增强土壤保肥、供肥能力，而且大大减轻了秸秆就地焚烧造成的严重环境污染，减少了化肥投入、节约了生产成本，提高了作物产量，产生了很好的经济效益，有效的遏制了秸秆焚烧现象，是各方面皆大欢喜的措施。去年我国秋冬季秸秆粉碎直接还田面积约在3亿亩(0.2亿公顷)以上。但是秸秆还田真的那么好吗？1、秸秆还田致霾气体据文献报道玉米在成熟收获时的青鲜秸秆的数量平均每亩约2吨，其化学成分约为水分70％、糖分10％、纤维等固体物质20％，秸秆粉碎直接还田后，在土壤里产生以下致霾气体：(1)植物源挥发性有机化合物(BVOCs)在玉米秸秆砍割晾晒的情况下，青鲜秸秆中的植物细胞失水破裂，细胞中的糖分流出、暴露于空气中，很快被氧化成为二氧化碳散逸于大气中。在秸秆粉碎直接还田的情况下，这些秸秆和秸秆中的糖分被封存于土壤缺氧的环境中，在多种微生物的作用下缓慢降解。降解的产物有：烷烃类、烯烃类、醇类、有机酸类、脂类、醛类、酮类、醚类等植物源挥发性有机化合物(BVOCs)。如葡萄糖果糖可以被野生酵母降解为乙醇、乙酸、丙酮等；木质素可以降解为香豆醇、松柏醇和芥子醇等。这种缓慢缺氧状态下的植物遗体降解，对于改善土壤结构、增加有机质、提高地力等方面具有非常重要的积极作用，在植物(农作物)生长旺期，这些挥发性有机化合物还可以对植物(农作物)的生长起到促进作用。但是，在秋冬季非植物(农作物)生长旺期，这些挥发性有机化合物(BVOCs)大量排放，不仅白白地浪费了资源，更加重了空气雾霾污染。因为这些BVOCs是形成空气悬浮颗粒物(PM2.5～PM10)的重要前体物和参与物，其与工业源挥发性有机化合物如氮氧化物(NOX)(NOX)、硫氧化物(SO2)、氨气(NH3)或氨根(NH4)等一起凝成二次气溶胶，气溶胶粘结起来形成PM2.5等悬浮颗粒物。在秋冬季时有的冷重高气压、静稳无流动、上热下冷的逆温天气状况下，这些悬浮颗粒物就会越凝结越密、越粘结越大，再与水蒸气(雾)一起，就形成了视线极差、呼吸困难的雾霾。(2)秸秆降解使土壤温度升高。秸秆中的糖分、纤维素、半纤维素和木质素降解的过程都是放热的化学反应，这些热量使土壤温度升高，一般可使20厘米(cm)的土壤表层升温2～4度(CO)。土壤温度升高产生三个后果：①微生物活性增强，土壤中有机物降解加速，BVOCs排放更快更多；②土壤里残存的化肥(如碳酸氢铵、尿素等)、农药也加速分解，产生出氮氧化物(NOX)、氨气(NH3)及其他挥发性有机化合物(VOCs)；③土壤里的水分吸热，变为气体水分子或水蒸气(液体水分子)排入大气中。(3)土壤蒸腾逸出的水分子在空气中遇到悬浮颗粒物，形成类似于“雨核”的“霾核”，液态水包裹着灰霾。像云不是云、似雾不是雾，现在有个专有的名词称呼-“雾霾”，事实上，分析雾霾的化学成分，其水分在90％以上。综上所述，本文把因为秸秆粉碎直接还田产生的、在秋冬季特殊的气候(气温、气压、流动性等)条件下的、能够导致雾霾发生发展的各种农田气体排放物，专称为“秸秆还田致霾气体”,简写为ZMQT。以区别于其他工业源、农业源、生活源的致霾气体。农田致霾气体(ZMQT)的排放，从秸秆粉碎直接还田的当日就开始了，一直持续到来年的3月上旬，其排放强烈期在每年的10月份到来年的元月上旬约100天左右，期内排放最高值每日可达1千克/平方米)(1kg/m2)，即每公顷(1万平方米)每日排放可达10吨，若按平均每日每平方米排放0.5千克即每公顷每日排放5吨计算，则在100天的时间里，3亿亩(0.2亿公顷)的秸秆还田面积共可排放致霾气体(ZMQT)100亿吨。①温和隐蔽性：秸秆直接还田的致霾气体(ZMQT)排放，不像工业烟囱排放的烟气、不像秸秆露天焚烧排放的烟雾、不像汽车尾气排放的尾气，这些排放强烈、集中、直观，视觉冲击性强，相反地，秸秆直接还田的致霾气体排放是看不见(隐蔽)的，每天排放不多(温和)的，正因为这种温和隐蔽性才让人们未认识、不重视。②长期持续性：秸秆直接还田的致霾气体排放，从秸秆还田之时开始，一直持续到秸秆全部分解完毕。在华北、东北区域大约需要六个月以上，分解快速期即排放强烈期在始于九月底十月初，终于来年元月上中旬约100天。而此时期正是我国静稳天气多发、秋冬季雾霾严重时期，这不是巧合—在这二百多天的时间里每时每刻都在排放，长时间、大面积的排放，累积起来数量惊人。这些年，我们查遍了工业源排放、生活源排放、也查了农业源排放，唯独没有查“秸秆直接还田的致霾气体”的排放。③危害的次生性：秸秆直接还田排放的致霾气体不是颗粒物而是气体，排放时数量小、看不见，在秋冬季排放，若遇空气静稳而累积起来，与其他工业空气污染物、汽车尾气空气污染物混合，就会凝结成空气悬浮颗粒物，不升不降不解体，致使空气污浊、视距变短、使人如坠地狱，恐慌恐惧，由开始的透明无害的气体，到凝结后才形成霾，所以说它是次生的危害性，是产生(导致)霾的“元凶”之一。为什么在秋冬季我国会突然大尺度地域形成严重雾霾？就是因为我国大面积的推广农作物秸秆粉碎直接还田。2016年秋季农作物秸秆直接还田面积达3亿多亩(0.2亿公顷以上)，其降解(分解)后产生致霾气体的面积广大，在离地面0-300米的空间弥漫。因其开始是透明气体而不是雾霾，所以不引起关注。而一旦条件适合(如逆温、静稳天气)，这些无色气体立即成霾，在三两个小时内突然就填满几百万平方公里范围内的巨大空间—从飞机(6000～10000米)望下看，不见大地城市；从雾霾里望上看，不见天日，这种大面积、大体量、短时间地爆发霾灾，显然是不仅仅是工业污染所能达到的。2、碳氮比失衡作物秸秆的碳氮比较高，超出了微生物生长和活动的最适碳氮比，秸秆还田后过高的碳氮比将在一定时间内影响土壤微生物生长和活动，如果氮肥施用量过小，微生物分解秸秆的作用较弱，将不利于秸秆的快速腐解与转化，另外，秸秆在腐解过程中会强烈固定土壤中的有效氮素，在后茬作物生长初期可能发生微生物和作物争夺氮素的情况，不利于作物苗期的生长发育。有研究指出，秸秆还田后导致小麦减产的原因是秸秆单独还田导致土壤碳氮比失衡。随着作物产量提高到高产和超高产水平，秸秆生产量增加，长期大量秸秆还田，加之氮肥施用量的不合理，会导致土壤碳氮比失衡现象加重。3、温室气体排放量增加农田温室气体排放受温度、水分、土壤碳氮比等因素的变化影响较大，因而秸秆还田量和秸秆还田方式对其排放量的影响显著，大量研究表明，秸秆还田显著增加土壤温室气体的排放量，尤其是甲烷的排放，淹水混施秸秆处理水稻生长期内甲烷平均排放通量显著高于淹水不施秸秆处理，冬季秸秆还田可显著增加冬灌田水稻生长期内的甲烷排放。与秸秆不还田相比，小麦秸秆还田显著增加了土壤的甲烷排放量，但不同秸秆还田方式下其排放量差异显著，秸秆覆盖处理比秸秆均匀翻压混入处理甲烷总排放量减少32％。秸秆还田对N2O排放的影响结论不一，可能是因为不同秸秆还田条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃秸秆人造板，包括裸面板以及设置在所述裸面板至少一个表面上的饰面层，其特征在于：所述裸面板以重量份计含有如下组分：秸秆颗粒5‑80份，粘结剂2‑25份，阻燃剂5‑65份；所述粘结剂通过下述方法制备：1)将聚乙烯醇和水依次加入反应釜中，聚乙烯醇与水的质量比为(0.15‑2)：1，以100‑200rpm的转速搅拌均匀，加热至100‑150℃后，于转速250‑380rpm下，维持1.5‑4.5h；2)待步骤1)中所得到的混合物料冷却至室温后，加入乙烯共聚乳液中，所述混合物料与乙烯共聚乳液的质量比为(0.15‑1.5)：1，在温度为30‑65℃，搅拌速度为600‑800rpm的转速下，维持1‑3h；3)加入步骤2)所得产物的质量1‑15％的氯化钙或氯化镁，常温下，以搅拌速度为600‑800rpm的转速下，搅拌均匀，出料即得到所述粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃秸秆人造板，包括裸面板以及设置在所述裸面板至少一个表面上的饰面层，其特征在于：所述裸面板以重量份计含有如下组分：秸秆颗粒5-80份，粘结剂2-25份，阻燃剂5-65份；所述粘结剂通过下述方法制备：1)将聚乙烯醇和水依次加入反应釜中，聚乙烯醇与水的质量比为(0.15-2)：1，以100-200rpm的转速搅拌均匀，加热至100-150℃后，于转速250-380rpm下，维持1.5-4.5h；2)待步骤1)中所得到的混合物料冷却至室温后，加入乙烯共聚乳液中，所述混合物料与乙烯共聚乳液的质量比为(0.15-1.5)：1，在温度为30-65℃，搅拌速度为600-800rpm的转速下，维持1-3h；3)加入步骤2)所得产物的质量1-15％的氯化钙或氯化镁，常温下，以搅拌速度为600-800rpm的转速下，搅拌均匀，出料即得到所述粘结剂。2.根据权利要求1所述的阻燃秸秆人造板，其特征在于，以质量百分比计，所述阻燃剂包括如下组分：5-30％磷酸铝，3-15％磷酸铁，10-45％硅酸钠，3-20％氧化镁，0.5-15％硅酸镁和3-15％硼砂。3.根据权利要求2所述的阻燃秸秆人造板，其特征在于，所述阻燃剂包括粒径为50-70μm的磷酸铝和氧化镁，粒径为5-7μm的磷酸铁和硅酸钠，粒径为10-25μm的硅酸镁和硼砂。4.根据权利要求1所述的阻燃秸秆人造板，其特征在于，所述秸秆选自麦秸秆、稻草秸秆、玉米秸秆、棉花秸秆、花生壳、竹枝叶、油菜秸秆中的至少一种；所述秸秆的含水率小于2％，经切草机切碎后的长度为2mm-100mm。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓峰，
申请(专利权)人：吕晓峰，
类型：发明
国别省市：浙江,33