一种玉米秸秆生态板及其制备方法

本发明涉及板材加工，尤其涉及一种玉米秸秆生态板及其制备方法。

背景技术：

1、我国农作物秸秆种类多、总量大，是世界第一大秸秆产出国，占全球秸秆资源量的近五分之一。在传统的玉米种植中，只有一小部分的玉米秸秆得到利用，大部分的玉米秸秆以露天焚烧的方式处理，其余的玉米秸秆被堆放在路边，不仅会带来空气污染，还会影响交通安全。

2、秸秆原料化利用为闲置秸秆资源找到一条“增值”之路，经过积极探索实践，秸秆原料化利用技术取得积极的进展，其中，以玉米秸秆作为板材的主要原料制备人造板材，不仅可以使玉米秸秆得到合理利用，还可以有效缓解森林资源匮乏的压力，大大减少木材的砍伐。但是，由于玉米秸秆纤维疏松，导致其制备的板材本身孔隙率较大，存在着吸水性较强、强度低和易变形的缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种玉米秸秆生态板及其制备方法。本发明提供的玉米秸秆生态板吸水膨胀率低、强度高。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种玉米秸秆生态板的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将玉米秸秆粉和胶料混合后分成表层湿料和芯层湿料；所述表层湿料和芯层湿料的质量比为1：(1～2)；所述胶料包括酶改性大豆胶黏剂、疏水剂和结合剂；

5、(2)将所述步骤(1)得到的表层湿料和芯层湿料分别进行烘干，得到表层物料和芯层物料；所述表层物料的含水率为25～30％；所述芯层物料的含水率为10～15％；

6、(3)将所述步骤(2)得到的芯层物料和表层物料按照表层-芯层-表层的方式进行铺装，然后依次进行预压和热压，得到玉米秸秆生态板。

7、优选地，所述步骤(1)中玉米秸秆粉的粒度为40～60目。

8、优选地，所述步骤(1)中胶料的添加量为玉米秸秆粉的10～14％。

9、优选地，所述步骤(1)中酶改性大豆胶黏剂按质量百分比包括：大豆蛋白10～14％、蛋白酶0.02～0.15％、碱0.01～0.015％，防腐剂0.001～0.0015％，以及余量的去离子水。

10、优选地，所述蛋白酶包括漆酶、酪蛋白酶和转谷氨酰胺酶中的一种。

11、优选地，所述步骤(1)中疏水剂的质量为酶改性大豆胶黏剂的1～1.4％。

12、优选地，所述步骤(1)中结合剂的质量为酶改性大豆胶黏剂的40～60％。

13、优选地，所述步骤(3)中预压的压力为0.4～0.5mpa，预压的时间为20～40s。

14、优选地，所述步骤(3)中热压的温度为120～140℃，热压的压力为1.5～2.5mpa，热压的时间为15～20min。

15、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备的玉米秸秆生态板。

16、本发明提供了一种玉米秸秆生态板的制备方法，包括以下步骤：(1)将玉米秸秆粉和胶料混合后按质量比1：(1～2)分别进行烘干，得到表层物料和芯层物料；所述胶料包括酶改性大豆胶黏剂、疏水剂和结合剂；所述表层物料的含水率为25～30％；芯层物料的含水率为10～15％；(2)将所述步骤(1)得到的芯层物料和表层物料按照表层-芯层-表层的方式进行铺装，然后依次进行预压和热压，得到玉米秸秆生态板。本发明将玉米秸秆粉和胶料混合，通过控制芯层湿料和表层湿料的质量比，可以增加制得的板材的密度，进而增强制得的生态板的强度；然后分别烘干得到含水率为25～30％的表层物料和含水率为10～15％芯层物料，芯层物料的含水率比表层物料的含水率更低，形成梯度，有利于热压温度的传递，从而有利于后续芯层和表层的压缩，增大密度，进而增强制得的生态板的强度；通过采用酶改性大豆胶黏剂、疏水剂和结合剂做胶料，使制得的生态板无甲醛释放，同时添加疏水剂可以减低制得的生态板的吸水率；将主要组分相同但含水率不同的表层物料和芯层物料按照表层-芯层-表层的方式进行铺装，可以保证制得的生态板的结构稳定，且表层与芯层可以相互牵制，释放应力，避免膨胀开裂，使制得的生态板稳定性好，强度高；通过预压、热压，使玉米秸秆粉与胶料压实，可以进一步增大生态板的密度，进而增加生态板的强度。实施例结果显示，采用本发明提供的制备方法制得的生态板密度可达0.96g/cm3，静曲强度可达18.2mpa，弹性模量可达2865mpa，吸水膨胀率可低至12.3％。

17、说明书附图

18、图1为实施例1制得的玉米秸秆生态板的实物图。

技术特征：

1.一种玉米秸秆生态板的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中玉米秸秆粉的粒度为40～60目。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中胶料的质量为玉米秸秆粉的10～14％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中酶改性大豆胶黏剂按质量百分比包括：大豆蛋白10～14％、蛋白酶0.02～0.15％、碱0.01～0.015％，防腐剂0.001～0.0015％，以及余量的去离子水。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白酶包括漆酶、酪蛋白酶和转谷氨酰胺酶中的一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中疏水剂的质量为酶改性大豆胶黏剂的1～1.4％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中结合剂的质量为酶改性大豆胶黏剂的40～60％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中预压的压力为0.4～0.5mpa，预压的时间为20～40s。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中热压的温度为120～140℃，热压的压力为1.5～2.5mpa，热压的时间为15～20min。

10.权利要求1～9任意一项所述制备方法制备的玉米秸秆生态板。

技术总结本发明提供了一种玉米秸秆生态板及其制备方法，属于板材加工技术领域。本发明通过控制芯层湿料和表层湿料的质量比，增加生态板的密度，进而增强生态板的强度；芯层物料的含水率比表层物料的含水率低，有利于热压温度的传递，有利于后续芯层和表层的压缩，增大密度，进而增强生态板的强度；采用酶改性大豆胶黏剂、疏水剂和结合剂做胶料，使生态板无甲醛释放，同时疏水剂可以降低生态板的吸水率；通过预压和热压将玉米秸秆粉与胶料压实，进一步增大生态板的密度，增加生态板的强度。采用本发明提供的制备方法制得的生态板密度可达0.96g/cm<supgt;3</supgt;，静曲强度可达18.2Mpa，弹性模量可达2865Mpa，吸水膨胀率可低至12.3％。技术研发人员：杨秀清受保护的技术使用者：山西大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5