[發明專利]一種西米椰子樹廢料板材及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 201710583403.7
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107190581A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 王秀侖;徐福東;黃莉莉
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: D21J1/04
• 分類號: D21J1/04;D21D1/02;D21D1/20
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 楊霞,翟攀攀

技術領域

本發明涉及生物質板材技術領域，尤其涉及一種西米椰子樹廢料板材及其制備方法、應用。

背景技術

中國人均森林面積占有量僅為0.1公頃左右，約為世界人均占有水平的20％，人均占有森林蓄積量約為9立方米，屬于世界上木材資源少的國家。與此相對應的，中國又是世界上木質板材消耗量較大的國家之一，國內原木產量與木材的工業需求存在的缺口在日益增長。

西米椰子樹(Metroxylon sagu)在全世界的生長面積大約有250萬公頃，主要生長在東南亞地區，是世界上樹干含淀粉最多的植物。西米椰子樹的樹干儲存著大量的淀粉，一顆西米椰子樹樹干提取出的淀粉在干燥后大約有200kg。西米椰子樹樹干提取淀粉后的剩余物殘渣，其長度為1-5mm，寬度為0.5-1mm，每年提取淀粉后剩余物大約有70萬噸，數量大。西米椰子樹廢料的主要化學成分含量(即纖維素、半纖維素和木質素)與木材相似，并且廢料中的殘余淀粉是天然的膠黏劑，故完全可以用來替代木材制造人造板。在石油資源日益枯竭的大環境下，使用西米椰子樹廢料為原料生產綠色板材是一件很有意義的事。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種西米椰子樹廢料板材及其制備方法、應用，通過采用西米椰子樹廢料生產西米椰子樹廢料板材，方法可行，工藝簡單，成本低廉，易于大規模生產；而且生產過程無化學膠黏劑，所得生物質板材可完全降解，適用于建筑材料和包裝材料等領域。

本發明提出的一種西米椰子樹廢料板材的制備方法，包括如下步驟：

S1、將西米椰子樹廢料置于水中浸泡；

浸泡的過程使得纖維軟化并且潤脹，產生潤脹的纖維不容易被切斷；而纖維潤脹的原因是由于纖維素和半纖維素分子結構中所含極性羥基與水分子產生極性吸引，水分子進入纖維素的無定形區，使纖維素分子鏈之間距離增大，從而引起纖維變形；

S2、將浸泡后的西米椰子樹廢料采用磨漿機進行打漿得到椰子樹皮漿液；

機械磨漿法分離纖維均勻、分離度較高；由于制造生物質板材非常重要一步是要進行纖維分離，西米椰子樹廢料經過磨解分離出大量的細纖維、微纖維，帚化后纖維的外比表面積大大增加，便于纖維之間的結合交織；

S3、將椰子樹皮漿液進行加熱，保溫得到預處理料；

消潛后纖維伸展開，壓制板材時增大接觸面積，有利于纖維的結合；

S4、將預處理料置于模具中進行熱壓得到西米椰子樹廢料板材；

熱壓擠出纖維間的水分，使得纖維交織結合，最終形成具有一定的機械強度的板材。

優選地，S1中，水溫為室溫。

優選地，S1中，浸泡時間為70-74h。

優選地，S3中，將椰子樹皮漿液進行加熱至85-95℃，保溫28-32min得到預處理料。

優選地，S4中，熱壓溫度為130-150℃，熱壓壓強為2-8Mpa。

本發明還提出的一種西米椰子樹廢料板材，采用上述西米椰子樹廢料板材的制備方法制得。

本發明還提出的上述西米椰子樹廢料板材作為建筑材料和包裝材料的應用。

本發明采用西米椰子樹廢料生產西米椰子樹廢料板材，方法可行，工藝簡單，成本低廉，易于大規模生產；而且生產過程無膠黏劑，所得生物質材料可完全降解，適用于建筑材料和包裝材料等領域。

本發明所得西米椰子樹廢料板材的密度為1.141～1.251g/cm3，抗彎強度為33.7～51.4MPa，抗拉強度為20.4～34.2MPa，達到了JIS標準的30號硬質板水平。

附圖說明

圖1為本發明實施例4所采用的西米椰子樹廢料。

圖2為本發明實施例4所得西米椰子樹廢料板材。

圖3為本發明所用熱壓工具；其中A為模具，B為銅塊，C為鋁片，D為金屬濾網。

圖4為本發明實施例4進行力學性能測試中，彎曲測試試驗片尺寸示意圖。

圖5為本發明實施例4進行力學性能測試中，拉伸測試試驗片尺寸示意圖。

圖6為本發明實施例4所得西米椰子樹廢料板材的抗壓強度與熱壓壓強的關系圖。

圖7為本發明實施例4所得西米椰子樹廢料板材的抗拉強度與熱壓壓強的關系圖。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

本發明提出的一種西米椰子樹廢料板材的制備方法，包括如下步驟：

S1、將西米椰子樹廢料置于水中浸泡；