CN102817287A - 生物质纸管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物质纸管的制备方法，属于生物可再生材料技术领域。其将生物质材料通过机械粉碎或气爆粉碎得到生物质粗粉和生物质细粉，将生物质粗粉和细粉投入双头挤出机根据所需形状采用挤出模具进行纸管挤出，将外幅材料同时用绕布机按S型进行绕幅，即得到产品生物质纸管。本发明采用干法造纸技术制备生物质纸管，减少了传统造纸产生大量污水的弊病，同时又采用了膨化和蒸汽爆碎技术设备，大大节约了废有机物材料的加工设备，节约了大量的能源、人工。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物质纸管的制备方法，属于生物可再生材料技术领域。
背景技术
我国是一个幅员辽阔的农业大国，单就农作物秸秆而言，秸秆年产量就高达7亿吨标准煤。但目前，如此巨大的秸秆资源非但没有得到有效利用，反而由于就地焚烧已成为我国一大社会公害。采用膨化和蒸汽爆碎技术，可以减少二氧化碳的排放，获得半纤维素、木质素和纤维素和其他生物质资源，通过结合国内大专院校和科研设计院可以开发出许多纸质等产品，形成十分大的产业链，同时减少环境污染。
传统的纸管是造纸厂利用废旧包装纸、报纸、废纸，经过水解、废水，打浆、加粘接剂，经过采用挤压方式成型，再经过烘干，表面粘接幅牛皮纸成为纸管，这钟纸管广泛应用于烟花的外壳，布料、塑料纸、纸张、无纺布等成卷的中心管。传统的造纸技术需要大量的机械设备，如粉碎机、打浆机、挤出及、刮奖机、烘干设备等，还会产生大量的造纸废水，浪费大量的能源、人工。
本发明采用膨化和蒸汽爆碎技术的专用设备对秸秆、木屑、树叶、茅草、花生壳、果壳、甲壳素、旧衣服、动物毛发、废旧包装纸、报纸、废纸、城市生活垃圾进行了汽爆碎和机械粉碎，获得制造生物质纸管的原材料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足之处，提供一种生物质纸管的制备方法，其采用膨化和蒸汽爆碎技术对生物质材料进行处理，获得制造生物质纸管的原材料。
按照本发明提供的技术方案，一种生物质纸管的制备方法，按重量份计步骤为：
（1）粉碎材料：获取生物质材料，采用发明专利号为200910031139.1公开的有机物质膨化处理装置（见该申请的权利要求1）机械粉碎或气爆粉碎并过筛，分为生物质细粉和生物质粗粉，生物质细粉直径为0.1~3mm，生物质粗粉为3~10mm；
（2）细粉混合物制备：取3~5份树脂类原料，按重量比1：1与溶剂混合稀释，稀释后的树脂类原料与100份步骤（1）所得生物质细粉混合，再加入3~5份催干剂，混合均匀后得到细粉混合物；
（3）粗粉混合物制备：取5份胶黏剂，用水稀释25~30g/L；稀释后的胶黏剂与100份步骤（1）所得生物质粗粉混合，再加入5~8份消石灰，混合均匀后得到成粗粉混合物；
（4）挤出成型：将步骤（2）所得的细粉混合物和步骤（3）所得的粗粉混合物投入双头挤出机根据所需形状采用挤出模具进行纸管挤出，在纸管挤出的同时，将外幅材料同时用绕布机按S型进行绕幅，即得到产品生物质纸管；外幅材料与纸管之间通过粘胶结合，粘胶由绕布机自动涂布。
所述生物质材料为秸秆、果壳、茅草、树叶、甘蔗渣、皮、麻、棉、废旧包装纸、报纸、废纸或木屑的一种或几种的混合物。
所述树脂类原料为氨基树脂、尿醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺树脂中的一种或几种的混合物。
所述溶剂为二甲苯、200号溶剂汽油、甲苯类溶剂中的一种。
所述催干剂为聚氨酯甲组份和乙组份的混合物。
所述胶黏剂为含有硅酸钠的水玻璃或刨花碱，木胶和消石灰中的一种。
所述外幅材料为牛皮纸。
本发明具有如下优点：本发明采用干法造纸技术制备生物质纸管，减少了传统造纸产生大量污水的弊病，同时又采用了膨化和蒸汽爆碎技术设备，大大节约了废有机物材料的加工设备，节约了大量的能源、人工。
具体实施方式
实施例1 一种生物质纸管的制备方法，按重量份计步骤为：
（1）粉碎材料：取生物质材料采用发明专利号为200910031139.1公开的有机物质膨化处理装置机械粉碎或气爆粉碎并过筛，分为生物质细粉和生物质粗粉，生物质细粉直径为0.1~3mm，生物质粗粉为3~10mm；
（2）细粉混合物制备：取3份树脂类原料，按重量比1：1与溶剂混合稀释，稀释后的树脂类原料与100份步骤（1）所得生物质细粉混合，再加入3份催干剂，混合均匀后得到细粉混合物；
（3）粗粉混合物制备：取5份胶黏剂，用水稀释到25g/L；稀释后的胶黏剂与100份步骤（1）所得生物质粗粉混合，再加入8份消石灰，混合均匀后得到成粗粉混合物；
（4）挤出成型：将步骤（2）所得的细粉混合物和步骤（3）所得的粗粉混合物投入双头挤出机根据所需形状采用挤出模具进行纸管挤出，在纸管挤出的同时，将外幅材料同时用绕布机按S型进行绕幅，即得到产品生物质纸管；外幅材料与纸管之间通过粘胶结合，粘胶由绕布机自动涂布。
所述生物质材料为秸秆。所述树脂类原料氨基树脂。所述溶剂为二甲苯。所述催干剂为聚氨酯甲组份和乙组份的混合物。所述胶黏剂为木胶。所述外幅材料为牛皮纸。
实施例2 一种生物质纸管的制备方法，按重量份计步骤为：
（1）粉碎材料：取生物质材料采用发明专利号为200910031139.1公开的有机物质膨化处理装置机械粉碎或气爆粉碎并过筛，分为生物质细粉和生物质粗粉，生物质细粉直径为0.1~3mm，生物质粗粉为3~10mm；
（2）细粉混合物制备：取5份树脂类原料，按重量比1：1与溶剂混合稀释，稀释后的树脂类原料与100份步骤（1）所得生物质细粉混合，再加入5份催干剂，混合均匀后得到细粉混合物；
（3）粗粉混合物制备：取5份胶黏剂，用水稀释到30g/mL；稀释后的胶黏剂与100份步骤（1）所得生物质粗粉混合，再加入8份消石灰，混合均匀后得到成粗粉混合物；
（4）挤出成型：将步骤（2）所得的细粉混合物和步骤（3）所得的粗粉混合物投入双头挤出机根据所需形状采用挤出模具进行纸管挤出，在纸管挤出的同时，将外幅材料同时用绕布机按S型进行绕幅，即得到产品生物质纸管；外幅材料与纸管之间通过粘胶结合，粘胶由绕布机自动涂布。
所述生物质材料为废纸或木屑的混合物。所述树脂类原料为尿醛树脂、酚醛树脂。所述溶剂为200号溶剂汽油。所述催干剂为聚氨酯甲组份和乙组份的混合物。所述胶黏剂为消石灰。所述外幅材料为牛皮纸。
实施例3 一种生物质纸管的制备方法，按重量份计步骤为：
（1）粉碎材料：取生物质材料采用发明专利号为200910031139.1公开的有机物质膨化处理装置机械粉碎或气爆粉碎并过筛，分为生物质细粉和生物质粗粉，生物质细粉直径为0.1~3mm，生物质粗粉为3~10mm；
（2）细粉混合物制备：取4份树脂类原料，按重量比1：1与溶剂混合稀释，稀释后的树脂类原料与100份步骤（1）所得生物质细粉混合，再加入4份催干剂，混合均匀后得到细粉混合物；
（3）粗粉混合物制备：取5份胶黏剂，用水稀释到28g/mL；稀释后的胶黏剂与100份步骤（1）所得生物质粗粉混合，再加入6份消石灰，混合均匀后得到成粗粉混合物；
（4）挤出成型：将步骤（2）所得的细粉混合物和步骤（3）所得的粗粉混合物投入双头挤出机根据所需形状采用挤出模具进行纸管挤出，在纸管挤出的同时，将外幅材料同时用绕布机按S型进行绕幅，即得到产品生物质纸管；外幅材料与纸管之间通过粘胶结合，粘胶由绕布机自动涂布。
所述生物质材料为甘蔗渣、皮的混合物。所述树脂类原料为尿醛树脂的混合物。所述溶剂为甲苯。所述催干剂为聚氨酯甲组份和乙组份的混合物。所述胶黏剂为含有硅酸钠的刨花碱。所述外幅材料为牛皮纸。
制备的生物质纸管纤维素材料含量在85%~90%之间，其他辅助材料占10%~15%。合成的生物质纸管纵向拉力44.9Mpa/cm，圆筒外压力17.6~21Mpa/cm，拉伸强度42.3/cm，弯曲强度35.50Mpa/cm。传统纸管的制造工艺为收集废纸，得到生物质并粉碎，依次浸泡、打浆、挤压脱水、烘干，最后卷成牛皮纸，再进行污水处理，不但产生大量污水，且过程繁琐。而本发明为干法造纸技术，收集废纸得到生物质，经气爆、机械粉碎、加交联剂反应后，得到卷牛皮纸，整个反应过程不产生工业污水，不需使用大型的造纸机械，并利用废旧物资，节省了大量能源、人工，值得推广。
Claims (7)
1.一种生物质纸管的制备方法，其特征是按重量份计步骤为：
（1）粉碎材料：取生物质材料机械粉碎或气爆粉碎并过筛，分为生物质细粉和生物质粗粉，生物质细粉直径为0.1~3mm，生物质粗粉为3~10mm；
（2）细粉混合物制备：取3~5份树脂类原料，按重量比1：1与溶剂混合稀释，稀释后的树脂类原料与100份步骤（1）所得生物质细粉混合，再加入3~5份催干剂，混合均匀后得到细粉混合物；
（3）粗粉混合物制备：取5份胶黏剂，用水稀释到25~30g/L；稀释后的胶黏剂与100份步骤（1）所得生物质粗粉混合，再加入5~8份消石灰，混合均匀后得到成粗粉混合物；
（4）挤出成型：将步骤（2）所得的细粉混合物和步骤（3）所得的粗粉混合物投入双头挤出机根据所需形状采用挤出模具进行纸管挤出，在纸管挤出的同时，将外幅材料同时用绕布机按S型进行绕幅，即得到产品生物质纸管；外幅材料与纸管之间通过粘胶结合，粘胶由绕布机自动涂布。
2.如权利要求1所述建筑用水泥生物质托板的制备方法，其特征是：所述生物质材料为秸秆、果壳、茅草、树叶、甘蔗渣、皮、麻、棉、废旧包装纸、报纸、废纸或木屑的一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述建筑用水泥生物质托板的制备方法，其特征是：所述树脂类原料为氨基树脂、尿醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺树脂中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述建筑用水泥生物质托板的制备方法，其特征是：所述溶剂为二甲苯、200号溶剂汽油、甲苯类溶剂中的一种。
5.如权利要求1所述建筑用水泥生物质托板的制备方法，其特征是：所述催干剂为聚氨酯甲组份和乙组份的混合物。
6.如权利要求1所述建筑用水泥生物质托板的制备方法，其特征是：所述胶黏剂为含有硅酸钠的水玻璃或刨花碱，木胶和消石灰中的一种。
7.如权利要求1所述建筑用水泥生物质托板的制备方法，其特征是：所述外幅材料为牛皮纸。
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