[发明专利]一种无胶纤维板的制备方法

说明书

本发明公开了一种无胶纤维板的制备方法，将马来酸酐溶解在二甲基甲酰胺中，加入对苯二酚，搅拌充分溶解，加入偶联剂改性处理的蔗渣纤维，不断搅拌反应，过滤、用丙酮洗净，在丙酮中索氏提取，得到马来酸酐改性的蔗渣纤维；向乙醇中加入硅烷偶联剂，搅拌水解后，加入烘干的碳化硅粉体，在油浴中搅拌后，冷却至室温，过滤、水洗，干燥得表面有机化改性的碳化硅粉体；将碱预处理的稻草纤维、表面接枝的纳米三氧化二镧与马来酸酐改性的蔗渣纤维、表面有机化改性的碳化硅粉体混匀，将聚磷酸铵溶于水配成溶液施加于混合料中，在干燥箱中干燥，经手工铺装、预压成型后送入热压机中热压后，冷却降温后卸压，制得无胶纤维板。

技术领域

本发明属于纤维板领域，具体涉及一种无胶纤维板的制备方法。

背景技术

由于天然纤维具有成本低、比模量、比强度高等优点，用天然纤维替代合成纤维制备纤维增强复合材料具有重要的现实意义。

随着人造板行业的迅速发展，木材原料供需矛盾和游离甲醒释放问题日益凸显。另外，人造板是一种具有很大火灾隐患的易燃材料，火灾是威胁公众安全和阻碍社会发展的主要灾害之一。本发明以农作物剩余物为原料，研制出高性能室内结构用无胶纤维板，缓解了人造板原料紧缺的问题，解决了游离甲醒释放的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种无胶纤维板的制备方法，依照该方法制备的无胶纤维板具有优异的力学性能、耐摩擦性能和阻燃性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无胶纤维板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，下述原料按重量份计：

（1）马来酸酐改性蔗渣纤维的方法：

将马来酸酐按体积比5:7溶解在二甲基甲酰胺中，加入马来酸酐总量1%的对苯二酚，搅拌5-10min充分溶解，按固液比1:20加入60-90份偶联剂改性处理的蔗渣纤维，不断搅拌，在100-105℃下反应4-5h，过滤、用丙酮洗净，在丙酮中索氏提取20-24h，得到马来酸酐改性的蔗渣纤维；

采用硅烷偶联剂的方法改性蔗渣纤维，硅烷偶联剂改性可以改善蔗渣纤维与稻草纤维的界面相容性，有助于提高复合纤维板的热稳定性，硅烷偶联剂改性的复合纤维板热分解活化能高、力学性能佳；

采用马来酸酐对偶联剂改性处理的蔗渣纤维进行改性，改性蔗渣纤维的接枝率高，马来酸酐与蔗渣纤维表面的羟基发生化学反应形成酯键，改性蔗渣纤维的热稳定性明显提高，对复合纤维板的性能改善效果优；

（2）碳化硅粉体的界面改性处理方法：

向40-50份95%的乙醇中加入1-2份硅烷偶联剂A171，搅拌水解后，加入7-8份于105-115℃烘干50-70min的碳化硅粉体，在65-70℃油浴中搅拌1-2h后，冷却至室温，过滤、水洗，在80-85℃下干燥得表面有机化改性的碳化硅粉体；

采用硅烷偶联剂A171对碳化硅粉体进行表面有机化改性处理，适量硅烷偶联剂处理后的碳化硅粉体的引入，能有效改善复合纤维板的耐摩擦性能；

（3）无胶纤维板的制备：

将20-30份碱预处理的稻草纤维、1-2份表面接枝的纳米三氧化二镧与（1）、（2）中所得物料混匀，将3.2-4.8份聚磷酸铵1:15溶于水配成溶液施加于混合料中，在80-85℃干燥箱中干燥，经手工铺装、预压成型后送入180-190℃热压机中热压5-15min后，冷却降温后卸压，制得无胶纤维板；

采用浓度为8%的氢氧化钠水溶液改性处理稻草纤维，可以去除稻草纤维中部分半纤维素，使稻草纤维表面变得粗糙，有效改善复合纤维板的力学性能；

采用硅烷偶联剂KH590对纳米三氧化二镧进行表面有机化处理，能够提高复合纤维板的冲击强度、弯曲强度。