本發(fā)明屬于木基復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法。
背景技術(shù)：
：我國是一個森林資源貧乏的國家，其特點(diǎn)是存量小、分布不均、森林質(zhì)量下降、結(jié)構(gòu)不合理，經(jīng)營管理水平低，林木生長量不高。森林的儲備已遠(yuǎn)遠(yuǎn)供應(yīng)不了木材的需求。近些年來，我國木材進(jìn)口呈逐年上升趨勢，木材在我國進(jìn)口總額中所占比例已躍居各種商品之首。其中，建筑及裝修業(yè)、家具制造業(yè)和造紙業(yè)是我國木材消費(fèi)量最集中的三個行業(yè)。目前為止，我國人造板、紙獎、紙及紙盒含非木獎消費(fèi)量高居世界第二位，原木消費(fèi)量已居世界第三位。國內(nèi)生產(chǎn)的木材總量已遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，多余的缺口需要從國外進(jìn)口。與此同時，由于對天然林的過度采伐，導(dǎo)致大徑級優(yōu)質(zhì)木材資源的嚴(yán)重不足；人工林雖然面積很大，居世界之冠，但其質(zhì)量欠佳，樹種配置失當(dāng)，其產(chǎn)品在市場上缺乏競爭力。所以急需一種產(chǎn)品，可以高效利用小徑級木材和速生材，并且材料的力學(xué)強(qiáng)度足夠好，緩解大經(jīng)級木材的供需矛盾。農(nóng)作物秸稈是優(yōu)良的生物質(zhì)材料，來源廣泛，是理想的木材代用材料。我國是農(nóng)業(yè)大國，每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)6.7億t，出部分用作秸稈還田、飼料和燃料外，大量的秸稈被焚燒，不僅污染環(huán)境還浪費(fèi)了可再生資源。若將豐富的秸稈資源應(yīng)用于人造板工業(yè)，將有效緩解人造板企業(yè)原料供應(yīng)不足的矛盾。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，所得重組木具有良好的力學(xué)性能和防潮性能。技術(shù)方案：一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒置于0.5-5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑0.5-1.2份、水12-15份、硅烷偶聯(lián)劑0.2-0.8份混合，在70-90℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑2-6份、碳酸鈉1-4份混合，置于石英舟中，加熱至700-800℃保溫2-4h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑1.2-2.5份、石蠟乳液0.3-0.6份、氯化銨0.2-0.7份混合后對步驟4所得改性物40-70份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維10-15份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。進(jìn)一步地，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm。進(jìn)一步地，步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：30-50mL。進(jìn)一步地，步驟4中烘干溫度為120-130℃。進(jìn)一步地，步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min。進(jìn)一步地，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、羥基烷基磺酸鈉或二異辛基丁二酸酯磺酸鈉。進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑為KH-550或KH-792。進(jìn)一步地，所述玻璃纖維的長度在200-500微米。有益效果：本發(fā)明的重組木具有良好的力學(xué)性能和防潮性能。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒置于0.5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑0.5份、水12份、硅烷偶聯(lián)劑0.2份混合，在70℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑2份、碳酸鈉1份混合，置于石英舟中，加熱至700℃保溫4h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑1.2份、石蠟乳液0.3份、氯化銨0.2份混合后對步驟4所得改性物40份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維10份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。其中，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm；步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：30mL；步驟4中烘干溫度為120℃；步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑為KH-550、玻璃纖維的長度在200微米。實(shí)施例2一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒置于1.5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑0.7份、水13份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份混合，在75℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑4份、碳酸鈉2份混合，置于石英舟中，加熱至750℃保溫3h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑1.7份、石蠟乳液0.4份、氯化銨0.5份混合后對步驟4所得改性物50份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維12份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。其中，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm；步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：40mL；步驟4中烘干溫度為125℃；步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性劑為羥基烷基磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑為KH-792、玻璃纖維的長度在300微米。實(shí)施例3一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒10置于0.5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑0.9份、水14份、硅烷偶聯(lián)劑0.6份混合，在80℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑5份、碳酸鈉3份混合，置于石英舟中，加熱至700℃保溫4h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑2.2份、石蠟乳液0.5份、氯化銨0.6份混合后對步驟4所得改性物60份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維14份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。其中，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm；步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：40mL；步驟4中烘干溫度為130℃；步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑為KH-550、玻璃纖維的長度在400微米。實(shí)施例4一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒10置于5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑1.2份、水15份、硅烷偶聯(lián)劑0.8份混合，在90℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑6份、碳酸鈉4份混合，置于石英舟中，加熱至800℃保溫2h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑2.5份、石蠟乳液0.6份、氯化銨0.7份混合后對步驟4所得改性物70份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維15份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。其中，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm；步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：50mL；步驟4中烘干溫度為130℃；步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性劑為二異辛基丁二酸酯磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑為KH-550、玻璃纖維的長度在500微米。實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于：步驟3中未加入硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)。一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒置于1.5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑0.7份、水13份混合，在75℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑4份、碳酸鈉2份混合，置于石英舟中，加熱至750℃保溫3h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑1.7份、石蠟乳液0.4份、氯化銨0.5份混合后對步驟4所得改性物50份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維12份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。其中，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm；步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：40mL；步驟4中烘干溫度為125℃；步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性劑為羥基烷基磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑為KH-792、玻璃纖維的長度在300微米。將實(shí)施例1至5所得重組木進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下：MOE/GPaMOR/MPaIB/MPaIT/kJm224hTS/%實(shí)施例114.72108.930.4598.7214.21實(shí)施例215.36115.340.5199.4415.76實(shí)施例314.15103.940.4298.5613.98實(shí)施例414.52106.750.4498.3514.35實(shí)施例511.9493.970.5088.4517.46由以上結(jié)果可知，本發(fā)明的重組木具有良好的力學(xué)性能和防潮性能。在采用表面活性劑對秸稈進(jìn)行改性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步添加硅烷偶聯(lián)劑，可以提高秸稈的表面膠合性能，從而促進(jìn)秸稈顆粒和玻璃纖維之間連續(xù)膠層的增強(qiáng)。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于：玻璃纖維的長度依次為100、200、300、400、500、600微米。一種纖維增強(qiáng)秸稈重組木的制備方法，包括以下步驟：步驟1，取秸稈，曬干、粉碎，得顆粒；步驟2，將步驟1所得顆粒置于1.5wt.%氫氧化鈉溶液中浸泡，過濾，得到濕粉；步驟3，以重量份計(jì)，將步驟2所得濕粉10份、表面活性劑0.7份、水13份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份混合，在75℃下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；步驟4，將步驟3所得反應(yīng)物濾出，用水清洗，烘干，得到改性物；步驟5，以重量份計(jì)，取玻璃纖維10份、乳化劑4份、碳酸鈉2份混合，置于石英舟中，加熱至750℃保溫3h，放冷后將固體物用水洗滌至恒重，得到刻蝕玻璃纖維；步驟6，以重量份計(jì)，取酚醛樹脂膠粘劑1.7份、石蠟乳液0.4份、氯化銨0.5份混合后對步驟4所得改性物50份和步驟5所得刻蝕玻璃纖維12份的混合物施膠，熱壓，得到重組木。其中，步驟1中顆粒大小為0.5-1cm；步驟2中顆粒和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量體積比為10g：40mL；步驟4中烘干溫度為125℃；步驟6中熱壓條件為2.5-4.5MPa、170-190℃、6-8min；所述表面活性劑為羥基烷基磺酸鈉、硅烷偶聯(lián)劑為KH-792、玻璃纖維的長度為100、200、300、400、500、600微米。將所得重組木進(jìn)行性能測試，結(jié)果如下：玻璃纖維長度MOE/GPaMOR/MPaIB/MPaIT/kJm224hTS/%100微米11.3593.210.4587.3218.95200微米14.72108.930.4598.7214.21300微米15.36115.340.5199.4415.76400微米14.15103.940.4298.5613.98500微米14.52106.750.4498.3514.35600微米10.9492.370.5286.7319.15由上表可知，玻璃纖維的長度，不僅會影響重組木的力學(xué)性能，還會使防潮性能下降。當(dāng)前第1頁1 2 3