一种活性作物秸秆纤维及其制备方法和用途制作方法

俞祝生, 沈继维, 敏 胡, 范厚全, 陈建军

2008年5月7日

2007年9月28日

2007年9月28日

安徽省机械情报所

D01C1/00GK101173371SQ20071013366

秸秆 活性 纤维 作物

1、一种活性作物秸秆纤维，其特征在于作物秸秆经搓碎、酸浸和晾干得到的长10～50mm、含水率20～30wt％的丝状纤维2、 由权利要求1所述的活性作物秸秆纤维的制备方法，包括搓碎、酸浸、分离和干燥， 其特征在于所述的搓碎是由农用搓碎机加工得到的长10 50mm的丝状纤维，将丝状纤维 投入浓度为0.1 8wt/的无机酸溶液中常温下浸泡8 20小时，浸泡结束后调酸液pH3 5 后分离、晾干，使丝状纤维含水率20 30wt%3、 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于无机酸浓度为0. 5 5wt%4、 由权利要求1所述的活性作物秸秆纤维的用途，其特征在于在掺入水泥中制备轻 质墙体材料时的应用

本发明涉及农业废弃物的综合利用，确切地说是一种活性作物秸秆纤维及其制备方法和 用途二背景技术我国是农业大国，废弃的作物秸秆量亦首屈一指，年产约7亿吨目前除少量用于燃料 (包括制沼气)、牲畜饲料、农家肥和造纸原料外，大部分被焚烧，不仅浪费资源，也污染环境作物秸秆用作建筑材料早在土墙、草屋的年代里就曾有过，将其缍击切碎代替碎麻掺入 湿泥巴中垒墙或者掺入稀泥浆中糊墙，起加强筋作用，俗称"麻刀"当砖墙瓦屋代替土墙 草屋后，麻刀己派不上用场了我国烧制的粘土砖每年约毁掉120万亩土地，相等于一个中等县的面积，为保护资源和 环境、贯彻国民经济可持续发展的战略，用新型建材取代粘土砖势在必行、刻不容缓因此 将作物秸秆用于墙体材料又引起了人们的关注，如CN1348933A、 CN1378989A、 CN1532225A、 CN1792970A等均公开了将作物秸秆经粉碎或破碎后掺入水泥、粉煤灰、聚合物等加工轻 质墙体材料将作物秸秆直接粉碎或破碎后用于加工墙体材料，一个突出的问题是墙体受潮后会出现 "盐析"现象，即在墙体表面出现不透明白色结晶，俗称反卤墙体材料的主要组分是碱性 硅酸盐水泥墙体受潮后，水泥及其他配合料中的碱性物质被溶解，当水分挥发后便析沉在 墙体的表面出现反卤为防止反卤，有的添加防反卤复合剂，如CN1532225A公开的墙体材 料中就添加有由铁钒、格来汉氏盐和十二水磷酸钠等组成的防反卤复合剂三发明内容本发明针对现有技术的缺陷，旨在提供一种活性作物秸秆纤维以加工墙体材料，所要解 决的技术问题是用秸秆纤维加工的墙体材料的反卤问题本活性作物秸秆纤维是指作物秸秆经搓碎、酸浸、晾干处理得到的长10 50mm、含水 率20 30讨％ (重量百分比，下同)的丝状纤维所述的作物秸秆包括农作物和经济作物的秸秆，如麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、麻秸 秆、甘蔗渣等本活性作物秸秆纤维的制备方法包括搓碎、酸浸、分离和干燥，所述的搓碎是指用农用 搓碎机进行搓揉、撕碎的过程，最后得到长10 50mm的丝状纤维，所述的酸浸是指将上述丝状纤维投入浓度为0. 1 8讨％的无机酸溶液中常温下浸泡10 20小时，浸泡结束后调酸 液pH3 5后分离、晾干，使含水率20 30wt%常温指自然温度，冬季浸泡时间长一些，夏季短一些本活性作物秸秆纤维的用途是在掺入水泥中制备轻质墙体材料时的应用此时本活性作 物秸秆纤维是作为填充料掺入水泥中，可以加工成实心或空心的外墙板、内墙板及隔墙板或 砌块等，最高掺入量达45%以实心板材为例，各项性能指标为抗压强度》3.5MPa，面密 度《60kg/m2，干燥时收縮《0. 6mm/m用本活性秸秆纤维加工的轻质墙体材料不反卤分析研究表明作物秸秆中含有大量的半 纤维素，以水稻秸秆为例，半纤维素含量达26. 1%、半纤维素是聚戊糖和聚己糖的混合物， 在稀酸溶液中、常温条件下半纤维素会溶解，使秸秆纤维表面出现许多孔洞此外经酸浸、 分离后的丝状纤维并未水洗，所含的20 30rtM的水分为酸水，当用于加工墙体材料时，会 与水泥和其他配合料中的碱性物质发生中和反应，在自然养护、干燥过程中，这些盐便沉积 在纤维表面的孔洞中当墙板再次受潮时，少量被溶解的碱性物质仍存在于酸性环境下，水 分挥发时碱性物质与纤维中的酸产生沉淀絮凝物析沉在孔洞中，而不会析至表面纤维表面 孔洞还增加了比表面积，使墙体材料中的抗压、抗拉强度得以提高具体实施例方式现以麦秸秆为例，非限定实施例叙述如下1、 将除去杂物后的麦秸秆用农用搓碎机加工成10 50mm长的丝状纤维，然后投入0. 5 5wtM的稀硫酸溶液中25"C下浸泡12小时，浸泡结束后调酸液pH3 4，捞出秸秆纤维、自然 晾干，测定含水率20 30wtM时即可用于加工轻质墙板2、 轻质墙板的加工先制备浆料，然后投入制板机中成型，最后自然养护即得轻质墙板具体地说是将40 份活性作物秸秆纤维、19份水泥、9份粉煤灰、18份炉渣灰、14份砂和水投搅拌机中混合 搅拌均匀得到浆料，将浆料投入制板机中成型，最后自然养护3 7天并修剪毛剌得到轻质 墙板产品