專利名稱：一種水葫蘆工業(yè)化無(wú)害利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法。
背景技術(shù)：
水葫蘆crassipes)為多年生漂浮性草本植物，由于其適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖快，被世界各國(guó)公認(rèn)為最重要的生物入侵物種之一 。1901年，鳳眼蓮被作為觀賞植物引入中國(guó)，上個(gè)世紀(jì)五六十年代在我國(guó)糧食極度短缺時(shí)期被作為豬飼料廣泛放養(yǎng)于南方的湖塘水泊。由于水葫蘆強(qiáng)大的繁殖能力，且作為外來(lái)入侵物種在我國(guó)缺乏天敵制約，導(dǎo)致其在我國(guó)南方水域快速蔓延，同時(shí)我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的加劇，也起了推波助瀾的作用。近年來(lái)，該草已在我國(guó)南方17個(gè)省(市、自治區(qū))蔓延成災(zāi)，帶來(lái)極大的生態(tài)和社會(huì)危害。水葫蘆的為害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面大量生長(zhǎng)繁殖后覆蓋水面，堵塞河道，影響航運(yùn)；阻礙排灌，在汛期阻礙水流，増大洪水水位；在生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)形成優(yōu)勢(shì)物種，導(dǎo)致其它水生植物的減少甚至消滅；降低光線對(duì)水體的穿透能力，影響水底生物的生長(zhǎng)；降低水的PH值和溶解氧濃度，并增加水中CO2的濃度，降低水產(chǎn)品產(chǎn)量；增加水的蒸發(fā)量和為蚊類提供適宜的滋生場(chǎng)所。大量的水葫蘆漂集于河道湖面，堵塞河道，影響航運(yùn)，阻礙排灌，在汛期阻礙水流，并降低水產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，嚴(yán)重影響運(yùn)輸業(yè)、旅游業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。滇池、太湖、黃浦江及武昌東湖等南方著名水體，水葫蘆泛濫成災(zāi)，近年來(lái)的暖冬天氣甚至造成水葫蘆反季節(jié)生長(zhǎng)。治理水葫蘆消耗了大量社會(huì)財(cái)富，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，有關(guān)方面耗費(fèi)巨資卻無(wú)法根治。水葫蘆泛濫，給人民群眾的生產(chǎn)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成極大危害，已經(jīng)到了非全面整治不可的地歩。本發(fā)明通過(guò)水葫蘆的資源化利用，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保地綜合治理水葫蘆的危害。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，達(dá)到既降低膠合板的生產(chǎn)成本，又消除水葫蘆對(duì)我國(guó)各地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害。本發(fā)明提供了一種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，包括如下步驟
步驟I :采集新鮮的水葫蘆，洗浄、切段；
步驟2 :干燥，待水葫蘆段干燥至絕干狀態(tài)，取出；
步驟3 :粉碎，過(guò)篩，制成水葫蘆干粉，備用；
步驟4:制備熱固性酚醛樹脂；
步驟5 :將毛竹加工成留青竹片，然后經(jīng)過(guò)炭化處理，干燥、涂膠、組壞，通過(guò)熱壓形成單層毛坯件，再經(jīng)壓刨定厚加工，制成單層毛竹竹青板，備用；
步驟6 :在熱固性酚醛樹脂中加入占其重量10%-30%的水葫蘆干粉，調(diào)勻，均勻涂刷在單層毛竹竹青板面上，雙面涂膠，組坯后陳化；
步驟7 :將完成組坯陳化的毛竹竹青板送入熱壓機(jī)熱壓成型，制成毛竹竹青膠合板。
所述步驟3中的過(guò)篩是將粉碎后的水葫蘆過(guò)100目篩。所述熱固性酚醛樹脂由苯酚和甲醛在NaOH催化下反應(yīng)制得，各原料的質(zhì)量比為苯酚甲醛NaOH=l :2. 2 :0. 5，在40_45°C溫度下，將溶化的苯酚和2/3質(zhì)量的甲醛投入反應(yīng)釜內(nèi)；根據(jù)原料的質(zhì)量比配制30%Na0H溶液作為催化劑，往上述反應(yīng)釜內(nèi)投入1/3質(zhì)量的催化劑，然后保持溫度為80-85°C，反應(yīng)40分鐘后，在60分鐘內(nèi)分三次加入剩余的催化劑，之后控制溫度80°C反應(yīng)IOmin ;然后加入剰余的甲醛，反應(yīng)溫度控制在80_85°C進(jìn)行合成反應(yīng)，當(dāng)粘度達(dá)到20s時(shí)冷卻出料。所述步驟6中在熱固性酚醛樹脂中加入占其重量15%的水葫蘆干粉。
所述步驟7中熱壓成型的條件為熱壓溫度135 150°C，熱壓壓力1.2 1.4Mpa，熱壓時(shí)間10 20分鐘。我國(guó)是膠合板的生產(chǎn)大國(guó)，為了保證膠合板的表面質(zhì)量，毎年有大量作為糧食的面粉用于膠合板生產(chǎn)中的膠粘劑填料使用，造成了糧食面粉的供應(yīng)緊張和價(jià)格的居高不下。本發(fā)明提供了一種水葫蘆的無(wú)害エ業(yè)化利用方法，該方法將水葫蘆制成水葫蘆干粉，替代目前膠合板生產(chǎn)中填料面粉的使用，達(dá)到既降低膠合板的生產(chǎn)成本，又消除水葫蘆對(duì)我國(guó)各地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害。因此，具有廣闊的發(fā)展前景。
具體實(shí)施例方式一種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法包括如下步驟
步驟I :采集新鮮的水葫蘆，清洗干凈水葫蘆表面的泥土，切段；
步驟2 :將水葫蘆段放入電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)干燥，待水葫蘆段完全干燥到絕干狀態(tài)，取
出；
步驟3 :將絕干狀態(tài)下的水葫蘆段放入電動(dòng)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)100目的篩子篩選，制成水葫蘆干粉，備用；
步驟4 :制備酚醛樹脂，各原材料的質(zhì)量比為:苯酚(C6H5OH):甲醛(CH2O) Na OH=I
2.2 :0· 5 ；
步驟5 :在40-45°C溫度下，將溶化的苯酚和部分的甲醛(總量的2/3)投入反應(yīng)釜內(nèi)，并加催化劑(30%Na OH溶液)，投入量為總量的1/3，然后保持溫度為80_85°C之間，在反應(yīng)40分鐘后，在60分鐘內(nèi)分三次加入剩余的2/3的催化劑，之后溫度控制80°C反應(yīng)IOmin ;然后二次加入剩余的甲醛，反應(yīng)溫度控制在80-85°C進(jìn)行合成反應(yīng)。當(dāng)粘度達(dá)到20s左右冷卻出料(涂_4杯測(cè)粘度)，備用；
步驟6 :依據(jù)授權(quán)專利ZL200810103115. 8 “毛竹竹青板方材及其制造方法”公開了ー種毛竹竹青板方材的制造方法，通過(guò)該方法的前面部分能夠?qū)⑵胀窦庸こ蓡螌用裰袂喟?；主要方法包?I)將采伐的毛竹處理加工成具有適當(dāng)長(zhǎng)度、寬度和厚度的留青竹片；(2)將留青竹片進(jìn)行炭化處理，炭化條件為 溫度100 140°C，壓カO. 5 I. 5個(gè)大氣壓，時(shí)間60 180分鐘；(3)將炭化完成的竹片進(jìn)行干燥，控制竹片的含水率在8%以下；
(4)將竹片涂膠，并按竹青朝向同一方向組坯，通過(guò)熱壓形成單層毛坯件；(5)單層毛坯件經(jīng)壓刨定厚加工，制成單層毛竹竹青板。步驟7 :取出制備好的酚醛樹脂。加入改性酚醛樹脂重量10-30%的水葫蘆干粉，調(diào)勻，按220-320g/m2 (雙面涂膠)的涂膠量均勻地涂刷在毛竹竹青板面上，組坯后陳化24小時(shí)；
步驟8 :將完成組坯陳化的毛竹竹青板送入熱壓機(jī)熱壓成型，熱壓溫度135 150°C，熱壓壓カI(xiàn). 2 I. 4Mpa,熱壓時(shí)間10 20分鐘,制成毛竹竹青膠合板。所述步驟I中使用的水葫蘆為新鮮采集的水葫蘆，無(wú)太多的腐爛變質(zhì)部分。所述步驟I中可以用鍘刀將水葫蘆切成一寸左右長(zhǎng)度，目的是提高水葫蘆段的干燥效率，結(jié)省干燥成本；
所述步驟I中使用的水葫蘆必須清洗干凈水葫蘆表 面的泥土，防止泥土帶入水葫蘆干粉，最終影響毛竹竹青膠合板的膠合強(qiáng)度。所述步驟2中規(guī)定的水葫蘆的絕干狀態(tài)，實(shí)際生產(chǎn)中可以用手指一搓就碎來(lái)判定水葫蘆是否達(dá)到絕干狀態(tài)。所述步驟3中絕干狀態(tài)下的水葫蘆段放入電動(dòng)粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)100目的篩子篩選，制成水葫蘆干粉，未通過(guò)100目篩子篩選的水葫蘆碎塊，可再投入電動(dòng)粉碎機(jī)繼續(xù)粉碎篩選，直到全部通過(guò)100目的篩子篩選為止。所述步驟5中的酚醛樹脂的反應(yīng)終點(diǎn)粘度測(cè)定，是指先抽取ー部分的正在加熱反應(yīng)的酚醛樹脂，采用冰水將裝在瓶中的酚醛樹脂降溫至20°C，再用涂-4杯測(cè)定酚醛樹脂的粘度，當(dāng)粘度達(dá)到20s左右即可開始降溫，待酚醛樹脂降溫至40°C后，出料。所述步驟7中改性酚醛樹脂中水葫蘆干粉的添加量?jī)?yōu)選為15%，毛竹竹青板的涂膠量按280g/m2 (雙面涂膠)涂刷為宜。所述步驟8中毛竹竹青膠合板的優(yōu)選的熱壓條件為熱壓溫度145°C，熱壓壓力
I.2Mpa,熱壓時(shí)間20分鐘。通過(guò)本發(fā)明制備的毛竹竹青膠合板，具有板面平整，外觀自然美麗的特點(diǎn)。按GB/T 14074. 10-1993木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法中規(guī)定的膠合強(qiáng)度的測(cè)量要求加工并檢測(cè)試件。成品試件的膠合強(qiáng)度> 8. OMPa0因此，通過(guò)本發(fā)明制備的毛竹竹青膠合板，完全能滿足竹膠合板的使用要求。竹青膠合板生產(chǎn)過(guò)程中，利用水葫蘆干粉替代填料面粉使用，既能降低毛竹竹青膠合板的成本(20%左右)，又消除水葫蘆對(duì)我國(guó)各地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害。因此，具有廣闊的發(fā)展前景。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟I :采集新鮮的水葫蘆，洗浄、切段； 步驟2 :干燥，待水葫蘆段干燥至絕干狀態(tài)，取出； 步驟3 :粉碎，過(guò)篩，制成水葫蘆干粉，備用； 步驟4:制備熱固性酚醛樹脂； 步驟5 :將毛竹加工成留青竹片，然后經(jīng)過(guò)炭化處理，干燥、涂膠、組壞，通過(guò)熱壓形成單層毛坯件，再經(jīng)壓刨定厚加工，制成單層毛竹竹青板，備用； 步驟6 :在熱固性酚醛樹脂中加入占其重量10%-30%的水葫蘆干粉，調(diào)勻，均勻涂刷在單層毛竹竹青板面上，雙面涂膠，組坯后陳化； 步驟7 :將完成組坯陳化的毛竹竹青板送入熱壓機(jī)熱壓成型，制成毛竹竹青膠合板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，其特征在于，所述步驟3中的過(guò)篩是將粉碎后的水葫蘆過(guò)100目篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，其特征在于，所述熱固性酚醛樹脂由苯酚和甲醛在NaOH催化下反應(yīng)制得，各原料的質(zhì)量比為苯酚甲醛NaOH=l 2.2 0. 5，在40-45°C溫度下，將溶化的苯酚和2/3質(zhì)量的甲醛投入反應(yīng)釜內(nèi)；根據(jù)原料的質(zhì)量比配制30%Na0H溶液作為催化劑，往上述反應(yīng)釜內(nèi)投入1/3質(zhì)量的催化劑，然后保持溫度為80-85°C，反應(yīng)40分鐘后，在60分鐘內(nèi)分三次加入剩余的催化劑，之后控制溫度80°C反應(yīng)IOmin ;然后加入剩余的甲醛，反應(yīng)溫度控制在80-85°C進(jìn)行合成反應(yīng)，當(dāng)粘度達(dá)到20s時(shí)冷卻出料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，其特征在于，所述步驟6中在熱固性酚醛樹脂中加入占其重量15%的水葫蘆干粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種水葫蘆エ業(yè)化無(wú)害利用方法，其特征在于，所述步驟7中熱壓成型的條件為熱壓溫度135 150°C，熱壓壓力I. 2 I. 4Mpa，熱壓時(shí)間10 20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水葫蘆工業(yè)化無(wú)害利用方法。首先將水葫蘆清洗、切碎、干燥、粉碎、篩選，制成水葫蘆干粉；然后與酚醛樹脂膠粘劑混合，經(jīng)涂膠、陳化、組坯、熱壓等工序后、制成毛竹竹青膠合板。利用此工藝制成的毛竹竹青膠合板，能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14074.10-1993木材膠粘劑及其樹脂檢驗(yàn)方法中規(guī)定的膠合強(qiáng)度的要求，替代目前膠合板生產(chǎn)中填料面粉的使用，達(dá)到既降低膠合板的生產(chǎn)成本，又消除水葫蘆對(duì)我國(guó)各地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的危害，因此，具有廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)C08G8/10GK102689337SQ20121017837
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者李美娟, 林壯興, 蔡清鵬, 黃麗玲, 黃曉東, 黃潤(rùn)洪 申請(qǐng)人:福建農(nóng)林大學(xué)