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一、 碳汇类技术
25农作物秸秆热压制板技术
一、技术名称:农作物秸秆热压制板技术
二、技术类别:减碳技术
三、所属领域及适用范围:建材行业 农作物秸秆综合利用
四、该技术应用现状及产业化情况
随着我国城镇化进程不断加速,一方面人造板市场需求日趋增长,另一方面我国木材料消费量不断加大,木材资源也逐渐处于稀缺状态。利用农作物秸秆替代木材制造人造板,不仅可以直接减少林木砍伐数量,缓解日益增长的供需矛盾,而且可为秸秆综合利用提供一条新的渠道,减少秸秆田间焚烧造成的环境污染。农作物秸秆制人造板材不释放甲醛且理化性能优异,强度高,抗弯性、耐潮性、阻燃性和耐老化性均优于一般人造板,能够全面替代传统人造板材,应用于家具制造、装饰装修等各领域。目前,该技术已在全国多个秸秆板材生产线进行了应用,经济和环保效益良好,减排效果明显。
五、技术内容
1. 技术原理
以农作物秸秆为原料,以异氰酸脂(MDI)为胶粘剂,将原料破碎、施胶并进行铺装,在高温高压条件下压制成板材。其中,MDI中的NCO基团可以与整个秸秆刨花及秸秆组分发生反应,形成稳定的化学键,有效增强秸秆刨花之间的粘接性。该类板材产品不释放甲醛,各项指标均达到国家相关标准,可替代木质人造板。
2. 关键技术
(1)高效真空纤维分离技术。可实现植物茎杆“强力韧性纤维”的剥离,以便更好的与MDI粘合剂粘结。MDI粘合剂和秸秆纤维接触时,会发生表面成膜、纤维成骨、羟基成筋三重反应,增强秸秆刨花间的结合力以及板材强度。
(2)高精度的施胶技术。采用在线雾化施胶技术和滚筒拌胶机与环式拌胶机联用技术,实现原料与胶充分结合。该施胶技术取消了传统的调胶工序,降低了胶液消耗,并极好地满足秸秆板生产的要求。
(3)低能耗高效率干燥技术。采用经过改造的单通道干燥机,具有高效、低能耗等特点。整体干燥系统的主要设备包括热交换器、风机、气锁装置、和引风系统等。
(4)高精度的铺装技术。利用钻石辊、引风系统、打散和扫平装置等,保证板坯铺装的均匀性和平整性。
3. 工艺流程
秸秆人造板生产工艺流程如下所示:
秸秆开包→切断→干燥→粉碎→筛选→施胶→铺装→预压→热压→裁边→冷却→砂光→检验→成品入库。
六、主要技术指标
1.生产1万m3的秸秆板,消耗农作物秸秆约1.2万t;
2.产品静曲强度≥ 13MPa,内结合强度≥ 0.35MPa,2h吸水厚度膨胀率≤6%,阻燃性能为b1级难燃,游离甲醛释放量未检出;
3.生产过程不使用水,无废水产生。
七、技术鉴定情况
该技术已获得国家发明专利2项,实用新型专利23项;于2009年获得国家科技进步二等奖, 2016年通过中国发展战略学研究会组织的科技成果鉴定。
八、典型用户及投资效益
典型用户:河南鑫企实业有限公司、万华生态板业(信阳)有限公司等。
典型案例1
案例名称:河南鑫企实业有限公司生态板项目一期工程
建设规模:建一条年产8万m3秸秆板生产线。建设条件:周边农作物秸秆丰富。主要建设内容:建设厂房、秸秆储存及打包点等,配套建设热能工厂等辅助生产设施。主要设备:秸秆收储设备、切草机、单通道干燥机、双轴粉碎机、MDI施胶控制系统、铺装机、框架式热压机等。项目总投资12983万元,建设期为18个月。年减排量约11.2万tCO2,碳减排成本为50~90元/tCO2。产生经济效益2600万元,投资回收期约5年。
典型案例2
案例名称:河南信阳新建年产8万m3中密度稻草板项目
建设规模:年产8万m3中密度稻草板。建设条件:稻草资源丰富,气候适宜。主要建设内容: 8万m3/a中密度稻草板的生产与辅助设施。主要设备:秸秆的粉碎、输送与贮存系统及主生产线等设施。项目总投资7890万元,建设期为36个月。年减排量约11.2万tCO2,碳减排成本为50~90元/tCO2。产生经济效益2000万元,项目投资回收期约4年。
九、推广前景和减排潜力
预计未来5年,全国将建成30条年产约10万m3秸秆板生产线,秸秆板产品预期推广比例达5%,项目总投资约90亿元,可形成的年碳减排能力约420万tCO2。
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