利用农作物秸秆生产人造木材的方法及其人造木材 (一)、所属领域
本发明涉及的是一种农作物秸秆的利用方法，具体地说是一种利用农作物秸秆生产人造木材的方法。
(二)、背景技术
农作物秸秆的主要化学成份是纤维素、多缩戊糖、木质素等。不同的农作物秸秆中各化学成份的含量有所不同。但上述三种物质的总量基本保持在70％左右。传统上是将农作物秸秆作为饲料、肥料以及燃料等使用。随着科学技术的发展，已经出现了多种农作物秸秆的利用方法。其中利用农作物秸秆提取木糖和木糖醇就是其中地一种。但是利用农作物秸秆提取木糖和木糖醇之后，农作物秸秆中的纤维素和木质素等成份并没有被利用，会造成浪费。已有的人造木材，是采用锯末、农作物秸秆的粉碎物、树杈或灌木的粉碎物等添加胶粘剂之后经加压制成的。这种人造木材由于其中含有大量的有机胶粘剂，不利于环境保护。而且这种人造木材的品质较低，通常只能作为一些低档的装饰用材料等。
(三)、发明内容
本发明的目的在于提供一种通过对农作物的秸秆进行加工处理，去除其中的杂质，得到优质人造木材的方法。本发明的目的还在于提供一种采用这种方法制造的农作物秸秆人造木材。
本发明的目的是这样实现的：以农作物秸秆为原料；将原料粉碎，加入原料重量4-6倍的水，在125-135℃温度下蒸煮1.5-2.5小时；用75-85℃的热水洗涤3-5次；加入原料重量2-4倍的浓度为0.65-0.75％的硫酸溶液，在105-115℃温度进行水解处理；过滤；固形物干燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占30-50％、纤维素占50-70％，在4-10kg/cm°的压力下成型制成人造木材。
本发明的方法还可以包括这样一些技术特征：1、所述的过滤是真空吸滤与板框过滤机相结合。2、所述的水解处理是在3-4个串联的水解罐中进行的连续水解处理，经洗涤后的原料先加入到初级水解罐再依次转运到下一级水解罐，水解液从末级水解罐依次向上一级水解罐回转，从初级水解罐引出的水解物进入过滤工序。
本发明的农作物秸秆人造木材是由30-50％的木质素、50-70％的纤维素组成。
本发明的农作物秸秆人造木材还可以包括如下特征：1、在人造木材内设置有增强芯。2、增强芯是由煤矸石、矿渣制成的芯体。3、增强芯是金属管。4、增强芯是金属筋。5、增强芯是金属网。6、它由35-45％的木质素、55-75％的纤维素组成。
各种农作物秸秆中纤维素、多缩戊糖、木质素等的总含量在70％左右，但不同的农作物秸秆中各种具体成份的含量是有所区别的。稻草、稻壳、玉米芯、麦秆等都可以作为制作人造木材的原料。本发明的高温水蒸煮和高温水洗工序，可将农作物秸秆中所含有的蛋白质、淀粉、脂肪、果胶、色素、金属离子、无机盐、单宁以及化肥和农药的残留物等对提取木质素、纤维素无用或者是不利的物质清除；采用了高温、低酸度连续水解工艺，使多缩戊糖的水解率大大提高，分离出比较纯净的木质素、纤维素固形物。滤液可以用于制作优质的木糖或者是木糖醇。木质素具有较高的粘接力，所以本发明的方法可以不添加其它有机粘接剂即可制成人造木材。得到的人造木材，具有天然木材的本质和特性。在其中添加增强芯，可以制成木石砖、木石瓦等具有质轻、隔热、保暖、隔音等优点，并具有良好的强度特性。
(四)、附图说明
图1-图4是本发明的四种人造木材产品的结构示意图。
(五)具体实施方案
下面举例对本发明做更详细的描述：
1、以农作物秸秆为原料；将原料粉碎，加入原料重量4-6倍的水，在125-135℃温度下蒸煮1.5-2.5小时；用75-85℃的热水洗涤3-5次；加入原料重量2-4倍的浓度为0.65-0.75％的硫酸溶液，在105-115℃温度进行水解处理；过滤；固形物干燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占30-50％、纤维素占50-70％，在4-10kg/cm°的压力下成型制成人造木材。
2、以稻草、稻壳、玉米芯、麦秆等农作物秸秆为原料；将原料粉碎至粒径在1-3mm，加入原料重量4倍的水，在130℃温度下蒸煮2小时；用75-85℃的热水洗涤4次；加入原料重量3倍的浓度为0.7％的硫酸溶液，在110℃温度进行水解处理；过滤；固形物干燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占40％、纤维素占60％，在4-10kg/cm°的压力下成型制成人造木材。
3、以稻草、稻壳、玉米芯、麦秆等农作物秸秆为原料；将原料粉碎至粒径在1-3mm，加入原料重量4倍的水，在130℃温度下蒸煮2小时；用75-85℃的热水洗涤4次；加入原料重量3倍的浓度为0.7％的硫酸溶液，在110℃温度进行水解处理；过滤；固形物干燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占30％、纤维素占70％，在6-10kg/cm°的压力下成型制成人造木材。
4、以稻草、稻壳、玉米芯、麦秆等农作物秸秆为原料；将原料粉碎至粒径在1-3mm，加入原料重量4倍的水，在130℃温度下蒸煮2小时；用75-85℃的热水洗涤4次；加入原料重量3倍的浓度为0.7％的硫酸溶液，在110℃温度进行水解处理；过滤；固形物干燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占50％、纤维素占50％，在4-10kg/cm°的压力下成型制成人造木材。
5、以稻草、稻壳、玉米芯、麦秆等农作物秸秆为原料；将原料粉碎至粒径在1-3mm，加入原料重量4倍的水，在130℃温度下蒸煮2小时；用75-85℃的热水洗涤4次；加入原料重量3倍的浓度为0.7％的硫酸溶液，在110℃温度进行水解处理；过滤；固形物加入3-4倍浓度为4％的氢氧化钠，生成新的钠木质素溶于水中与纤维素分离，在向钠木质素中加入固形物重量3-4倍的浓度为4％的盐酸后将木质素还原。燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占30-50％、纤维素占50-70％，注入膜具中，在4-10kg/cm°的压力、100-200摄氏度温度下成型制成人造木材。
6、以稻草、稻壳、玉米芯、麦秆等农作物秸秆为原料；将原料粉碎至粒径在1-3mm，加入原料重量4倍的水，在130℃温度下蒸煮2小时；用75-85℃的热水洗涤4次；加入原料重量3倍的浓度为0.7％的硫酸溶液，在110℃温度进行水解处理，水解处理是在3-4个串联的水解罐中进行的连续水解处理，经洗涤后的原料先加入到初级水解罐再依次转运到下一级水解罐，水解液从末级水解罐依次向上一级水解罐回转，从初级水解罐引出的水解物进入过滤工序；过滤；固形物加入3-4倍浓度为4％的氢氧化钠，生成新的钠木质素溶于水中与纤维素分离，在向钠木质素中加入固形物重量3-4倍的浓度为4％的盐酸后将木质素还原。燥后，调整木质素与纤维素的比例使木质素占30-50％、纤维素占50-70％，注入膜具中，在4-10kg/cm°的压力、100-200摄氏度温度下成型制成人造木材。在人造木材内设置有增强芯。结合图1，增强芯是由煤矸石、矿渣制成的芯体2，在增强芯外包覆人造木材1；结合图2，增强芯是空心管3，在空心管外包裹人造木材4；结合图3，增强芯是金属筋5，金属筋均匀地分布于人造木材6中；结合图4，增强芯是金属网7，金属网包在人造木材8内。