一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)制木炭加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]將炭粉與粘結(jié)劑通過壓塊機(jī)沖壓成炭棒用于燒烤或冶金行業(yè)，與先將竹木粉壓制成棒再進(jìn)行碳化加工機(jī)制木炭的傳統(tǒng)工藝對比，具有設(shè)備投資少、工藝簡單、加工成本低的突出效果。其中，粘結(jié)劑是決定這種機(jī)制木炭加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。目前市場上大都采用天然淀粉、水玻璃或CMC作為粘結(jié)劑將炭粉加工成機(jī)制木炭，不僅冷熱強(qiáng)度低，而且沒有防水作用。
[0003]申請?zhí)枮?01210265727.3、名稱為“工業(yè)硅生產(chǎn)中木炭粉的回收利用方法”的發(fā)明專利申請，公布了將木炭粉與尿醛樹脂水溶液混合后壓制成炭丁坯體或炭球坯體的一種機(jī)制木炭加工方法。所制成的炭丁或炭球不僅冷熱強(qiáng)度高，而且具有較好的防水作用，能滿足工業(yè)硅生產(chǎn)要求。但存在尿醛樹脂用量大、成本高的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種在實(shí)現(xiàn)冷熱強(qiáng)度高、具有較好的防水作用的同時(shí)、能明顯節(jié)省粘結(jié)劑成本的機(jī)制木炭及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，所述機(jī)制木炭按重量份采用如下配方將炭粉沖壓成炭棒:
炭粉100，
尿醛樹脂1-3，
固化劑0.1-0.15，
腐植酸鈉1-3，
預(yù)糊化淀粉 1-3，
清水30-45。
[0006]所述機(jī)制木炭采用如下步驟加工而成:
A.將炭粉粉碎至40目以上；
B.將炭粉與尿醛樹脂、腐植酸鈉、預(yù)糊化淀粉采用輪碾機(jī)攪拌、輪碾5分鐘，制成混合干粉；
C.將固化劑與清水?dāng)嚢枞芙饩鶆?，制成水溶液?br> D.再將水溶液加入混合干粉中繼續(xù)攪拌、輪碾15分鐘；
E.采用沖壓式制棒機(jī)沖壓成炭棒；
F.采用帶式干燥機(jī)干燥至含水率6%以下；
G.按重量包裝。
[0007]所述機(jī)制木炭按重量份采用如下配方將炭粉沖壓成炭棒:
炭粉100， 尿醛樹脂2，
固化劑0.12，
腐植酸鈉2，
預(yù)糊化淀粉 2，
清水40。
[0008]所述尿醛樹脂是將1: 1.6-2.0摩爾比的尿素與甲醛在中性或微堿性條件下進(jìn)行親核加成反應(yīng)生成各種羥甲基脲的混合物，再在微酸性條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)生成線型產(chǎn)物，干燥后制得尿醛樹脂。
[0009]所述固化劑為工業(yè)級氯化銨。
[0010]所述腐植酸鈉是按重量份將粉碎至90目以上的100份褐煤加入到反應(yīng)釜內(nèi)，加入200份的水，一邊攪拌一邊升溫至60-85° C，加入50份35%氫氧化鈉溶液反應(yīng)1_2小時(shí)，干燥后制得腐植酸鈉。
[0011]所述預(yù)糊化淀粉是將制成淀粉乳的木薯淀粉經(jīng)蒸煮為濃度5-8%的熱糊液，然后通過高溫噴入干燥塔內(nèi)霧化干燥得到細(xì)度為90目以上的預(yù)糊化淀粉。
[0012]所述炭棒為長度6_8cm的長方體，其橫截面為等邊四方形，邊長4.2cm ;長方體的中心線沿長度方向設(shè)有直徑Icm的通孔；長方體的四個(gè)角倒成圓角。
[0013]上述方案中，炭粉為灰分、揮發(fā)分分別在10%以下的竹屑炭粉或木屑炭粉。
[0014]上述方案中，腐植酸鈉系采用天然含腐植酸的優(yōu)質(zhì)低鈣低鎂褐煤經(jīng)化學(xué)反應(yīng)提煉而成，它是含有羥基、醌基、羧基等較多的活性基團(tuán)的多功能的高分子化合物，具有很大的內(nèi)表面積，有較強(qiáng)的吸附、交換、絡(luò)合和螯合能力。與預(yù)糊化淀粉配合使用，能顯著提高預(yù)糊化淀粉的粘結(jié)效果。
[0015]上述方案中，預(yù)糊化淀粉是一種以天然淀粉為原料，經(jīng)過變性改良而成。具有溶液增稠性、良好水溶性、懸浮或與膠液穩(wěn)定性、保護(hù)膠體作用、成膜性、保水性、粘合性能、無毒、無味、生物相容性、觸變性等許多重要的性質(zhì)。與尿醛樹脂配合使用，可明顯減少尿醛樹脂的用量，提高炭棒的初粘性和濕強(qiáng)度。
[0016]上述方案中，采用沖壓式制棒機(jī)具有設(shè)備投資少、生產(chǎn)效率高的突出優(yōu)點(diǎn)。
[0017]上述方案中，采用帶式干燥機(jī)干燥炭棒可明顯降低能耗。
[0018]上述方案中，長方體炭棒的橫截面為等邊四方形，中心線沿長度方向設(shè)有通孔，且四個(gè)角倒成圓角，適合帶式干燥機(jī)干燥，有利于提高干燥速度和燃燒效率。
[0019]本發(fā)明由于采用腐植酸鈉和預(yù)糊化淀粉取代部分尿醛樹脂加工機(jī)制木炭，在實(shí)現(xiàn)冷熱強(qiáng)度高、具有較好的防水作用的同時(shí)，能明顯節(jié)省粘結(jié)劑成本。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0021]尿醛樹脂制備:將1: 1.6-2.0摩爾比的尿素與甲醛在中性或微堿性條件下進(jìn)行親核加成反應(yīng)生成各種羥甲基脲的混合物，再在微酸性條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)生成線型產(chǎn)物，干燥后制得尿醛樹脂。
[0022]腐植酸鈉制備:按重量份將粉碎至90目以上的100份褐煤加入到反應(yīng)釜內(nèi)，加入200份的水，一邊攪拌一邊升溫至75° C，加入50份35%氫氧化鈉溶液反應(yīng)1.5小時(shí)，干燥后制得腐植fe納O
[0023]預(yù)糊化淀粉制備:將制成淀粉乳的木薯淀粉經(jīng)蒸煮為濃度6%的熱糊液，然后通過高溫噴入干燥塔內(nèi)霧化干燥得到細(xì)度為90目以上的預(yù)糊化淀粉。
[0024]實(shí)施例:機(jī)制木炭按重量份采用如下配方將炭粉沖壓成炭棒:
炭粉100，
尿醛樹脂2，
固化劑0.12，
腐植酸鈉2，
預(yù)糊化淀粉 2，
清水40。
[0025]機(jī)制木炭采用如下步驟加工而成:
A.將炭粉粉碎至40目以上；
B.將炭粉與尿醛樹脂、腐植酸鈉、預(yù)糊化淀粉采用輪碾機(jī)攪拌5分鐘，制成混合干粉；
C.將固化劑與清水?dāng)嚢枞芙饩鶆颍瞥伤芤海?br> D.再將水溶液加入混合干粉中繼續(xù)攪拌15分鐘；
E.采用沖壓式制棒機(jī)沖壓成炭棒；
F.采用帶式干燥機(jī)干燥至含水率6%以下；
G.按重量包裝。
[0026]炭棒為長度7cm的長方體，其橫截面為等邊四方形，邊長4.2cm ;長方體的中心線沿長度方向設(shè)有直徑Icm的通孔；長方體的四個(gè)角倒成圓角。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于，所述機(jī)制木炭按重量份采用如下配方將炭粉沖壓成炭棒: 炭粉100， 尿醛樹脂1-3， 固化劑0.1-0.15， 腐植酸鈉1-3， 預(yù)糊化淀粉 1-3， 清水30-45 ； 所述機(jī)制木炭采用如下步驟加工而成: A.將炭粉粉碎至40目以上； B.將炭粉與尿醛樹脂、腐植酸鈉、預(yù)糊化淀粉采用輪碾機(jī)攪拌、輪碾5分鐘，制成混合干粉； C.將固化劑與清水?dāng)嚢枞芙饩鶆颍瞥伤芤海? D.再將水溶液加入混合干粉中繼續(xù)攪拌、輪碾15分鐘； E.采用沖壓式制棒機(jī)沖壓成炭棒； F.采用帶式干燥機(jī)干燥至含水率6%以下； G.按重量包裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于:所述機(jī)制木炭按重量份采用如下配方將炭粉沖壓成炭棒: 炭粉100， 尿醛樹脂2， 固化劑0.12， 腐植酸鈉2， 預(yù)糊化淀粉 2， 清水40。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于:所述尿醛樹脂是將1:1.6-2.0摩爾比的尿素與甲醛在中性或微堿性條件下進(jìn)行親核加成反應(yīng)生成各種羥甲基脲的混合物，再在微酸性條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)生成線型產(chǎn)物，干燥后制得尿醛樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于:所述固化劑為工業(yè)級氯化銨。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于:所述腐植酸鈉是按重量份將粉碎至90目以上的100份褐煤加入到反應(yīng)釜內(nèi)，加入200份的水，一邊攪拌一邊升溫至60-85° C，加入50份35%氫氧化鈉溶液反應(yīng)1_2小時(shí)，干燥后制得腐植酸鈉。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于:所述預(yù)糊化淀粉是將制成淀粉乳的木薯淀粉經(jīng)蒸煮為濃度5-8%的熱糊液，然后通過高溫噴入干燥塔內(nèi)霧化干燥得到細(xì)度為90目以上的預(yù)糊化淀粉。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法，其特征在于:所述炭棒為長度6-8cm的長方體，其橫截面為等邊四方形，邊長4.2cm ;長方體的中心線沿長度方向設(shè)有直徑Icm的通孔；長方體的四個(gè)角倒成圓角。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防水型機(jī)制木炭及其制備方法。機(jī)制木炭按重量份采用如下配方將炭粉沖壓成炭棒：炭粉100,尿醛樹脂1-3,固化劑0.1-0.15，腐植酸鈉1-3，預(yù)糊化淀粉1-3,清水30-45。炭棒的加工步驟為：將炭粉粉碎至40目以上；將炭粉與尿醛樹脂、腐植酸鈉、預(yù)糊化淀粉采用輪碾機(jī)攪拌5分鐘，制成混合干粉；將固化劑與清水?dāng)嚢枞芙饩鶆?，制成水溶液；再將水溶液加入混合干粉中繼續(xù)攪拌15分鐘；采用沖壓式制棒機(jī)沖壓成炭棒；采用帶式干燥機(jī)干燥至含水率6%以下；按重量包裝。由于采用腐植酸鈉和預(yù)糊化淀粉取代部分尿醛樹脂加工機(jī)制木炭，在實(shí)現(xiàn)冷熱強(qiáng)度高、具有較好的防水作用的同時(shí)，能明顯節(jié)省粘結(jié)劑成本。
【IPC分類】C10L5/44
【公開號】CN105462643
【申請?zhí)枴緾N201410518419
【發(fā)明人】羅福仲
【申請人】羅福仲
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年10月3日