麦草制浆新工艺中废水絮凝物及尾渣废弃物制复合板

张克贤 武长安 李耀光

（1.天津现代职业技术学院，天津，300350 2.深圳市美中现代科技发展有限公司，深圳，518026 3.山东龙睛装饰建材有限公司，德州，253000)

前言

非木材纤维原料，包括稻麦草、蔗渣、芦苇以及竹子等是最丰富的可再生纤维资源,自然生长周期短，在造纸纤维原料中占有相当的比重,是造纸工业最有前途的生产原料。中国造纸工业急需合理利用非木材纤维资源。麦草原料是重要的非木材纤维原料之一，也是目前我国草浆较大的重要纤维原料来源。在今后相当长的时间内，草浆在中国造纸工业中仍是不可或缺的。而我国又是一个森林资源匮乏，非木材原料，特别是稻麦草原料却十分丰富的国家。小麦等农作物是我国主要粮食作物。麦草资源在我国极为丰富，小麦产区是天然的麦草原料基地。麦草作为农业废弃物用于造纸，在我国已有悠久的历史并积累了成功的经验。

以麦草为原料清洁生产工艺采用的是化学和物理结合的一种制浆方法，将污染物消灭在制浆生产过程中，使生产过程中不产生黑液，制浆废水沉淀出有机物后经处理可循环使用，沉淀物压制成建筑材料。能将制浆工艺中的废弃物合理应用符合环保要求是麦草为原料清洁生产工艺特点之一。

我们将麦草制浆废水沉淀出有机物和沉淀物通过特殊处理后加入其它填料研发生产的活性炭浮雕装饰板、植绒饰面板、竹木纤维复合防火板等比国内外同类产品极大的提高了其强度和韧性，使其应用范围更加扩大。是替代木质饰面板材和石膏板的新一代产品，它既具有木质类有机板材的轻质和柔性的再加工性能，又有无机板材的防火性能和耐水性能，尤其是替代木材又有优于木材的特殊属性。本装饰防火板是采用JC688-2006国家行业标准生产的绿色环保产品。先进的防火板生产线采用双道辊压式成型，设计新颖，结构合理，薄厚均匀，板材更加密实光滑，通过特种工艺制成的建筑装饰防火板不仅防火防水、隔热保温的特点突出，面且无毒无味、无放射性安全可靠同时有不腐、不朽、不老化，据有极强的耐久性。该类产品复合防火板、贴面装饰板，具有防火阻燃、无毒无味，不霉不腐，握钉力强，使用寿命长等优点，可广泛适用于家庭和各种场所的装饰，以及衬板、防火门、防火墙贴饰基板等，是各种胶合板密度板和纸面石膏板的更新换代产品。该类饰板产品中不含甲醛、石棉、苯、氨等有害成份，无有害辐射，成为国家建筑装修协会重点推荐的绿色环保建材。新型产品应用极为广泛，目前它不仅应用于酒店、宾馆、夜总会、写字楼和家居的装修中还由于优越可靠的防火性能和本产品独具的无缝对接等特殊功能在飞机、船舶、列车等特殊领域的开发应用也有较强的发展趋势。

1 用絮凝物和尾渣制造的产品种类

1.1 防火平板

防火平板以麦草制浆废水沉淀出有机物和沉淀物，氯氧镁、玻纤布,氧化镁、氯化镁、珍珠岩等为主要材料，用特殊生产工艺经全套自动化流水线设备加工而成。各种防火平板见图1

图1 各种防火平板

1.1.1 产品特性：它具有不燃不爆，耐水、耐油、耐化学腐蚀，无毒以及机械强度高等特点。本产品是目前最轻质板材，完全代替木质板材建筑和装饰材料，在建筑装饰时效率快、强度高，同时也不因水份、潮湿或蒸汽的影响而产生腐烂，是一种非毒性，采用无机矿化材料组成的优良环保建材。重量轻、可切割、可钻孔、可钉，便于现场施工，轻质、高强、节能、代木、无毒无害、可弯曲、施工简便、隔热、隔声、吸音、防火、防水、耐腐蚀、不霉变、具有呼吸功能、可加工性强。

1.1.2 主要用途：可替代木质胶合板做墙裙，门窗板门板，家具等，也可根据需要做调和漆，清水漆，并可加工成各种类型的板面，同时可用于地下室，人防和矿井等潮湿环境的工程，还可以与多种保温材料复合，制成复合保温板材。广泛应用于高层住宅、宾馆、写字楼、商业购物中心、实验室，净化板专用内衬板等的隔墙，隔断及吊顶防火防水的理想装饰材料。

1.2 装饰面板

装饰面板是将天然木材或人造木刨切成一定厚度的薄片，粘附于胶合板表面上，然后热压而成的一种材料。本项目由麦草制浆废水沉淀出有机物和沉淀物和硅酸钙制成的板材再与各种薄片结合的装饰面板。外观与木质板相媲美，具有档次高，幅面大，具有钉、锯、刨、粘等良好特性。线条优美，纹路自然。它防火并防水。见图2。

1.2.1 特性

耐腐蚀：耐酸碱性及化学腐蚀性好。

耐高温：结构稳定，耐热性能良好，不软化。

耐摩擦：表面硬度高，表面耐磨性好，不易被划伤、磨耗、刮伤、擦伤。

1.2.2 使用注意事项

（1)为防止装饰后面板的表皮变色、霉变，应注意防潮，避免室内过于潮湿，防止浸水，淋雨。油漆施工必须彻底、正确，施工装饰墙面时应钉制木架，避免贴面板直接装于水泥、砖墙面以免受潮霉变。

（2)装饰后应防止面板干裂、爆皮。避免阳光长期直射或室内过于干燥，装饰面板的板面应避免正对空调出风口或暖气罩旁，这样容易使面板表皮因过于干燥而开裂，影响面板的使用寿命。

（3)清洁时用干布或拧干后的抹布轻轻擦拭，应避免抹布太湿而使饰面板发霉，不能用太大的力擦拭以免操作饰面板的油漆的美观。

（4)保证室内正常通风，以免室内长期过度干燥或潮湿而影响饰面板的使用寿命。

图2 各种装饰面板

1.3 炭雕浮雕板

目前国内市场无此产品，由麦草制浆废水沉淀出有机物和沉淀物与配套活性炭、木纤维等环保材料制成炭雕板，环保概念更强，利润空间更大，并能钉、锯、刨、粘，成本低廉是砂岩板、树脂浮雕、高密度波浪板的更新替代产品。经过表面复合处理具有造型美观、图案新颖、纹理逼真、立体感强，给人以高贵、典雅、温馨的感觉，且具有阻燃、防潮、不开裂、抗老化、易清洁、使用寿命长等特点。浮雕的立体视觉效果和现代感的装饰图案，仿欧美、仿古典，现代的立体花纹均可生产，格调高雅，立体美感较强。可天花板吊顶及各种雕花墙面板，代替壁纸、壁布效果更好，本产品具有活性炭的功能特性，藉此通过吸收甲醛等有害气体、放射远红外线和阴离子，来提供空气净化效果，防止噪声、屏蔽电磁波和有害波，促进血液循环和新陈代谢，并且稳定心理和生理状态。且花色品种多、价格合理，施工简便,广泛应用于墙面装修，柜体门面装饰，整体造型等，是理想的环保型装饰材料。见图3。

图3 各种炭雕浮雕板

1.3.1 产品使用范围

（1)建筑内外墙装饰：公共艺术建筑、商业建筑、景观建筑、住宅、别墅、场馆外观等。

（2)景观休闲设施：高尔夫球场、度假村、游乐场、公园、园林、乡村会所、主题场馆所等。

炭雕浮雕板是目前建筑装饰造型的最新产品。炭雕浮雕板外墙装饰挂板通过工厂模块化的生产可以有效地减少安装时间，外墙装饰挂板无限的色彩，配合其优秀的读模能力，可以塑造很多异型造型建筑；可以模仿几乎任何的建筑材料，包括各种石材、木材、金属板各种特性的材料。

1.3.2 该建材具有以下几个优势

（1)产品质轻且耐候性极好，韧性强、稳定性强、抗老化、防水、抗裂缝的优点；

（2)造型多样、表现力丰富，外墙装饰挂板具有很好的读模能力（塑型能力)此特性用于仿木纹、仿树皮、仿青竹紫竹、仿铜、红瓦、麻绳、藤编等材质.

（3) 防火（A 级)、防水、防霉变、防白蚁；

（4)安装方式便捷，可以像木头一样切割，钉，刨，钻孔或者粘结。

（5)产品本身可具有通体发色的特点，即达到产品持久，仿自然的逼真效果，可以塑造很多异型造型建筑,可以模仿几乎任何的建筑材料，包括各种石材、木材、金属板各种特性的材料。

1.4 吸音板产品

1.4.1 独具特色的音效产品

半个多世纪以来，为了迎接音效方面的诸多挑战，建筑师和设计师一直寻求一种功能多样、浮雕外观、节约成本的声学产品，绒面空腔吸音板，为他们解决了建筑声学上的诸多难题，在众多商业、娱乐性设施的施工中显现出独一无二的快速、经济的优势，为国内外众多著名建筑师所称道。

1.4.2 产品特点：本产品综合空间吸音体、木质吸音板、吸音棉的共同特点，设计加工成浮雕空腔结构，表面植加彩色吸音绒，美观华丽颜色丰富。在功能上能吸收高、中、低各种声频，本产品可以申请国家多项新型专利。

本产品用由麦草制浆废水沉淀出有机物和有机环保材料制成。具有防火(A级)、防水、防腐蚀、抗冲击、吸音、防潮、防霉等多种功能，便于安装施工等特点。可以使用到室内、室外等需要消音的各种环境。不会释放甲醛和其他对人体有害的气体，经实验证明，这种材料最终可以作为肥料使用，是建设部推荐使用的绿色环保新材料。 绒面空腔吸音板的表面浮雕造型表现出高雅质感与独特光影效果，可充分演绎设计师的创意和理念。见图4。

1.4.3 产品吸声机理

一种产品几乎包括了所有的吸声机理，把吸音功能发挥到了极致。

（1)它的多孔吸声机理是：表面有多孔吸声，有大量声波沿着这些孔隙可以深入材料空腔内部，与空腔内部的尖劈立柱发生摩擦碰撞作用将声能转化为热能。

（2)它的空腔吸声机理是：亥姆霍兹共振，类似于暖水瓶，外部空间与内部空间通过窄的瓶颈连接，声波入射时，在共振频率上与颈部的空气及内部空间之间产生剧烈的共振作用而损失声能。亥姆霍兹共振吸收的特点是只有在某些频率上具有较大的吸声系数。这种空腔结构的吸声机理是薄板共振，在共振频率上，由于薄板剧烈振动而大量吸收声能。薄板共振吸收大多在低频具有较好的吸声性能。

（3)表面绒面吸声机理是：声波撞击到材料表面后能量损失，利用表面吸音绒毛可以降低室内声压级。

1.4.4 使用范围

可广泛应用于影剧院、音乐厅、演播厅、歌舞厅、录音室、监听室、音响设备测试室、多功能会议室、洽谈室、办公室、阶梯教室、教室、家庭视听室、室内体育训练与比赛场馆、机场大堂、地铁口、图书馆、展览馆、幼儿园、酒店、琴房、KTV包房等环境的装饰。其他需要吸音和处理噪音的地方均可使用。

图4 吸音板产品

2 用絮凝物和尾渣制造的产品特点

2.1 绿色环保:不含甲醛、石棉、苯、氨等有害成份，无辐射、符合国家标准是生活环境装饰首选材料。

2.2 防火阻燃：800℃不燃烧，1200℃无火苗，达到A级不燃材料标准是防火墙防火门最理想的选材。

2.3 隔热保温：热阻为1.1m2k/w，具有极好的隔热保温性能是一般隔墙和吊顶的理想选材。

2.4 施工简捷：施工时可贴、裁、钉、锯、漆、刨，板身柔韧有弹性，可弯曲做各式造型，搭配各式面板，化妆皮或原木皮从事二次加工，施工极为方便。

2.5 防潮：经验证，在水中浸泡10天，仍保持原样，不发生变形，膨胀等现象，为此能满足室内游泳馆、浴室、厨房、卫生间等高湿度区域的装修和隔墙板材。

2.6 强度高：8mm厚的板材质量为8.6kg/m2，用轻钢龙骨做墙体后为23kg/m2，约为普通实心黏土砖墙的1/13且抗冲击强度是普通石膏板墙体的2～3倍，安装方便，能有效缩短工期。

2.7 耐腐蚀：产品在高湿、高温的情况下不会发生霉变和腐烂现象，这一特性满足了前后凉台、窗台及火锅城和饭店操作间的装饰需要。

2.8 防虫防鼠：产品的主要生产原料为优质氧化镁，生产原料决定了其产品具有防虫、防蚁、防鼠的特性，可满足通风管道、仓库、配电设施的需要。

2.9 耐寒隔音：在超低温情况下不会发生质量变化，使用寿命长，90mm隔声墙可达四层，12mm石膏板构造的110mm墙体的标准，相当于136mm，普通实心砖墙的隔声效果。

3 防火复合装饰板市场前景

据有关资料统计，1993年全国室内装饰行业，工程量达400亿元，1994年为500亿元。1995年为570亿元，1996年为680亿元，1997年为800亿元。2008年建筑装饰行业产值达到了16000亿，占GDP达6%。从简单的数字看，建筑装饰工程量逐年递增，装饰、装修行业将是蓬勃发展的朝阳产业。随着住房制度的改革和人民生活质量的提高，私人购房将越来越多，建筑室内装修行业将稳步发展。2010年建筑装饰业有望保持15%以上增长。2009年建筑装饰行业总产值约在1.85～1.9万亿元之间，比2008年总体增长15%左右，解决了1500万人就业。2010年GDP增长幅度应该在10～11%之间，建筑装饰产业增长不会低于15%，形势非常好。

4 防火复合装饰板的用途及技术指标

防火装饰板以麦草制浆废水沉淀出有机物和沉淀物为填充料，以几种纯天然的矿粉为主料，通过特种工艺混合制成。复合板材具有强度高、产品幅面大、防火、防水、绿色环保、成本低廉等特点。产品花色品种繁多，可做上百种上千种，如：仿红（白)榉板、红（黑)胡桃板、橡木板、花梨、花樟板等，产品能钉、锯、刨、粘，具有与木质板完全相同的应用与加工特性。广泛用于商场、宾馆、酒家、夜总会、车站、办公楼、居室的墙壁、门窗、墙裙、吊顶等室内装饰，在高档家具、房门、隔间方面也用途广泛。该产品价廉物美，废旧物利用，是替代各种木质板材的理想产品。

4.1 防火复合板的技术指标

表1 防火复合板的技术指标

4.2 防火复合板产品性能指标

表2 防火复合板产品性能指标

5 结论

5.1 以麦草为原料清洁生产工艺中,最大特点将污染物消灭在制浆生产过程中，使生产过程中不产生黑液，制浆废水沉淀出有机物后经处理可循环使用，沉淀物压制后，成功用于建筑材料的生产中。将制浆工艺中的废弃物合理应用符合环保要求。

5.2 麦草制浆废水沉淀出有机物和沉淀物通过特殊处理后加入其它填料研发生产的活性炭浮雕装饰板、吸音板、装饰面板和复合防火平板等，与国内外同类产品相比其强度和韧性满足使用要求，其应用范围较大。

5.3 麦草制浆新工艺中废水絮凝物及尾渣废弃物经特殊处理可部分代替木质板材和其他材料。其产品是替代纯木质饰面板材和石膏板的新一代产品，它既具有木质类有机板材的轻质和柔性的再加工性能，又有无机板材的防火性能和耐水性能，尤其是替代木材又有优于木材的特殊属性。生产的各种装饰板材达到绿色环保产品要求。

5.4 处理造纸废渣制造各种装饰板材是大有前途的新技术，是可以作为投资的环境治理技术，是资源再利用的可行性技术，是节能减排、清洁生产的可延续性发展的技术。应用该项技术，把制浆各环节产生的废弃物经特殊处理与其它材料制成各种装饰板材,实现把麦草“吃干榨尽”。使企业做到清洁生产，达到零排放。

[1]王森,张安龙.国内造纸工业的污染治理现状及解决的方法[J].上海造纸，2006,6（37)：61-63

[2]马丽，唐涛.3种特色天地墙新材料[J].建材与装修情报， 2007，4： 116-117

[3]曾建华.保温装饰板还处在起步阶段[J].建材与装饰(上旬刊)，2009，06：43-45

[4]廖光辉.新型防火材料的研究[J].城市建设理论研究，2012，7：33-35

[5]邓德华，李新辉，沈宪光，沈曙光.轻质夹层复合实芯墙板的性能与应用[J].新型建筑材料，2002， 3：28-29

[6]余学飞，包建国，刘文清，张鸿福.利用软包装废弃物生产玻镁平板[J].中国环保产业，2004，6：15-17

[7]王自育，徐天金.用棉花秆生产软质钻孔装饰吸音板[J].山西农业科学，1989，4：21-22

[8]张晔，楚珑晟，左孔成，易锦.纤维对硅酸盐基多孔材料吸声性能的影响[J].材料导报：纳米与新材料专辑，2010，1：11-13

[9]武长安，张克贤，邱全国，魏秀珍，冯献忠，朱渊.以麦草为原料清洁制浆新工艺 [J].天津造纸，2011，4：7-14