[发明专利]速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物纤维利用技术领域，具体涉及一种速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品的方法。

背景技术

我国森林资源短缺，木材供应紧张。为了保护生态环境、造福子孙后代，国家启动了天然林保护工程，实行禁伐。但是随着国民经济建设的发展和人民生活水平的提高，对建筑材料和木材的需求量却不断增加。为解决这一矛盾，市场上推出了许多新型建筑材料和木材的替代品，如发泡水泥、轻钢结构、复合地板，但这些产品都是高能耗产品，在生产过程中排放大量的CO₂、消耗化石能源和矿石资源，不可持续。

种植速生碳汇草通过刈割，实现生物质飞跃大增产，用植物纤维生产建筑材料、木质和纸质替代品，可改善生态环境、调节大气中CO₂含量，抑制全球气候变暖。

发明内容

本发明的目的是提供一种速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品的方法，利用不适宜农作物耕种的荒山、荒坡、边际性土地、污染需修复土地种植速生碳汇草，通过刈割实现生物质飞跃大增产；将大气圈中动态的CO₂气体转入生物圈中，形成静态的固体有机碳化合物，加工成建筑材料、木质和纸质替代品。把滞留在大气圈中过多的CO₂分配到以植物为原料的产品生产、储存的产业链中，调节大气中CO₂的浓度，抑制全球气候变暖。

建立速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品项目碳减排基准线与监测方法学，将速生碳汇草制造建筑材料及木质替代品项目参与碳交易。

雷学军在2015年《中国能源》第5期中指出：速生草及碳产品可用于生产建筑材料、包装材料、造纸及生产饲料，可提高附加值约15～20%。同时对于增加碳封存，减少大气圈中CO₂含量具有重要意义。

通过对速生碳汇草的种植、刈割、综合应用；可调节温室效应，抑制全球气候变暖，消除雾霾；维护地球上水、气、冰共存的气候平衡状态与生物多样性；实现经济社会发展、环境保护与应对气候变化的共羸。

雷学军在2015年《中国能源》第5期中还指出：速生碳汇草可压制成型材，用于生产建筑材料，是利用高分子界面化学原理及黏结特性加工成型的一种多用途新型建筑材料。

在本申请中所述的“速生碳汇草”是指利用不适宜农作物耕种的荒山荒坡、边际性土地、污染需修复土地，人为种植、以固碳为目的、生长发育快、可多次刈割的草本植物。

本发明是通过人为种植速生碳汇草，进行收割后，加工成发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品和纸质替代品，其途径是：

（1）适时收割种植的速生碳汇草；

（2）根据加工成发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品、纸质替代品的技术要求，对速生碳汇草进行预处理；

（3）生产发泡纤维板、组合墙体、轻质砖瓦、阻燃保温板、木质替代品、纸质替代品。

速生碳汇草生产发泡纤维板的步骤是：

（1）当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄，或植物顶部的叶干枯时进行收割；

（2）从种植区运来的速生碳汇草，将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净，切成10～50cm长的小段，用风将切断的叶片吹走，留下茎干；

（3）将切断的速生碳汇草茎干与碎石（矿渣颗粒）按质量比为1～2:20加入搅拌机内搅拌，直至速生碳汇草茎干被碎石或矿渣颗粒打散，呈纤维状；

（4）将磷石膏粉碎成直径0.1～0.2mm的粉末状颗粒，与步骤（3）中打散的速生碳汇草纤维、碎石（矿渣颗粒）混合物按质量比1:8～10混合均匀；

（5）EPS颗粒（或将回收的废弃聚苯乙烯泡沫经破碎机，破碎成直径3～5mm的EPS颗粒，基本保持原生EPS颗粒的特征）、细砂、水泥、步骤（4）中的混合物、外加剂按质量比5:35～45: 35～45:10～15:0.1～1混合均匀后，再加水搅拌1～2min，形成粘稠状浆体；外加剂有石膏缓凝剂、减水剂、泵送剂、速凝剂等；

（6）将调制好的浆体倒入模具中，制成各种规格的速生碳汇草发泡纤维板、砖，成型后在温度10～40℃，湿度50～80%的自然环境下养护5～7天，防止水泥凝固、干燥过程中的发热和纤维干燥过程中的蠕动引起成品开裂、酥化。

速生碳汇草生产组合墙体的步骤是：

（1）当速生碳汇草植株下部2/3的叶片开始枯黄，或植物顶部的叶干枯时进行收割；

（2）从种植区运来的速生碳汇草，将石块、泥沙、铁丝、纤维绳等杂物清除干净；