Спосіб виготовлення волокнистих плит

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству, в частности, к способам изготовления волокнистых материалов и может быть использовано при изготовлении конструкционно-отделочных плит, применяемых в качестве строительных элементов и в мебельной промышленности. Известен способ изготовления волокнистых плит, при котором в гидроразбивателе распускают макулатуру, добавляют осадок сточных вод картонно-бумажного производства (скоп) и активный ил, затем волокнистую массу формуют вакуумированием и подвергают горячему прессованию [1]. Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления волокнистых плит, согласно которому на макулатуру и скоп воздействуют вихревым потоком горячей воды до образования волокнистой суспензии, которую затем вакуумируют для формирования волокнистого полотна и подвергают горячему прессованию [2]. Известные способы характеризуются тем, что для приготовления волокнистой суспензии используют высокозольные пластичные осадки, что затрудняет образование межволоконных связей в структуре материала и приводит к ухудшению его физико-механических свойств. Кроме того, для обезвоживания волокнистых суспензий указанных выше составов, их подкисляют сернокислым глиноземом до pH равного 5,0-5,5. Это увеличивает показатель кислотности суспензии, что приводит к сокращению срока службы технологического оборудования. С целью интенсификации процесса обезвоживания волокнистой суспензии, который значительно замедляется в результате заиливания фильтрующих сеток микрочастицами составляющих компонентов, необходимо вводить коагулянты, которые, оставаясь в структуре готового материала, являются источником токсичных выделений в окружающую среду. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа изготовления волокнистых плит, согласно которому введение в волокнистую суспензию перед вакуумированием древесных частиц и отходов производства термопластов обеспечивает получение экологически чистого волокнистого материала с высокими физико-механическими характеристиками, сокращение продолжительности технологического цикла без использования токсичных добавок, а также позволяет утилизировать отходы производства, которые, как правило, сбрасываются в отвалы или сжигаются, загрязняя окружающую среду. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления волокнистых плит, включающем воздействие на макулатуру вихревым потоком горячей воды до образования волокнистой суспензии, формирование вакуумированием волокнистого полотна и горячее прессование, согласно изобретению, перед вакуумированием в волокнистую суспензию дополнительно вводят древесные частицы и отходы производства термопластичных смол при следующем соотношении компонентов, мас.%: Макулатура 40-45 Древесные частицы 40-45. Отходы производства термопластичных смол 10-20 Повышение физико-механических свойств материала с использованием древесных частиц и полимерных добавок объясняется хорошей текучестью термопластов в расплавленном состоянии, следствием чего является их высокая адгезия к древесным и макулатурным волокном, капиллярный характер которых усиливает этот эффект. Кроме того, целлюлоза, являясь одним из видов полисахаридов, в условиях технологического процесса легко гидратируется, при этом происходит нарушение ее ориентированного аморфно-кристаллического строения с образованием гидроксильных групп, которые активно взаимодействуют с функциональными группами термопластов. Образующиеся в результате этого взаимодействия новые структуры являются более инертными, их реакционная способность снижена, что положительно сказывается на эксплуатационной стойкости получаемых материалов. Кроме того, использование древесных частиц значительно улучшает фильтруемость волокнистой суспензии, что позволяет без использования коагулянтов сократить процесс вакуумирования. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В гидроразбиватель подают макулатуру смешанных марок и горячую воду с температурой 50-55°С. Полученную массу перемешивают в течение 10-15 мин до образования волокнистой суспензии. Затем в суспензию при непрерывном перемешивании вводят древесные частицы и отходы производства термопластов (поливинилхлорида или полиэтилена) в соответствии с рецептурами, приведенными в табл. 1. Смешивание производят механическим способом в смесителе в течение 20-25 мин. Полученную волокнистую массу подают в отливной аппарат, где осуществляют вакуумирование при разрежении от 500 до 750мм рт. ст. для формирования волокнистого полотна. Сформированное волокнистое полотно толщиной от 30 до 40мм и влажностью 70-75% укладывают на транспортный лист, обтянутый металлической сеткой, и подвергают горячему прессованию под давлением от 6,5 до 7,0 МПа при температуре 165-170°С. Для изготовления волокнистой плиты использовались следующие материалы: - макулатура бумажная смешанных марок М - 1,2,3,4 (допускается дробленая), влажность до 15%, сорность 1%; - древесные частицы смешанных пород древесины размером не более 8 мм, образующиеся в процессе пиления и деревообработки, насыпная плотность 120-200 кг/м3, влажность не более 18%; - отходы производства термопластичных смол (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол или др.), представляющие собой порошкообразный материал, состоящий из частиц округлой формы, водостойкий, нетоксичный имеет низкую температуру плавления. 1. ТУ 63-473-32-90 "Сырье полимерное вторичное, необработанное" - вторичное полиэтиленовое сырье групп 1.1-1.4, 1.7, 1.9. Насыпная плотность - 0,5-0,6 г/см3, tпл. - 110-115°C. 2. ТУ 6-01-1177-79 "Отходы поливинилхлорида суспензионного". Насыпная плотность - 0,45-0,55 г/см3, tпл. - 133-135°С. Композиционные составы по пяти примерам приведены в табл. 1. Все составы были изготовлены в соответствии с технологией, приведенной выше. Физико-механические свойства волокнистых плит определялись по ГОСТ 19592-89. Результаты испытаний опытных образцов приведены в табл. 2. Как следует из табл. 2, предлагаемый способ позволяет получить экологически чистые материалы, обладающие высокими эксплуатационными свойствами. Кроме того, он является более производительным, позволяет отказаться от использования токсичных добавок и одновременно утилизировать многотоннажные отходы переработки древесины и отходы химических производств.