Спосіб виготовлення пресувальних матеріалів на порошкоподібному в’яжучому

Спосіб виготовлення пресувальних матеріалів, що включає змішування рослинних ВІДХОДІВ З порошкоподібним в'яжучим, пресування і кондиціювання, який відрізняється тим, що для закріплення в'яжучого на рослинних відходах використовують трансформаторне мінеральне масло, а для збільшення пластичності рослинних ВІДХОДІВ додатково вводять карбамід при такому співвідношенні Винахід відноситься до виробництва плитних і погонажних матеріалів з деревини, рослинних ВІДХОДІВ сільськогосподарських культур (костриця льону, коноплі, подрібненої соломи, стебел ріпаку і ін ), порошкоподібних термопластичних і термореактивних в'яжучих, що використовуються при виготовленні будівельних матеріалів, меблів, на транспорті та в інших галузях народного господарства Відомий спосіб виробництва пресовочних матеріалів на основі полівшілхлорида шляхом сухого змішування компонентів (в'яжучого, наповнювача, стабілізатора, фарбника, пластифікатора), вальцування суміші і каландрування її, або охолодження, подрібнення вальцованої суміші і пресування [1] Недоліком відомого способу є використання значної КІЛЬКОСТІ полівінілхлориду і енергоємкість технологічних операцій виготовлення пресовочних матеріалів Відомий спосіб виготовлення деревинних пресовочних мас на порошкоподібних смолах або на суміші карбамідоформальдепдних і новолачних фенолоформальдепдних смолах [2 - прототип], що включає змішування рослинних ВІДХОДІВ порошкоподібним в'яжучим, пресування та кондиціювання Недоліком відомого способу є використання компонентів, мас % порошкоподібне в'яжуче (полівінілхлорид, поліпропілен, карбамідоформальдепдна смола, пульвербакелітта ш) 10-25 карбамід 1,0-5,0 мінеральне трансформаторне масло 0,5-2,5 рослинні відходи (дерев'яна тирса, костриця льону, конопель, подрібнена солома стебла ріпаката ш ) 67,5-88,5, причому на рослинні відходи попередньо наносять мінеральне трансформаторне масло і замаслюють їх, після чого додають карбамід та порошкоподібне в'яжуче значної КІЛЬКОСТІ в'яжучих - 35% від маси композиції і значний тиск переробки композиції в вироби Відомий спосіб виготовлення деревинних пресовочних мас з використанням полівінілхлориду і новолачних фенелоформальдепдних смол шляхом змішування компонентів в шнековому змішувачі, вальцування композиції і після охолодження, подрібнення і пресування її [3] Недоліком відомого способу є використання енергоємких технологічних операцій, значні витрати в'яжучого і великий тиск пресування Відомо [4], що процес змішування компонентів пресовочних матеріалів в шнекових або лопасних змішувачах не дає рівного розподілу цих компонентів Властивості наповнених пресовочних матеріалів на основі ВІДХОДІВ визначаються складом і природою компонентів, їх взаємним розподілом, МІЦНІСТЮ зв'язків на межі полімер - рослинний матеріал, структурою технологічного процесу виготовлення пресматеріала Утворення міцного перехідного шару між полімером і наповнювачем повинно приводить до поліпшення властивостей одержаного матеріалу В основу винаходу поставлено задачу виготовлення пресовочних матеріалів з рослинних ВІДХОДІВ І порошкоподібних в'яжучих, в яких шляхом ю 00 ю ю 55851 введення доповнюючих компонентів та ЗМІНІ ПОСЛІДОВНОСТІ технологічних операцій, зменшували б енергоємкість виготовлення пресовочних матеріалів і КІЛЬКІСТЬ в'яжучого в них, зменшення тиску переробки матеріалу і забезпечення високих фізико - механічних властивостей плитних матеріалів Поставлена задача вирішується тим, що спосіб виготовлення пресовочних матеріалів, який включає змішування рослинних ВІДХОДІВ З порошкоподібним в'яжучим, пресуванням і кондиціюванням, згідно винаходу для закріплення в'яжучого на рослинних відходах використовують мінеральне трансформаторне масло, а для збільшення пластичності лігніна рослинного наповнювача додатково вводять карбамід при такому співвідношенні компонентів, мас % порошкоподібне в'яжуче (полівінілхлорид, поліпропілен, поліетилен, карбамідоформальдепдна смола, меламшоформальдепдна смола, пульвербакеліт, тощо) -10 - 25 карбамід -1,0 - 5,0 мінеральне трансформаторне масло -0,5-2,5 рослинні відходи (деревинна тирса, костриця льону, конопель, подрібнена солома, стебла ріпака і тп) -67,5-88,5 При цьому на рослинні відходи попередньо вносять мінеральне трансформаторне масло і замаслюють їх, після чого додають карбамід та порошкоподібне в'яжуче У процесі виготовлення пресовочних матеріалів в змішувач на рослинні відходи попередньо додають мінеральне трансформаторне масло і змішують з наповнювачем, після чого додають порошкоподібний карбамід, потім - термопластичне в'яжуче (полівінілхлорид, поліпропілен, поліетилен та ш ), або термореактивне (пульвербакеліт, карбамідоформальдепдна смола, меламшоформальдепдна смола та ш ) Змішування вхідних компонентів у виробництві пресовочних матеріалів потрібно визначати як процес, метою якого є такий взаємний розподіл компонентів в суміші, який би забезпечив фізичні і ХІМІЧНІ властивості пресовочного матеріалу, максимальний контакт на межі полімер - наповнювач і як результат - високі показники фізико - механічних і технологічних властивостей виготовлених матеріалів Порошкоподібні термореактивні в'яжучі порівняно з розчинними карбамідоформальдепдними або фенолоформальдепдними смолами містять значно меншу КІЛЬКІСТЬ ТОКСИЧНИХ речовин, таких як формальдегід і фенол Вироби з пресовочних матеріалів на основі термореактивних і термопластичних полімерів відповідають санітарко - ГІГІЄНІЧНИМ нормам для житлових приміщень Запропонований спосіб виготовлення пресовочних матеріалів шляхом використання порошкоподібного в'яжучого і карбаміду як пластифікатора лігніна рослинних ВІДХОДІВ дозволяє знизити витрати в'яжучого, знизити потрібний тиск пресування або екструзії при достатніх фізико - механічних властивостях виробів Спосіб здійснюється таким чином рослинні відходи, наприклад, деревинна тирса вологістю 3 7% в лопасному або шнековому змішувачі змішують з введеним через розпилюючу форсунку трансформаторним маслом В змочену маслом тирсу при працюючому змішувачі вносять порошкоподібний карбамід, а потім в'яжуче - термопластичне або термореактивне Масу перемішують до рівномірного розподілу компонентів Пресовочну масу переробляють в плитні вироби методом гарячого пресування при температурі гріючих плит преса 160-200°С, тиску пресування 10-20МПа, тривалості пресування - 1,0-1,5хв/мм товщини плити Методом екструзії пресовочний матеріал може бути перероблений в плитні або погонажні вироби при температурі 150-210°С і тиску до 25МПа в залежності від використаних для приготування пресовочних матеріалів полімерів, в'яжучого, і рослинних ВІДХОДІВ (наповнювача) Після виготовлення з пресовочних матеріалів виробів (плит, листів, погонажних виробів і інш), останні видержують протягом 5-ти діб у приміщенні при ВІДНОСНІЙ вологості 60 ± 15% Для контролю якості матеріалів з пресовочної маси виробляють стандартні зразки і випробовують їх ВІДПОВІДНО ДІЮЧОГО стандарту на МІЦНІСТЬ І ВОДОСТІЙКІСТЬ В табл 1 приведені приклади конкретного виконання композицій для виготовлення пресовочних матеріалів В табл 2 приведені фізикомеханічні властивості пресовочних матеріалів з термопластичними і термореактивними в'яжучими, а також з різними витратами компонентів пресовочних матеріалів Введення в композицію трансформаторного мінерального масла дає змогу одержати рівномірний розподіл компонентів Карбамід в композиції, який плавиться в процесі переробки пресовочних матеріалів при температурі 132,7°С не тільки пластифікує ЛІГНІН рослинних ВІДХОДІВ, а і всю масу наповнювача, а також заповнює пори і нерівності рослинних частинок і може бути додатковим в'яжучим пресовочних матеріалів Запропонованій спосіб виготовлення пресовочних матеріалів дозволяє зменшити витрати енергії в таких енергоємких технологічних операціях, як вальцування, подрібнення маси, зменшити витрати порошкоподібного в'яжучого на 30-50% і одержати вироби на основі рослинних ВІДХОДІВ З ДОСИТЬ високими фізико-механічними властивостями, відповідаючими ДСТУ 11368 на МДПО-В на розчинних фенолоформальдепдних смолах Таблиця 1 Склад пресовочних мас Компоненти Дерев'яна тирса По прототипу, мас % 1 2 3 65 70 1 86 2 81 Вміст компонентів, мас % за прикладами 3 4 5 6 7 8 67 79 81 9 81 10 76 55851 продовження табл 1 1 Карбамідоформальдепдна смола "Неопрекс - Р - 121" Полівінілхлорид Новолачна фенол оформ альдегідна смола Пульвербаке 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 15 15 1 3 81 1 3 9 10 1 3 1 3 35 ЗО 10 15 25 15 15 15 1 3 1 3 2,5 5 1 5 1 3 81 1 3 ЛІТ Мінеральне масло Карбамід Костриця льону Подрібнена солома Меламшоформальдепдна смола МС-Р-100-С Поліпропілен 81 20 15 Таблиця 2 Властивості пресовочних матеріалів Показники Прототип 1 2 ЩІЛЬНІСТЬ, Kr/Md 1275 1310 Межа МІЦНОСТІ при зги ні, МПа Водопоглинання за 24 год, % Питома ударна в'язкість, кДж/м Межа МІЦНОСТІ при зти скуванні МПа 3 1295 1 1305 2 1310 3 1305 4 1300 Приклади 5 6 1290 1200 7 1260 8 1270 9 1290 10 1310 57,1 68,7 70,1 63,4 77,8 65,3 53,1 59,1 54,3 62,3 3,7 3,4 4,1 3,4 5,1 15,8 17,3 13,4 3,2 6,1 6, 6,7 5,9 7,1 6,9 5,3 4,9 5,1 5,7 101, 113, 122, 115, 120, 103, 82,5 87,4 88,1 98,6 77,5 60,6 91,0 14,1 2,23 2,3 5,11 Примітка стандартний пресовочний матеріал МДПО-В ДСТУ 11368-79 на деревинній тирсі і розчинних фенолоформальдегідних смолах, КІЛЬКІСТЬ яких складає на абсолютно суху масу 30%, має ЩІЛЬНІСТЬ 1300-1380кг/м3, межу МІЦНОСТІ на згин не менше 49МПа, питому ударну в'язкість не менше 4кДж/м21 водопоглинання - не більше 4,0% Література 1 Николаев А Ф Синтетические полимеры и пластические массы на их основе М-Л, 1964, -С 254 -255 2 Коромыслова Т С , Каменков,С, Гамова И А Использование порошкообразних смол в производстве прессовочных масс Технология древес ных плит и пластиков Межвузовский сб , Свердловск, 1982, -91с 3 Вихрева В Н , Гамова И А , Коромыслова Т С Использование поливинилхлорвда в производстве древесных пресс-масс Технология древесных плит и пластиков Межвузовский сб Свердловск, 1985, - 40с 4 Вихрева В Н , Гамова И А Лихачева ЛИ , Яруллина Е Н Влияние условий смешивания компонентов древесных прессовочных масс на свойства фенолоформалъдегидных пластиков Технология древесных плит и пласстиков Межвуз сб Свердловск 1985-34с Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24