Спосіб виготовлення плит

1 Спосіб виготовлення плит з ВІДХОДІВ деревообробки (тирси, стружки тощо) або рослинного походження (соломи, опалого листя, Винахід належить до технології виготовлення плит, які використовуються як облицьовувальнодекоративний, теплоізоляційний та конструкційний матеріал в промисловому, цивільному та сільськогосподарському будівництві, меблевій промисловості тощо Відомий спосіб одержання плит з рослинної сировини без використання зв'язувального (патент РФ №2014217 кл B27N3/02 БИ № 11 15 06 94), в якому подрібнену та висушену сировину після формування ковдри піддають гарячому пресуванню при температурі 150 - 170°С та тиску 2,5 - 3,5МПа Суттєвими недоліками цього способу є необхідність спеціальної підготовки вихідної сировини, великі витрати тепла для її сушки, оскільки вона попередньо зволожується до 40 - 70%, складність та висока вартість процесу гарячого пресування, висока горючість одержаних плит У ВІДПОВІДНОСТІ з винаходом (патент РФ № 2038966 кл B27N3/04 БИ № 19 09 07 95) подрібнену деревну сировину сушать до вологості 12 14%, формують ковдру, яку після холодного підпресування піддають гарячому пресуванню при температурі 170 - 180°С та тиску 9 - 10МПа Недоліками способу є використання сировини з ВІДПОВІДНИМ співвідношенням лігновуглеводних речовин, полісахаридів та зв'язаної води, необхідність проведення тривалого (15 - ЗО діб) кондиціювання одержаного матеріалу та його висока горючість Спосіб виготовлення деревно-стружкових плит зі зв'язувальним (авт св СРСР № 1579782 кл соняшникового лушпиння тощо), що включає змішування сухих подрібнених ВІДХОДІВ З ХІМІЧНИМИ реагентами та пресування одержаної маси, який відрізняється тим, що як ХІМІЧНИЙ реагент використовують сірчану та фосфорну кислоти або їх суміші, пресування проводять при звичайній температурі та тиску 2,5-125 МПа, після чого плити обробляють газоподібним аміаком 2 Спосіб виготовлення за п 1, який відрізняється тим, що на 100 м ч повітряно-сухих ВІДХОДІВ беруть 5-35 м ч кислоти з концентрацією 80-96 % B27N3/02, 3/04 БИ № 27 23 07 90) вибраний як прототип У ВІДПОВІДНОСТІ з ним попередньо подрібнені та висушені деревні частинки перемішують з ХІМІЧНИМ реагентом, яким є зв'язувальне, формують ковдру, яку після холодного підпресування піддають гарячому пресуванню при температурі 200 - 230°С та тиску З.ОМПа Недоліками цього способу є велика вартість ХІМІЧНОГО реагента (зв'язувального), складність та довготривалість процесу гарячого пресування, високі витрати тепла та висока горючість одержаного матеріалу В основу винаходу поставлена задача вдосконалити спосіб виготовлення плит пресуванням шляхом спрощення технології виготовлення та підвищення вогнестійкості отриманого матеріалу Суттєвими ознаками винаходу, спільними з прототипом, є - використання подрібненої деревної сировини, - пресування Суттєвими ознаками, що відрізняють винахід, є - додавання при перемішуванні до подрібненої деревної сировини сірчаної або фосфорної кислоти, або їх суміші, - пресування одержаної маси при звичайній температурі, - обробка отриманих плит газоподібним аміаком Технічний результат досягається тим, що спосіб виготовлення плит здійснюють шляхом пресу о со (О 46302 смолоутворення її пресують при звичайній температурі та тиску 20,0МПа з витримкою З хвилини Отриману плиту товщиною 10мм обробляють газоподібним аміаком до повної нейтралізації кислоти, не допускаючи підвищення температури плити внаслідок розігріву вище 50°С 3 Матеріал плити має густину 870кг/м , МІЦНІСТЬ на згин 16,2МПа За результатами випробувань у «вогневій трубі» втрата маси за 90 секунд складає 6,7%, що дає підстави віднести цей матеріал до групи «важкогорючих» Аналогічним чином проведені ІНШІ ДОСЛІДИ Тривалість перемішування коливалась в межах 10 - ЗО хвилин, витримки при пресуванні 1 - 5 хвилин Результати проведених ДОСЛІДІВ зібрані у таблиці Плити, що мають високу МІЦНІСТЬ, можуть бути використані як конструкційний або будівельний матеріал, а плити з невисокою МІЦНІСТЮ та густиною - як теплоізоляційний Всі ПЛИТИ за результатами випробувань у «вогняній трубі» відносяться до важкогорючих матеріалів, тобто вони є значно більше вогнестійкими, ніж плити виготовлені за прототипом, які є важкозаймистими або навіть горючими КІЛЬКІСНІ співвідношення між масами деревних або рослинних ВІДХОДІВ та кислоти визначені експериментальне за умов одержання достатньо чином, підвищенню МІЦНОСТІ і ЩІЛЬНОСТІ міцних та вогнестійких плит Якщо брати менше 5 отримуваного матеріалу В процесі обробки м ч кислоти на 100 м ч подрібненої деревини, то одержаних плит газоподібним аміаком МІЦНІСТЬ і, головне, вогнестійкість плит значно відбувається нейтралізація сірчаної або знижуються Витрачати більше 35 м ч кислоти, не фосфорної кислоти з утворенням сульфату або має сенсу тому, що при цьому різко зростає фосфатів амонію, які, як відомо, є вартість плит, а їх властивості майже не високоефективними антипіренами Внаслідок поліпшуються Брати кислоту з концентрацією цього значно знижується горючість плит Крім того, менше 80% не варто через те, що ХІМІЧНИЙ ВПЛИВ ІІ обробка плит аміаком підвищує їх механічні на деревину при звичайній температурі суттєво властивості Готові плити є екологічно чистими У слабшає Зменшення тиску пресування нижче порівнянні з прототипом значно спрощується та 2,5МПа призводить до одержання маломіцних здешевлюється процес виготовлення плит, плит, або при збереженні МІЦНОСТІ ДО підвищених оскільки відпадає необхідність в гарячому витрат кислоти та аміаку, а збільшення тиску пресуванні (не треба складних пресів з пресування вище 125МПа мало впливає на підігрівними плитами, парового котла тощо), корисні властивості плит суттєво зменшуються витрати на ХІМІЧНІ реагенти, Можна підвищувати гідрофобні властивості оскільки вони є багатотоннажними дешевими виготовлених плит домішками пдрофобізаторів як продуктами, значно скорочується тривалість в процесі виробництва, так і при обробці готових пресування та інше Нововведена стадія (обробка плит плит газоподібним аміаком) не вимагає складного Застосування концентрованої сірчаної (тим устаткування (наприклад, її можна проводити більше фосфорної) кислоти дозволяє в процесі навіть у великих поліетиленових мішках) виробництва використовувати обладнання та устаткування, виготовлене з чорних металів Суть винаходу пояснюється прикладами Приклад 1 До 100 м ч повітряно-сухої тирси Таким чином, реалізація винаходу, що додають 18,5 м ч сірчаної кислоти з пропонується, дозволяє утилізувати відходи концентрацією 96%, змочену тирсу перемішують деревообробки та рослинного походження з впродовж 20 хвилин при кімнатній температурі одержанням екологічно чистих дешевих При цьому відбувається процес гідролізу вогнестійких плит, значно спростити процес їх складових частин деревини Суміш набуває виробництва темного кольору, що свідчить про вання при звичайній температурі подрібненої сировини, яка є відходом деревообробки або рослинного походження, до 100 м ч якої попередньо додають при перемішуванні 5 - 35 м ч сірчаної або фосфорної кислоти (або їх суміші) з концентрацією 80 - 96%, та обробляють одержані плити газоподібним аміаком для нейтралізації кислоти та підвищення їх вогнестійкості Між суттєвими ознаками, що відрізняють винахід, та технічним результатом існує причинно-наслідковий зв'язок Відомо (ДИВИСЬ, наприклад, Й Шайбер Химия и технология искусственных смол - М -Л Госхимиздат, 1949, 594 с), що в присутності кислот компоненти деревини (особливо гемицелюлози) піддаються гідролізу, в результаті чого утворюються моносахариди, які, в свою чергу, концентрованими кислотами перетворюються в фураноподібні речовини Останні відрізняються дуже високою ХІМІЧНОЮ активністю і вступають в реакції смолоутворення, в тому числі і з компонентами деревини, наприклад, ЛІГНІНОМ Таким чином під впливом кислоти з компонентів деревини утворюються смоли, що грають роль зв'язувального При звичайній температурі ХІМІЧНІ перетворення компонентів деревини відбуваються тільки у поверхневих шарах частинок, які були змочені кислотою Підвищений тиск зближує частинки деревини, сприяючи таким 5 46302 6 Таблиця. Маса сировини, маса та концентрація кислоти, тиск пресування, час витримки при пресуванні, густина плити та її міцність на згин ІШ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Сировина, м.ч. Кислота, Тирса, 100 Солома, 100 Тирса, 100 Тирса, 100 Тирса, 100 Тирса, 100 Стружка, 100 Стружка, 100 Стружка, 100 Солома, 100 Солома, 100 Стружка, 100 Опале листя, 100 Стружка, 100 18,5 М.Ч. Конц, Тиск к-ти,% прес, МПа 96 20,0 Витримка при прес, m 3 Густина плити, кг/м3 870 Міцність на згин, МПа 16,2 15 93 5,0 5 500 1,7 12,3 91 125 1 1020 19,5 5,0 94 18,5 5 655 6,2 35 80 20,0 2 970 20,2 25 88 18,5 4 880 14,7 18,5 94 50,0 1 880 17,5 Фосф. к., 22 13 80 18,0 5 545 2,5 92 7,2 5 590 4,7 25 94 7,2 5 830 5,8 25 94 20,0 5 1010 8,3 16 88 2,5 5 490 1,5 25 92 18,0 2 910 94 15,0 5 780 9,8 18,5 3 940 10,2 Сірч.к,10 Фосф.к, 15 15 Сон. луш35 пиння, 100 80 91 46302 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71