Багатошаровий деревинно-полімерний матеріал і спосіб його виготовлення

Реферат: Заявлений багатошаровий деревинно-полімерний матеріал, одержаний гарячим пресуванням деревинних частинок із подрібненим вторинним поліетиленом, складається з двох зовнішніх личкувальних шарів, двох проміжних шарів і одного внутрішнього шару, де внутрішні шари являють собою деревинно-полімерну композицію. Проміжні шари сформовані з подрібнених відходів вторинного поліетилену, в якій частка деревинних частинок становить 60 %, а вторинного поліетилену - 40 % Для опорядження поверхні матеріалу як зовнішні личкувальні шари використано листи лущеного шпону або струганого шпону або синтетичного шпону. Заявлений спосіб виготовлення багатошарового деревинно-полімерного матеріалу включає підготовку листів лущеного шпону або струганого шпону або синтетичного шпону, подрібнення та сушіння деревинних частинок, перемішування їх із подрібненим вторинним поліетиленом, формування деревинно-полімерної композиції, формування деревинно-полімерного килима або брикету, його гаряче пресування та охолодження отриманого деревинно-полімерного матеріалу. Внутрішній шар килима або брикету отримують змішуванням деревинних частинок із подрібненим вторинним поліетиленом за співвідношення 60:40 (%). Проміжні шари килима або брикету отримують із подрібнених відходів вторинного поліетилену. Для формування зовнішніх личкувальних шарів килима або брикету використовують листи лущеного або струганого або синтетичного шпону і сформований килим подають на операцію гарячого пресування плоским методом із одночасним личкуванням і подальшим охолодженням отриманого матеріалу. UA 102725 C2 (12) UA 102725 C2 UA 102725 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується деревообробних підприємств, зокрема, виготовлення деревиннополімерних матеріалів, які можуть бути використані як будівельні елементи, для виготовлення меблів, товарів побутового або промислового призначення. Відомий спосіб виготовлення стружкових плит із використанням термопластичного клею, який включає наступні операції: підготовку деревинного наповнювача, подрібнення термопласту, змішування деревинно-полімерної композиції, формування килима або брикету, гаряче пресування, холодне допресування, після пресове оброблення плит; полімерний клей у вигляді гомогенної порошкоподібної суміші відходів поліетилену низької щільності та поліетилену високої щільності або поліпропілену додають у кількості 20 % від маси абсолютно сухої стружки [1]. Основні недоліки цього способу полягають у необхідності використання спеціальних пресформ для запобігання витіканню з брикету термопластичного полімеру внаслідок його високої текучості та низької в'язкості в розплавленому стані. Окрім того, отримувані плити мають недостатньо високі показники міцності та водостійкості. Відомий спосіб одержання вологостійких композитних плит із рослинних відходів і поліетилену, згідно якого перед гарячим пресуванням формування волокнистого килима здійснюють з використанням плівки поліетилену товщиною до 0,2 мм, яка використовується як компонент зовнішніх шарів прес-композиції, а пресування здійснюють за температури 120140 °C, тиску 5 МПа і тривалості пресування 1,0 хв/мм товщини плити [2]. Недоліками відомого способу є високий тиск пресування (5 МПа), висока щільність (12463 1338 кг/м ), а відповідно й значна перевитрата сировини. Відомий спосіб виготовлення деревинних плит на термопластичних клеях, який включає змішування деревинних частинок із термопластичним клеєм, формування килима, під час якого на його поверхню або на обидві його поверхні накладають проміжний шар на паперовій або синтетичній основі, а на поверхню плити накладають клейовий шар і личкувальний матеріал із наступним пресуванням [3]. Недоліком відомого способу є ускладнення технологічного процесу виготовлення деревинних плит, оскільки спочатку потрібно виготовити плити, а потім нанести на них клейовий шар та личкувальний матеріал і знову піддавати їх пресуванню. В основу винаходу поставлено задачу створити багатошаровий деревинно-полімерний матеріал і спосіб його виготовлення, в якому завдяки тому, що матеріал містить два зовнішніх личкувальних шари, два проміжних шари і один внутрішній шар, де внутрішній шар являє собою деревинно-полімерну композицію, а проміжні шари сформовані з подрібнених відходів вторинного поліетилену, а для опорядження поверхні матеріалу як зовнішні личкувальні шари використовують листи лущеного шпону або струганого шпону або синтетичного шпону, а сформований деревинно-полімерний килим або брикет надходить у прес для гарячого пресування, де піддається одночасному пресуванню та личкуванню, забезпечується одержання екологічно-чистих деревинно-полімерних матеріалів із високими показниками міцності під час статичного згинання та водостійкості. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення багатошарового деревинно-полімерного матеріалу, який включає подрібнення та сушіння деревинних частинок, перемішування їх із подрібненим вторинним поліетиленом, формування деревинно-полімерного килима або брикету, його гаряче пресування і охолодження отриманого деревинно-полімерного матеріалу, згідно винаходу, матеріал містить два зовнішніх личкувальних шари, два проміжних шари і один внутрішній шар, де внутрішній шар являє собою деревинно-полімерну композицію, в якій частка деревинних частинок становить 60 %, а вторинного поліетилену - 40 %, а проміжні шари сформовані з подрібнених відходів вторинного поліетилену, а частка внутрішнього шару в пакеті за масою становить 92 %, а проміжних - 8 %, а для опорядження поверхні матеріалу як зовнішні личкувальні шари використовують листи лущеного шпону або струганого шпону або синтетичного шпону, а сформований деревинно-полімерний килим або брикет надходить у прес для гарячого пресування, де піддається одночасному гарячому пресуванню плоским методом і личкуванню. На кресленні зображено конструкцію багатошарового деревинно-полімерного матеріалу: 1 листи лущеного або струганого шпону або синтетичного шпону; 2 - деревинно-полімерна композиція; 3 - подрібнені відходи поліетилену. Суть даного способу полягає в наступному. Деревинні відходи подрібнюються для одержання стружки, яка висушується до вологості 3 %. Попередньо розраховані частки компонентів композиції (стружка, частинки поліетилену) згідно з рецептурою подають на операцію сухого змішування за наступного співвідношення компонентів деревинно-полімерної композиції, %: деревинні частинки - 60; вторинний 1 UA 102725 C2 5 10 15 20 поліетилен - 40. Суміш ретельно перемішується і готова деревинно-полімерна композиція подається на наступні технологічні операції: формування деревинно-полімерного килима або брикету та його пресування з одночасним личкуванням. Приклад 1. У випадку використання як зовнішніх личкувальних шарів листів лущеного шпону деревинно-полімерний килим або брикет формується таким чином (рис). Спочатку вкладається нижній зовнішній личкувальний лист лущеного шпону, на нього насипається нижній проміжний шар подрібнених відходів поліетилену, на який насипається внутрішній шар приготованої деревинно-полімерної композиції, на яку насипається верхній проміжний шар подрібнених відходів поліетилену, на який вкладається верхній зовнішній личкувальний лист лущеного шпону. Частка внутрішнього шару в пакеті за масою становить 92 %, а проміжних - 8 %. Сформований деревинно-полімерний килим або брикет подається в гарячий прес, де відбувається його пресування з одночасним личкуванням. Приклад 2. Деревинно-полімерний килим або брикет формується аналогічно прикладу 1 тільки як зовнішні личкувальні шари використовують листи струганого шпону. Приклад 3. Деревинно-полімерний килим або брикет формується аналогічно прикладу 1 тільки як зовнішні личкувальні шари використовують листи синтетичного шпону. Гаряче пресування килима або брикету здійснюють за тиску 3,5 МПа, температури 180 °C, тривалості 1,0 хв/мм, а потім отриманий деревинно-полімерний матеріал подають у холодний прес, де він за тиску 1,5 МПа охолоджується, набуваючи необхідної формостійкості. Для порівняння виготовляли одношаровий не личкований деревинно-полімерний матеріал за аналогічних режимів пресування. У таблиці наведено значення межі міцності під час статичного згинання та водостійкості одержаного матеріалу. Таблиця Властивості багатошарового деревинно-полімерного матеріалу Показники Межа міцності під час статичного згинання, МПа Водопоглинання, % Набрякання, % 25 30 35 Запропонований спосіб за прикладом 1 прикладом 2 Контроль впоперек вздовж впоперек вздовж волокон волокон волокон волокон 5,6 23,5 10,1 13,6 52,5 29,0 14,1 10,1 38,0 28,4 10,6 прикладом 3 11,5 18,8 7,5 Із таблиці випливає, що багатошаровий деревинно-полімерний матеріал характеризується високими експлуатаційними властивостями, зокрема межею міцності під час статичного згинання та водостійкістю. Міцність під час статичного згинання даного матеріалу підвищується в 1,8-9,4 рази порівняно з контрольними, одношаровими не личкованими деревиннополімерними матеріалами. Джерела інформації: 1. Савицкий А.С., Терпугов М.А., Карцовник В.И. Производство древесностружечных плит на термопластичном связующем // Экспресс-информ.: Плиты и фанера. - Москва: ВНИПИЭИлеспром, 1991. - Вып. 12. - С. 12-17. 2. Патент Российской Федерации № 2314195. Способ получения влагостойких композитных плит из растительных отходов и полиэтилена / Скурыдин Ю.Г., Скурыдина Е.М. Заявл. 14.02.2005; Опубл. 20.07.2006. 3. Патент Российской Федерации № 2028941. Способ изготовления древесных плит на термопластичных связующих / Семочкин Ю.А.; Терпугов М.А.; Беликов В.В. Заявл. 10.03.1992; Опубл. 20.02.1995. 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 1. Багатошаровий деревинно-полімерний матеріал, одержаний гарячим пресуванням деревинних частинок із подрібненим вторинним поліетиленом, який відрізняється тим, що складається з двох зовнішніх личкувальних шарів, двох проміжних шарів і одного внутрішнього шару, де внутрішні шари являють собою деревинно-полімерну композицію, в якій частка деревинних частинок становить 60 %, а вторинного поліетилену - 40 %, а проміжні шари сформовані з подрібнених відходів вторинного поліетилену, а частка внутрішнього шару в пакеті 2 UA 102725 C2 5 10 15 за масою становить 92 %, а проміжних - 8 %, а для опорядження поверхні матеріалу як зовнішні личкувальні шари використано листи лущеного шпону або струганого шпону або синтетичного шпону. 2. Спосіб виготовлення багатошарового деревинно-полімерного матеріалу, що включає підготовку листів лущеного шпону або струганого шпону або синтетичного шпону, подрібнення та сушіння деревинних частинок, перемішування їх із подрібненим вторинним поліетиленом, формування деревинно-полімерної композиції, формування деревинно-полімерного килима або брикету, його гаряче пресування та охолодження отриманого деревинно-полімерного матеріалу, який відрізняється тим, що внутрішній шар килима або брикету отримують змішуванням деревинних частинок із подрібненим вторинним поліетиленом за співвідношення 60:40 (%), проміжні шари килима або брикету отримують із подрібнених відходів вторинного поліетилену, при цьому частка внутрішнього шару в килимі або брикеті за масою становить 92 %, а проміжних шарів - 8 %, а для формування зовнішніх личкувальних шарів килима або брикету використовують листи лущеного або струганого або синтетичного шпону і сформований килим подають на операцію гарячого пресування плоским методом із одночасним личкуванням і подальшим охолодженням отриманого матеріалу. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3