СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ БЛОКОВ Российский патент 1994 года по МПК B29C67/20 C08J9/02 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению теплоизоляционных изделий, а именно к способу использования отходов пенополиэтилена для получения теплоизоляционных блоков.

В настоящее время при производстве теплоизоляционных ковриков из пенополиэтилена образуется два вида отходов:
отходы исходного продукта (невспененного полиэтилена);
отходы готового продукта (вспененного полиэтилена).

По существующей технологии сначала обрезают края заготовки, при этом образуются отходы исходного продукта (невспененного полиэтилена), а затем после формования (вспенивания) обрезают края готовых ковриков, при этом образуются отходы готового продукта (вспененного пенополиэтилена).

Учитывая, что теплоизоляционный материал в настоящее время является дефицитным и дорогостоящим, предлагается из отходов полиэтилена изготавливать теплоизоляционные блоки.

Известен способ получения теплоизоляционных блоков путем смешивания предварительно вспененных гранул полистирола с измельченными отходами готового пенополистирольного пенопласта. Однако этот способ имеет недостаток в том, что конечные свойства готового продукта - вспененного пенополистирольного пенопласта - могут меняться из-за неупорядочного распределения в нем отходов пенополистирола и разности их физико-механических характеристик.

Наиболее близким аналогом является способ, при котором в форму засыпают послойно гранулы термопласта со вспенивающим агентом и измельченные отходы вспененного пенопласта и сверху снова засыпают гранулы термопласта со вспенивающим агентом. Далее, во внутрь формы подают пар методом "теплового удара" под действием которого происходит окончательное вспенивание и спекание пенопласта.

Недостатком данного способа является то, что, имея в среднем слое уже готовый окончательно вспененный материал (в виде измельченных отходов пенопласта) и воздействуя на него паром, можно получить (в зависимости от его объемной массы) не увеличение его объема, как при вспенивании исходного продукта (предварительно вспененных гранул полистирола), а его усадку, так как всю кинетику вспенивания, т.е. способность к вспениванию, он уже потерял при первичном своем изготовлении.

В этом случае можно получить в среднем слое пенопласт с минимальной объемной массой, которой соответствуют и минимальные механические характеристики, а это в свою очередь может привести к значительной неоднородности физико-механических характеристик по всему объему готового теплоизоляционного блока.

Следует отметить, что в обоих рассмотренных аналогах в качестве значительной части материала используется кондиционный материал - гранулы предварительно вспененного полистирола, являющиеся дефицитными и дорогостоящими.

Целью предлагаемого способа является использование для получения теплоизоляционных блоков только отходов производства в виде измельченных отходов термопласта со вспенивающим агентом и в виде отходов готового вспененного продукта.

Эта задача достигается тем, что в способе изготовления теплоизоляционных блоков, включающем послойное заполнение формы гранулами термопласта со вспенивающим агентом и измельченными отходами соответствующего пенопласта, последующую термообработку блока, причем нижний и верхний слой в форме заполняют гранулами термопласта, а средний слой - отходами пенопласта, в качестве термопласта со вспенивающим агентом используют измельченные отходы невспененного пенополиэтилена, а термообработку проводят при 210-230^оС в течение 10-30 мин, причем соотношение объемов послойного заполнения формы измельченными отходами невспененного пенополиэтилена и соответствующего пенопласта выбраны в интервале от 20:60:20 до 30:40:30.

В результате проведенных экспериментов получены оптимальные параметры формования теплоизоляционных блоков, представленные в табл.1.

Из табл.1 видно, что при режиме I (температура прогрева 200^оС) получать удовлетворительное качество блоков можно лишь при времени прогрева 30 мин для состава шихты 20:60:20.

Оптимальные результаты получены при режиме II прогрева для всех составов шихты (температура 220^оС, время прогрева от 10-30 мин).

Режим III является высоким по температуре и в большинстве своем дает усадку пенополиэтилена в наружных слоях изделия.

Предлагаемый способ изготовления теплоизоляционных блоков в термоформах с использованием результатов проведенной работы (табл.1) реализован следующим образом. В термоформу с обогреваемыми поддонами и бортами, на предварительно уложенный лист бумаги, засыпают измельченные отходы невспененного пенополиэтилена (например, марки ППЭ-Р-2003, с кратностью вспенивания 20) на высоту, равную 1/4 высоты формы (25% объема формы), далее засыпают измельченные отходы вспененного пенополиэтилена на высоту равную 1/2 высоты формы (50% объема формы) и поверх снова засыпают измельченные отходы невспененного пенополиэтилена на оставшуюся высоту, равную 1/4 высоты формы (25% объема формы). Поверх укладывают слой бумаги и закрывают термоформу.

В элементы термоформы (борта, поддоны) пускается теплоноситель (например, масло) с температурой 220^оС. После 30 мин прогрева при данной температуре термоформа охлаждается и производится извлечение готового изделия (теплоизоляционного блока).

В табл.2 даны сравнительные физико-механические характеристики готового изделия, полученного из отходов по предлагаемому способу, и изделия, полученного из кондиционного материала.

Из табл.2 видно, что основные физико-механические характеристики готовых изделий, получаемых из отходов и из кондиционного материала, близки по своим значениям.

Предлагаемый способ позволит, не снижая качества готового изделия, практически использовать все отходы производства, при этом сэкономить энергетические затраты на получение изделий в 1,2-1,5 раза.

Получаемые изделия в виде теплоизоляционных блоков могут быть широко использованы в значительном диапазоне строительной теплоизоляции.

Использование: производство строительных материалов, технология изготовления теплоизоляционных блоков из отходов пенополиэтилена. Сущность изобретения: нижний и верхний слои в форме заполняют измельченными отходами невспененного пенополиэтилена, а средний слой - измельченными отходами соответствующего пенопласта. Соотношение объемов послойного заполнения формы выбраны от 20: 60: 20 до 30:40:30. Термообработку блоков проводят при 210 - 230°С в течение 10-30 мин. 2 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ БЛОКОВ, включающий послойное заполнение формы гранулами термопласта со вспенивающим агентом и измельченными отходами соответствующего пенопласта, последующую термообработку блока, причем нижний и верхний слои в форме заполняют гранулами термопласта, а средний слой - отходами пенопласта, отличающийся тем, что в качестве термопласта со вспенивающим агентом используют измельченные отходы невспененного пенополиэтилена, а термообработку проводят при 210 - 230^oС в течение 10 - 30 мин, причем соотношение объемов послойного заполнения формы измельченными отходами невспененного пенополиэтилена и соответствующего пенопласта выбраны в интервале 20 : 60 : 40 - 30 : 40 : 30.