СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК B27N3/02 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству прессованных листовых материалов.

Изобретение может быть использовано для изготовления древесных плит из растительного сырья и его отходов, а также для переработки бытовых отходов, которые предварительно проходят стадию фракционирования и измельчения.

В промышленности переработки вторичных ресурсов наиболее актуальной является переработка отходов деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, а также бытовых отходов городских и населенных пунктов. Получение листовых материалов из древесных частиц, однолетних растений и бытовых отходов позволяет резко улучшить экологию планеты, а именно оказать благотворное влияние на чистоту воздуха и санитарное состояние окружающей среды.

Однако в известных промышленных способах переработки отходов деревообрабатывающей промышленности в качестве вяжущих используют полимерные смолы, которые токсичны для человека и животных, при этом в качестве теплоносителя используют в основном пар, низкокипящие жидкости или нагревательные элементы (ТЭНы), которые требуют соответственно обязательной постройки котельных, пароподогревателей или электронагревателей, причем с очень низким коэффициентом полезного действия, поскольку древесные частицы относятся к материалам со свойствами диэлектрика, что ведет к замедленному неравномерному по сечению распределению тепла в ковре, которое приводит часто к обугливанию наружных слоев листовых материалов, увеличению цикла прессования и расхода энергии.

Известен способ производства плит, включающий операции подготовки древесных частиц, сортировку и сушку их, смешивание, формирование ковра, прессование плит и их раскрой (1).

Устройство для реализации указанного способа содержит конвейер, формирующие машины, поддоны для размещения ковра, пресс с нагревательными плитами, тепловой узел и привод (2).

При включении привода поддоны с коврами поступают между нагревательными плитами, которые смыкаются и обжимая ковры ведут их прогрев снаружи вовнутрь каждого ковра, если учесть, что ковер состоит из древесных частиц с относительно низкой теплопроводностью, то время достижения температуры отвердения пресс-массы значительно и достигает до 1 мин на 1 мм толщины плиты.

Проблему сокращения времени прогрева решают различными путями - модификацией связующего или интенсификацией подачи теплоносителя внутрь ковра, например, с помощью равномерно установленных полых игл соединенных с источником теплоносителя. Однако указанные способы прогрева ковра, в частности модификация, не надежны в производстве и кроме того высокотоксичны, что же касается "полых игл", т.е. введения теплоносителей внутрь ковра, то оно не только трудоемко, но и конструктивно сложно и ненадежно в эксплуатации, поэтому в настоящее время используют прогрев снаружи во внутрь ковра, затрачивая при этом значительное количество тепла и электроэнергии.

Известен также способ производства листовых материалов, включающий операции подготовки частиц, сортировку, сушку их, смешивание с вяжущим, формирование ковра, его прогрев и прессование листовых материалов с обрезкой (2). Плотность материала полученного указанным способом, составляет 0,35 - 0,85 г/см³, кроме того, полученный материал легко воспламеняется и хорошо горит, поскольку он изготовлен на основе полимерного органического вяжущего, а также быстро разбухает и разрушается под действием влаги.

Недостатками известных способов и процессов являются относительно высокая энергоемкость производства, требующая строительства отдельных котельных, применения металлоемких процессов и сложных нагревательных элементов плит, размеры которых достигают 6 х 2 х 0,14 м, т.е. прессование листовых материалов происходит без учета теплопроводных свойств перерабатываемого сырья и особенно этот недостаток проявляется в мокрых способах производства листовых материалов, при этом затрачивается значительное время на достижение температуры, особенно внутри сформированного полотна, что в свою очередь ведет к увеличению цикла прессования, а также к возникновению неравномерностей прогрева и частому пережогу наружных поверхностей листовых материалов.

Цель изобретения снижение энергоемкости производства за счет объемного прогрева массы полотен.

Предложенный способ соответствует всем требованиям изобретения, а именно: критерию "новизна", поскольку введены новые операции выполнение изменения диэлектрических свойств пресс-массы и качественного объемного нагрева, критерию "существенные отличия", т.к. имеются новые совокупности известных операций, критерию "полезность" поскольку обеспечивается достижение поставленной цели, критерию "техническое решение задачи", т.к. предложение относится к области техники.

Выполнение поставленной цели достигается тем, что перед введением вяжущего осуществляют изменение диэлектрических свойств частиц пресс-массы, при этом смешивание проводят с увеличением диэлектрической постоянной пресс-массы от диэлектрика к проводнику введением электропроводных элементов, прогрев пресс-массы и прессование ведут с использованием пресс-массы-проводника, а изменение диэлектрических свойств пресс-массы осуществляют изменением плотности электропроводных элементов.

На чертеже изображена схема производства листовых прессованных материалов.

Способ производства выполняют на линии, которая включает взаимосвязанные технологически между собой узлы изменения 1 древесных 2 и растительных 3 частиц, узел их сортировки 4 с узлом доизмельчения 5 и элементом подачи 6 на повторную сортировку; узел сушки 7 частиц мелкой 8 и крупной 9 фракций и элементы выдержки 10 механизм смешивания 11 частиц с вяжущим 12 узел формирования 12 многослойного по толщине ковра 13 и узел прессования 14 листовых материалов 15 с элементом прогрева 16 пресс-массы, при этом механизм смешивания 11 имеет приспособление ввода электропроводных элементов 17.

Способ осуществляется следующим образом.

Берут древесное сырье или растения и подают их на узел измельчения 1, а измельченные частицы 2 и 3 передают на узел сортировки 4, где производят отбор мелкой 8 и крупной 9 фракций, затем последнюю направляют на узел доизмельчения 5 элементом подачи 6 повторно подают на сортировку, отсортированные частицы поступают на узел сушки 7 после чего на элементы выдержки 10 и из последних частиц направляют в механизм смешивания 11 с вяжущим 12, затем пресс-массу подают на узел формирования 12 многослойного или однослойного по толщине ковра 13, которые помещают в узел прессования 14 имеющий элементы прогрева 16, при этом в пресс-массу на узле смешивания 11 вводят электропроводные элементы 17, которые обеспечивают объемный прогрев каждой частицы ковра, т. е. равномерный по объему прогрев пресс-массы, без потери энергии на обогрев других элементов и атмосферы, т.е. при этом происходит изменение диэлектрических свойств пресс-массы, причем величину диэлектрических свойств регулируют плотностью электропроводных элементов, в качестве которых используют хлормагниевые, хлоркалиевые или другие хлорсодержащие соли, а в качестве вяжущего принимали экологически чистые минеральные порошки: MgO, CaO и др.

После выдержки ковра пресс-массы в узле прессования получали листовой материал, который обрезали по контуру и цикл повторяли.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству древесных, волокнистых и др. листовых материалов. Сущность изобретения состоит в том, что выполняют изменение диэлектрических свойств пресс-массы. Смешивание ведут с увеличением диэлектрической постоянной от диэлектрика к проводнику. Нагрев пресс-массы и прессование проводят с использованием пресс-массы проводника. 25 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления листовых материалов, включающий измельчение древесных и растительных частиц, их сортировку с доизмельчением и повторной сортировкой, сушку частиц мелкой и крупной фракций с выдержкой, смешивание частиц фракций с вяжущим, формирование многослойного по толщине ковра с послойным расположением мелкой и крупной фракций в наружных и внутренних слоях, прессование листовых материалов с прогревом пресс-массы, отличающийся тем, что перед смешиванием частицы соединяют с электропроводными элементами с изменением диэлектрической постоянной массы от диэлектрика к проводнику путем изменения плотности вводимых элементов, прессование и прогрев ведут с использованием пресс-массы проводника. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для электропроводных элементов используют хлормагниевые соли. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют хлоркалиевые соли. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вяжущих используют минеральные порошки. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что порошки используют из группы окиси магния. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что порошки используют из группы гидроокиси магния. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что порошки используют из группы карбоната магния. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что порошки берут из группы окиси кальция. 9. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют полимерные водные растворы. 10. Способ по п.4, отличающийся тем, что перед смешиванием порошки нагревают. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что порошки обжигают. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что электропроводные элементы вводят в частицы наружных слоев ковра. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что электропроводные элементы вводят в частицы внутренних слоев ковра. 14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формирование ковра ведут с послойным чередованием электропроводных и диэлектрических слоев ковра. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что чередование электропроводных и диэлектрических слоев ведут в вертикальной плоскости ковра. 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что чередование слоев ведут в горизонтальной плоскости. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение частиц выполняют нарушением целостности поперечных связей продольных волокон частиц. 18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электропроводных элементов используют хлорсодержащие соли. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что применяют хлорсодержащие кислоты. 20. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют растворы карбамидной смолы. 21. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют фенольные растворы. 22. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку частиц электропроводными элементами производят до сушки. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что обработку ведут в процессе сушки. 24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что обработку выполняют после сушки. 25. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение древесных и растительных частиц выполняют совместно с электропроводными элементами. 26. Способ по п.17, отличающийся тем, что нарушение целостности поперечных связей производят совместно с электропроводными элементами.