СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК C08L97/02 B27N3/04 

Изобретение относится к деревообрабатывающему и целлюлозно-бумажному производству, а также к технологии переработки бытовых отходов и может быть использовано при изготовлении изделий типа волокнистых плит мокрым способом в деревообрабатывающем и целлюлозно-бумажном производстве, а также при переработке бытовых отходов.

Известен состав (1) для получения плитных материалов, содержащий волокнистую массу, где в качестве волокнистой массы состав содержит осадки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий 25-75% и макулатурное волокно - 25-75% Недостатком данного состава является высокое содержание макулатуры (до 75%), что приводит к значительному удорожанию плитных материалов.

Исследование существующего уровня техники в данной области по патентам и научно-техническим источникам информации показали, что компост при производстве волокнистых плит не использовался.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому составу по своим физико-механическим свойствам и применяемой технологии изготовления является состав (2) для изготовления волокнистых плит с использованием волокнистой массы, содержащей в качестве волокнистой массы осадок сточных вод с зольностью 35,1-73,2% в количестве 50-85% и измельченную в сухом виде влагопрочную макулатуру 15-50% Плиты получают мокрым способом по общепринятой технологии.

Недостатком данного состава является плохая фильтруемость волконистой массы при отливе плит на формующей машине и высокое водопоглощение из-за высокого содержания в составе (до 85%) высокозольных осадков сточных вод. Плохая фильтруемость массы значительно снижает производительность прессового оборудования. Кроме того, использование в составе измельченной в сухом виде влагопрочной (пропитанной парафином или полиэтиленом) макулатуры значительно удорожает процесс и практически делает его нерентабельным. Состав (2) принимается в качестве прототипа.

Целью изобретения является повышение водостойкости и прочности плит, а также сокращения времени обезвоживания волокнистой массы. Поставленная цель достигается тем, что состав для производства плитных материалов, содержащий волокнистую массу, гидрофобизатор-парафин, осадитель-глинозем, согласно изобретению содержит в качестве волокнистой массы компост, при следующем соотношении компонентов (по абс.сух.массе) мас.

осадок после механической очистки сточных вод 2,8-9,7
измельченная макулатура 1,9-48,5
компост 38,8-89,3
парафин 1-2
глинозем 2-4
Используемый в предлагаемом техническом решении осадок после механической очистки сточных вод представляет волокнистый, мелкодисперсный органо-минеральный материал со следующими показателями:
влажность 70-80%
степень помола 50-80^oШР
Состав (по абс.сух.веществу), мас.

минеральные вещества 20-60
целлюлозное волокно 40-80
Фракционный состав,
5 мм 8,5-47,8
3-5 мм 10-17
1-3 мм 0,2-4,0
меньше 1 мм 42-70,5
Используемая в техническом решении измельченная макулатура характеризуется следующими показателями: зольность 20-30% волокно древесного происхождения 70-80% степень помола 30-35^oШР. Макулатура включает отходы следующих видов бумажной продукции:
кабельная бумага 30%
писчепечатная бумага 60%
картон 10%
Используемый в техническом решении компост представляет термоокисленные бытовые отходы со следующими показателями (фракционный состав),
фракция 10-15 мм 9,0
фракция 7-10 мм 25,0
фракция 5-7 мм 24,0
фракция 3-5 мм 20,0
фракция меньше 3 мм 22%
Влажность компоста 25-30% количество органического материала в количестве 45-55% минеральных веществ 45-55% Органическая часть представлена термоокисленными волокнистыми материалами, пластмассовой, резиной, а также наличием биологически активной микрофлоры, количество которой доходит до 10% Технология получения компоста состоит в предварительном сортировании бытовых отходов с отделением металлических компонентов, измельчении и последующем компостировании (окислении) при температуре 50-55^oС в течение 1-3 суток (4). Специфические свойства компоста, такие, как низкая влажность, гидрофобность, жесткая структура, наличие термоокисленных волокнистых материалов и биологически активной микрофлоры, позволяют использовать его как структурирующий материал, обеспечивающий увеличение механической прочности плит. Гидрофобность компоста обеспечивает улучшение фильтрационных показателей плит при отливе и уменьшает водопоглощение.

Плиты изготавливают по следующей технологии: компост подвергается рассеву, а затем смешивается с измельченной макулатурой и водой до концентрации 3-4% Полученная водная смесь компоста и макулатуры подвергается очистке от минеральных примесей на песколовке, а затем смешивается с осадком от механической очистки сточных вод. Полученный водный состав осадка, макулатуры и компоста обрабатывается вначале 10%-ным водным раствором глинозема, а затем 10% -ной эмульсией парафина. Обработанную волокнистую массу подают в формирующий короб, основанием которого является металлическая сетка, и обезвоживает посредством вакуумирования. Разряжение в вакуум-камере составляет 400 мм рт. ст. Полученное при этом влажное полотно прессуют в гидравлическом прессе при удельном давлении 1,5 МПа и температуре 100-180^oС с получением волокнистых плит.

Изобретение иллюстрируется 7-ю примерами, соотношение компонентов в которых и полученные характеристики приведены в таблице.

Из данных таблицы следует, что предлагаемый состав для изготовления плитных материалов обеспечивает по сравнению с прототипом улучшение следующих показателей:
повышение механической прочности плит (в прототипе предел прочности на изгиб составляет 13,6-16,2 МПа, в предлагаемом составе 14,3-18,3 МПа);
улучшение водостойкости плит (в прототипе водопоглощение составляет 8,1-44,4% в предлагаемом составе 4-8%);
улучшение водоотдачи при отливе волокнистой массы, что обеспечивает повышение производительности прессового оборудования; так, время обезвоживания массы при отливе в прототипе составляет 9-14 мин, в предлагаемом составе 1-2 мин. Таким образом, предлагаемый состав для изготовления плитных материалов по сравнению с прототипом позволяет повысить предел прочности плит при изгибе на 9,4% ускорить фильтруемость волокнистой массы на 87% уменьшить водопоглощение плит на 77% при соответствии других свойств плит требованиям ГОСТа 4598-86, "Плиты древесноволокнистые. М-12". При этом предлагаемый состав позволяет использовать многотоннажные бытовые отходы и решать экологическую проблему. ТТТ1

Использование: плитные материалы, используемые в промышленном, гражданском строительстве и в области производства товаров народного потребления. Изобретение позволяет повысить физико-механические свойства волокнистых плит мягкого типа; интенсифицировать процесс их отлива за счет того, что состав для изготовления плит содержит, мас.%: осадок после механической очистки сточных вод 2,8-9,7; измельченную макулатуру 1,9-48,5; компост 38,8-89,3; парафин 1-2; глинозем 2-4. 1 табл.

Состав для изготовления плитных материалов, содержащий осадок после механической очистки сточных вод и измельченную макулатуру в качестве волокнистой массы, отличающийся тем, что волокнистая масса дополнительно содержит компост, а состав дополнительно парафин в качестве гидрофобизатора и осадитель глинозем при следующем соотношении компонентов, мас. (по сухому остатку):
Осадок после механической очистки сточных вод 2,8 9,7
Измельченная макулатура 1,9 48,5
Компост 38,8 89,3
Парафин 1 2
Глинозем 2 4