СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1998 года по МПК B27N3/02 

Описание патента на изобретение RU2106961C1

Изобретение относится к производству экологически чистых материалов из отходов лесоперерабатывающих производств и вторичных отходов термопластов (полиэтилен, полипропилен, ПВХ и т.д.), которые могут быть использованы в качестве строительных материалов, в машиностроении, при изготовлении мебели и т.д.

Известен способ изготовления прессованием строительных изделий из древесно-полимерного композиционного материала, включающий смешение древесных частиц и термопласта из класса полиолефинов при температуре 220oC и последующее прессование изделия [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления прессованием строительных изделий из древесно-полимерного композиционного материала, включающий смешивание древесных частиц и термопластичного связующего при температуре 180-200oC в шнековом экструдере, где осуществляются сдвиговые деформации древесных частиц, приводящие к освобождению лигнина, расположенного между фибрилами древесины [2].

Недостатками известных способов является использование значительного количества дорогостоящего связующего (полиэтилена и пропилена) до 60 вес.%, что непосредственно скажется на стоимости конечного продукта, сравнительно низкие физико-механические свойства, довольно значительная величина водопоглощения, связанная с наличием пористости, несмотря на значительное количества используемого связующего (40-60 вес.%).

Задачей настоящего изобретения является повышение физико-механических характеристик композиционного материала при одновременном снижении температуры смешения и прессования, а также содержания полимерного связующего.

Эта задача решается за счет того, что перед смешиванием в древесные частицы вводят 1-5% от веса древесных частиц уксусную или муравьиную кислоту, повышают влажность древесных частиц до 5-25% и осуществляют окончательное смешивание с термопластичным полимерным связующим со сдвиговой деформацией компонентов смеси при давлении на смесь 20-60 кГ/см3.

При решении вышеуказанной задачи достигается технический эффект, заключающийся в том, что древесная составляющая материала превращается в пьезотермопластик с повышенной плотностью и прочностью, что в конечном счете сказывается на плотности и прочности материала. Выделяющиеся в процессе гидролиза клеящие смолистые вещества являются дополнительным связующим, что позволяет уменьшить количество термопластичного связующего. Кроме того, происходит снижение температуры смешивания и прессования.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Измельченные древесные частицы перед смешиванием подвергают сушке до влажности 2-3%. Затем в древесные частицы вводят 1 - 5% от веса древесных частиц уксусную или муравьиную кислоту, которая играет роль катализатора для ускорения выделения из древесины смолистого вещества - лигнина, являющегося связующим для древесных частиц. Далее древесные частицы орошают водой до влажности 5-25%. Орошение можно проводить сразу раствором муравьиной или уксусной кислоты, концентрация и количество которой подбираются в зависимости от исходного сырья. Смоченные древесные частицы смешивают с полимерным связующим в плужном двухвалковом смесителе, в котором осуществляется процесс измельчения, смешения совместно со сдвиговыми деформациями смеси при давлении на смесь 20-60 кГ/см2 при температуре 150-180oC. Полученную горячую смесь прессуют в изделие в горячей пресс-форме при температуре 170-180oC и давлении 45-60 кГ/см2, охлаждают и распрессовывают.

Пример конкретного осуществления изобретения.

Изготовление изделия-плиты размером 500х500х20 мм провели по способу-прототипу из древесно-полимерной композиции, содержащей 40 вес.% связующего + 60% древесных частиц и состава с пониженным содержанием полиэтилена (15 вес. %), но в присутствии катализатора процесса гидролиза древесины - муравьиной кислоты в количестве 1-5% от веса древесных частиц.

Изготовление изделия по предложенному способу провели при одном и том же технологическом режиме (температура прессования 170oC, давление прессования 50 кГ/см2), но различного количество содержания в смеси муравьиной кислоты.

В таблице приведены данные, характеризующие свойства изделий из древесно-полимерной композиции по способу прототипу и по предложенному способу. Анализ представленных данных показывает, что физико-механические показатели изделия из древесно-полимерного материала, полученного по предложенному способу, выше соответствующих показателей для изделий, полученных по способу-прототипу, при одноименном снижении температуры смешения и прессования и уменьшении содержания полимерного связующего.

Похожие патенты RU2106961C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПРЕССОВАНИЕМ 1996
  • Непрошин Е.И.
  • Денисов Г.А.
  • Зайцев В.Ф.
  • Борисов Б.Н.
RU2106243C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПРЕССОВАНИЕМ ИЗ ДРЕВЕСНОГО ПЛАСТИКА 1996
  • Непрошин Е.И.
  • Денисов Г.А.
  • Зайцев В.Ф.
  • Борисов Б.Н.
RU2106242C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕССОВАНИЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1992
  • Волков В.Г.
  • Непрошин Е.И.
  • Волга В.И.
  • Эйсмонт Г.В.
RU2041060C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БРИКЕТОВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ НА ОСНОВЕ ТОРФА 1992
  • Панасин В.И.
RU2028042C1
ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТАЯ ДРЕВЕСНО-НАПОЛНЕННАЯ ПЛАСТМАССА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1995
  • Жданова Т.Д.
  • Миронов В.С.
  • Коташевская Г.В.
  • Коршун О.А.
  • Быкова О.Н.
RU2081135C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА 1998
  • Ухова Т.А.
  • Денисов Г.А.
RU2148051C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ДРЕВЕСНОНАПОЛНЕННЫХ ПЛАСТМАСС 1997
  • Бикбау М.Я.
  • Коршун О.А.
  • Семенов Л.Л.
  • Ежов А.А.
RU2133255C1
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1990
  • Кудряченко П.В.
  • Салин Б.Н.
  • Мусько Н.П.
  • Галочкин А.И.
  • Чемерис М.М.
RU2092507C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ 1992
  • Панасин В.И.
RU2029461C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 1999
  • Озерова Н.В.
  • Арбузов В.В.
RU2179926C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 106 961 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Назначение: изобретение относится к производству изделий из древесно-полимерного материала. Сущность изобретения: в измельченные древесные частицы перед смешиванием вводят уксусную или муравьиную кислоту в количестве 1 - 5 % от веса древесных частиц, повышают влажность до 5 - 25 % и смешивание с полимерным связующим со сдвиговой деформацией осуществляют при давлении на смесь 20 - 60 кГ/см2. Заполняют пресс-форму и прессуют изделие при температуре 170 - 180oС и давлении 20 - 60 кГ/см2. Влажность древесных частиц может быть повышена путем орошения водой и раствором уксусной или муравьиной кислоты, а полимерное связующее взято в количестве 10 - 20 % от веса смеси. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 106 961 C1

1. Способ изготовления изделий из древесно-полимерного композиционного материала, включающий смешивание нагретых частиц измельченной древесины с термопластичным полимерным связующим с одновременной сдвиговой деформацией компонентов смеси, заполнение последней пресс-формы, горячее прессование под давлением с последующим охлаждением и распрессовкой, отличающийся тем, что перед смешиванием в измельченные древесные частицы вводят 1 - 5% от веса частиц уксусную или муравьиную кислоту, повышают влажность древесных частиц до 5 - 25%, а смешивание их с термопластичным полимерным связующим с одновременной сдвиговой деформацией осуществляют при давлении на смесь 20 - 60 кГ/см2 и температуре 150 - 180oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельченные древесные частицы перед введением уксусной или муравьиной кислоты сушат до влажности 2 - 3%. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что повышение влажности древесных частиц осуществляют путем орошения водой древесных частиц, обработанных уксусной или муравьиной кислотой. 4. Способ по каждому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что повышение влажности древесных частиц осуществляют в процессе их обработки раствором муравьиной или уксусной кислоты, концентрация и количество которой увеличивает влажность частиц до 5 - 25%. 5. Способ по каждому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что прессование смеси осуществляют при температуре 170 - 180oС и давлении 45 - 60 кГ/см2. 6. Способ по каждому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что обработанные уксусной или муравьиной кислотой измельченные древесные частицы, смешивают с термопластичным полимерным связующим, например, полиэтиленом, взятом в количестве 10 - 20% от веса смеси.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2106961C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
SU, авторское свидетельство, 1666306, кл
Прибор с двумя призмами 1917
  • Кауфман А.К.
SU27A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
SU, авторское свидетельство, 1562145, кл
Прибор с двумя призмами 1917
  • Кауфман А.К.
SU27A1

RU 2 106 961 C1

Авторы

Непрошин Е.И.

Денисов Г.А.

Зайцев В.Ф.

Борисов Б.Н.

Даты

1998-03-20Публикация

1996-09-24Подача