ЦЕЛЛЮЛОЗНЫЙ ФОРМОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1999 года по МПК D21J3/12 D21J3/00 

Изобретение относится к волокнистым целлюлозным материалам и может быть использовано в области строительных материалов в форме листов и плит, предназначенных для утепления зданий и сооружений, в мебельной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Теплозащищенность вновь строящихся зданий может быть обеспечена за счет предлагаемых новых дешевых теплоизолирующих материалов, изготовленных из отходов дерево- и льноперерабатывающей промышленностей. Такие материалы изготавливают без связующих, которые дополнительно вводят в материал. Роль связующего выполняют соединения, содержащиеся в самих древесных отходах, выделяемые при их предварительной обработке, это делает полученные материалы экологически чистыми. Производство таких материалов является рациональным направлением комплексного использования отходов производства.

Известен теплоизоляционный материал, содержащий соединенные между собой частицы молотой и немолотой костры льна (см. Авторское свидетельство СССР N 1530601, кл. C 04 B 18/24, публ. 23.12.1989).

Недостатком известного материала является его низкая механическая прочность и низкие теплоизоляционные свойства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является целлюлозный формованный материал, состоящий из частиц костры фракции 0,5-3 мм, исходной костры и костры тонкого помола, соединенных между собой полисахаридами, выделенными из самих частиц при их измельчении во влажном состоянии (см. Патент РФ N 2081098 кл. C 04 B 40/00, публ. 10.06.1997).

Недостатком известного материала являются низкие физико-механические показатели.

Задачей изобретения является создание целлюлозного формованного материала, обеспечивающего достижение технического результата, состоящего в повышении эксплуатационных характеристик за счет увеличения прочности.

Этот технический результат в целлюлозном формованном материале, содержащем древесные частицы, соединенные между собой полисахаридами, достигается тем, что он выполнен из разволокненных древесных частиц размером 3,8-4 мм с коэффициентом формы частиц К_ф.ч ≥ 20, и тонкоразволокненных древесных частиц размером < 3,8 мм с коэффициентом формы частиц К_ф.ч < 20, при этом соотношение разволокненных и тонкоразволокненных древесных частиц соответственно равно 1: 0,3 - 0,5, причем в качестве древесных частиц используют костру лубяных растений, опилки, лесосечные отходы или их смеси.

Основным сырьем для предлагаемого материала являются отходы льноперерабатывающей промышленности - костра лубяных растений, льняная костра, которая представляет собой одревесневшую часть стебля льна. При переработке льняной тресты образуется около 2,8 т костры на 1 т волокна, которая используется нерационально, а 100 тыс. тонн льносоломы может обеспечить производство предлагаемого материала в объеме от 100000 до 200000 м³ в год.

При предложенном соотношении разволокненных к тонкоразволокненным древесным частицам и при определенном К_ф.ч (отношение длины к толщине) в материале создается определенная структура, которая является главным фактором, определяющим его прочность при заданной плотности. Такие частицы имеют удлиненную форму, обладают большей гибкостью, лучше контактируют между собой, и при формовании увеличивается число адгезионных контактов, обуславливающих повышение прочности.

Предлагаемый целлюлозный формованный материал изготавливают по следующей технологии.

Древесные частицы (льняная костра, опилки, лесосечные отходы) подвергают разволокнению в слабощелочной среде любым известным способом до размера частиц 3,8-4 мм и К_ф.ч ≥ 20 и тонкому разволокнению до размера частиц < 3,8 мм и К_ф.ч < 20.

Из древесных частиц при разволокнении их в щелочной среде выделяются полисахариды (пектин, гемицеллюлозы), которые связывают эти частицы между собой. Полученную смесь подвергают холодному формованию под давлением и сушат.

Конкретные примеры и эксплуатационные характеристики предлагаемого целлюлозного формованного материала и прототипа приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предложенный целлюлозный материал обладает повышенной прочностью (МПа) 1,0 вместо 0,40 по прототипу, его тепло- и звукоизоляционные свойства соответствуют гостированным показателям.

Целлюлозный формованный материал по изобретению по органолептическим и физико-химическим показателям отвечает санитарно-гигиеническим требованиям и выгодно отличается высокими эксплуатационными свойствами от подобных известных материалов.

Материал используют в области строительных материалов для утепления зданий и сооружений, в мебельной промышленности и других отраслях народного хозяйства. Материал выполнен из разволокненных древесных частиц размером 3,8-4 мм с К_ф.ч ≥20 и тонкоразволокненных древесных частиц размером < 3,8 мм с К_ф.ч ≥ 20 при их соотношении, равном 1 : 0,3-0,5. В качестве древесных частиц используют костру лубяных растений, опилки, лесосечные отходы или их смеси. Технический результат: получение дешевого экологически чистого материала с повышенными эксплуатационными характеристиками за счет увеличения его прочности. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Целлюлозный формованный материал, содержащий древесные частицы, соединенные между собой полисахаридами, отличающийся тем, что он выполнен из разволокненных древесных частиц размером 3,8-4 мм с коэффициентом формы частиц К_ф.ч≥20 и тонкоразволокненных древесных частиц размером <3,8 мм с коэффициентом формы частиц К_ф.ч<20, при этом соотношение разволокненных и тонкоразволокненных древесных частиц соответственно равно 1: 0,3-0,5. 2. Целлюлозный формованный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве древесных частиц используют костру лубяных растений, древесные опилки, лесосечные отходы или их смеси.