Способ получения легкого гранулированного заполнителя Российский патент 2023 года по МПК C04B18/20 C04B18/24 C04B18/26 C04B20/04 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству и может быть использовано для получения сыпучих легких заполнителей для легких бетонов, теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства.

Известен способ получения сыпучих теплоизоляционных материалов, заключающийся в смешивании опилок хвойных пород с добавлением клеящих составов в виде карбамидоформальдегидной смолы с кислотным отвердителем и содержащих в качестве добавок ингибиторов - известь и медный купорос (патент RU № 2194677, 20.12.2002). Материал изготавливается в виде гранул.

Недостатком способа является использование в качестве вяжущего дорогостоящих реактопластов, кроме того, не исключается выделение формальдегида.

Известен способ получения органического теплоизоляционного материала на основе льняной костры, включающий измельчение очищенной костры льна в агрегатах истирающего действия с последующим калиброванием через сито, формование и сушку (патент RU № 2075206, 10.03.1997). Предварительно костру льна подвергают гидролизу в водном растворе гидроксида натрия.

Недостатком способа является повышенная трудоемкость и энергоемкость процесса за счет использования операций измельчения, калибрования, гидролиза, что снижает эффективность способа.

Известен способ получения сыпучего теплоизоляционного материала путем смешения опилок, извести, строительного гипса, при этом опилки предварительно обрабатываются бордоской жидкостью и высушиваются (патент RU № 2487094, 10.07.2013).

Основным недостатком способа является трудоемкость, заключающаяся в предварительной подготовке бордоской жидкости и дальнейшей обработке опилок.

Прототип. Наиболее близким техническим решением является способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из отходов древесины на минерально-полимерном связующем, включающий формирование гранул из древесных опилок и минерально-полимерного связующего, включающего натриевое жидкое стекло и синтетический латекс СКС-65ГП (т.е. бутадиен-стирольный латекс) и сушку гранул при температуре 20°С в течение 8-10 ч, затем при температуре 70°С в течение 28-30 ч (Федина О.Н. Теплоизоляционные изделия из древесных отходов и минерально-полимерных связующих: автореф. дис. кан. тех. наук. - Новосибирск.: 2007. - 18 с.).

Недостатком данного способа является двух стадийная сушка, что увеличивает энергоемкость процесса, а также применение латекса в пропорции 1:1 к жидкому натриевому стеклу значительно удорожает способ получения легкого гранулированного материала.

В основу предлагаемого изобретения положена задача по разработке более эффективного способа получения легкого заполнителя на основе использования местного растительного сырья (соломы, камыша, торфа, отходов деревообработки) и отходов пенополистирола.

Техническим результатом является получение легкого заполнителя с повышенными прочностными и теплоизолирующими свойствами.

Это достигается тем, что, как и в известном способе, включающем получение гранул из растительно-полимерного сырья и их сушку, при этом, в отличие от прототипа, разнофракционную растительно-полимерную смесь готовят путем смешивания растительных отходов (резки соломы, камыша, торфа, древесных опилок и станочной стружки) и предварительно раздробленных отходов пенополистирола в массовом соотношении 50-70% : 30-50%, с последующей обработкой массы лимонной кислотой или ацетоном путем распыления, после чего осуществляется формование гранул и их сушка. При обработке гранул вспененного полистирола их поверхность становится клееспособной и соединяет все компоненты смеси воедино.

Резка из растительных отходов перемешивается с гранулами пенополистирола, после чего распылителем обрабатывается весь состав лимонной кислотой или ацетоном, что способствует проявлению клеящих свойств полистирола, скрепляющих растительную массу. Далее идет процесс грануляции на тарельчатом грануляторе в течение 30-60 с; угол наклона тарели 30-45°. Растительно-полистирольная масса хорошо сохраняет полученную в грануляторе форму после сушки на открытом воздухе или после термообработки. По результатам испытаний гранулированного материала прочность на дробимость 0,8-1,6 МПа, теплопроводность 0,045-0,065 Вт/м°С.

Совместное применение растительного сырья (соломы, камыша, торфа, отходов деревообработки) и отходов пенополистирола - материалов разного фракционного состава - позволяет достигнуть комплексного и равномерного их распределения между собой, обеспечить их клеющую способность, которая идет на усиление прочностных свойств гранул. В процессе прохождения сырьевой массы через фильеры гранулятора за счет сил трения повышается температура гранул, способствуя скреплению древесно-растительных частиц, образуя более прочную структуру гранул, что повышает эффективность способа. Кроме того, утилизируется пенополистирол от упаковок и отходов теплоизоляции.

Естественная или низкотемпературная сушка позволяет снизить энергоемкость процесса, что также повышает эффективность способа. Предлагаемый способ позволяет решить проблему комплексной утилизации древесных отходов и растительного сырья, а также неиспользуемого бросового пенополистирола для получения легких заполнителей для теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству легкого гранулированного заполнителя, который используют для получения бетонов, теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства. Способ получения легкого гранулированного заполнителя включает формование на тарельчатом грануляторе гранул из растительно-полимерного сырья и их сушку. При этом в качестве растительного сырья используют предварительно измельченные до 5-10 мм солому, камыш, торф, отходы деревообработки - опилки и станочную стружку, в качестве полимерного сырья - предварительно раздробленные отходы пенополистирола при соотношении, в мас.%: 50-70 : 30-50. После перемешивания указанного сырья осуществляют распыление лимонной кислоты или ацетона. Сушку осуществляют на открытом воздухе или путем низкотемпературной термообработки. Технический результат – снижение энергоемкости процесса, повышение прочностных и теплоизолирующих свойств, утилизация отходов деревообработки, растительного сырья и отходов пенополистирола.

Способ получения легкого гранулированного заполнителя, включающий формование на тарельчатом грануляторе гранул из растительно-полимерного сырья и их сушку, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют предварительно измельченные до 5-10 мм солому, камыш, торф, отходы деревообработки – опилки и станочную стружку, в качестве полимерного – предварительно раздробленные отходы пенополистирола при соотношении, в мас.%: 50-70 : 30-50, которые после перемешивания обрабатывают путем распыления лимонной кислоты или ацетона, а сушку осуществляют на открытом воздухе или путем низкотемпературной термообработки.