Способ изготовления древопластика Советский патент 1991 года по МПК B27N3/02 

Изобретение относится к производству композиционных материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей и строительной промышленности, в частности на предприятиях, изготавливающих и перерабатывающих древопластики в изделия.

Цель изобретения - улучшение вязкопластических и прочностных характеристик древопластика.

Образование газовых пузырей вблизи древесных частиц препятствует интенсивному заполнению связующим капиллярно- пористой системы древесины. Это приводит к увеличению относительной доли непоглощенного связующего, т.е. к увеличению тол- щины межчастичной прослойки связующего, В результате снижаются силы межчастичного трения, уменьшается вязкость композита, а следовательно, увеличивается текучесть древопластика. В

результате совместного действия двух факторов - образования пор и деформации ежа- тием частиц значительно снижается уровень остаточных напряжений,

Проведение ориентирования частиц древесного наполнителя продольными осями в направлениях, перпендикулярных направлению действия сжимающей силы, дает возможность проводить деформацию частиц в слое поперек волокон. Ориентирование проводят по толщине споя древесных частиц, т.е. в плоскости действий сжимающей силы в направлениях, перпендикулярных ей.

Ориентированна частиц позволяет избежать их измельчения а процессе деформирования и разрыва волокон, а следовательно и снижения прочности композита.

Древесный наполнитель и гззаобразо- ватель подают в смеситель, i де происходи1 обработка (смешение) частиц наполнителя газообразователем, После обработки наполнитель под действием собственного веса или принудительно поступает на транспортирующую ленту, выполненную из жесткого упругого материала, например стали, в виде бесконечной ленты, установленной на приводных валках и проходящей между сжимающими валкзмод. С внутренней стороны ленты непосредственно под древесными частицами, перзд валками установлен вибратор, контактирующий с лентой так, что при его включении колебания передаются пенте. Под действием вибрации частицы древесного наполнителя ориентируются продольными осями в направлениях, перпендикулярных направлению действия сжимающей силы.

При прохождении между сжимающими валками частицы подвергаются поперечной деформации сжатия. Уровень деформации, т.е. степень обжатия, регулируют высотой зазора между валками с учетом находящейся между ними ленты. После прохождения первой пары сжимающих еалксв, частицы могут подвергаться деформации сжатая вторично на последующей паре сжимающих валков, установленных аналогично первой паре валкоз. Степень обжатия регулируют высотой зазора между валками, Высоту зазора определяют, исходя из соотношения

H O-lffi)

(1)

где Н - высота зазора ежду ватками; е - степень обжатия;

h - толщина транспортирующей ленты.

Деформацию частиц ведут при температурах, не превышающих температуру разложения газообразователя. В случае проведения деформирования при температуре выше комнатной зсе устройство разме- щ ёют Б термостатируемой камере, в которой поддерживают заданную температуру. При необходимости на сжимающих валках может устанавливаться система оми0 ческого электрообогревз. Крутящие моменты передаются сжимающим валкам и приводным валкам через привод. Таким образом деформирование частиц древесного наполнителя, обработанного газообразова5 телем ведут прокаткой, Не исключено применение и других устройств для ориентации и деформирования древесных частиц. Деформирование можно вести, например, между плоскопараллельными плитами, од0 нако такой метод малопроизводителен и трэбует применения прессового оборудования большой мощности По мере поступления из смесителя частиц древесного наполнителя, ленту пру. помощи приводных

5 валков приводят в движение. Высоту слоя частиц перед сжимающими валками регулируют либо скоростью движения транспортирующей ленты, либо скоростью (массой) поступлени обработанных частиц из бунке0 ра. При этом скорость вращения сжимающих валков согласуют (синхронизируют) со скоростью движения транспортирующей ленты, таким образом, чтобы отсутствовало проскальзывание ленты относительно сжи5 мающих валков.

Посла деформирования между валками обработанные газообразователем древесные частицы поступают в смеситель, где происходит измельчение слоя древесных

0 частиц и смешивание (пропитка) их со связующим.

П р и м е р. Изготавливают древопла- сти с на основе термореактивного или термопластичного связующего, содержащего

5 древесные частицы игольчатой формы 40 - 0 мас.%, соязующее соответственно 28 и 50 мас.%, газообразоаатель 2-10 мас.%. В качестве термореактивного связующего используют фенолформальдегидную смолу ре0 зольного типа марки ЛВС - 3 (ГОСТ 901-78) 28 мзс.%, термопластичного - поливинилх- лорид в смеси с термостабилизатором (сте- арат цинка) марки ПВК - В - 6250 ж (ГОСТ 14079-70)50 мас.%, газообразовзтеля - азо5 дикзрбонзшед.

Газообразователь ввод5зт, обработав древесные частицы перед смешением их со связующим, после чего частицы ориентируют продольными осями в направлениях, перпендикулярных направлению действия

сжимающей силы, и деформируют сжатием путем прокатки. Для деформирования частиц используют лабораторный прокатный стан. Диаметр сжимающих валков 0,25 м. В качестве транспортирующей ленты берут ленту толщиной 2x10 м, выполненную из стали 65 Г (ГОСТ 1050-74). Скорость движения ленты поддерживают постоянной и равной 0,02 м/с. Деформирование проводят при температуре (333 ±5) К, которую под- держивают в термостате, установленном перед сжимающими валками. Ориентирование частиц проводят при помощи вибратора, установленного с внутренней стороны транспортирующей ленты и обеспечиваю- щего частоту колебаний 50 Гц, а также эле- ментами препятствующего типа, установленными над лентой. Высоту зазора между сжимающими валками, необходимую для обеспечения требуемой степени обжатия, рассчитывают по формуле (I).

Из изготовленных древопластиков формируют стандартные образцы для проведения испытаний по определению вязкопластических свойств (предел текуче- сти и вязкость), текучести, предела прочности при сжатии, растяжении и статическом изгибе, а также типовые изделия.

Режимы прессования задают следующие: температура прессования 438 К, дав- ление прессования 25 МПа, время

выдержки под давлением 4,8 с/1 мм толщины изделия. Режимы изготовления изделий методом экструзии по зонам: I 383 К, 2 403 К, 3 423 К, 4 433 К, 5 438 К. головка 443 К.

В таблице приведены сравнительные результаты испытаний древопластиков, изготовленных по предлагаемому и известному способам.

Таким образом, изобретение позволяет увеличить текучесть материала и улучшить показатели прочностных и декоративных свойств древопластика.

Формула изобретения

Способ изготовления древопластика, включающий смешение частиц древесного наполнителя со связующим и гаэообразова- телем, с последующим прессованием изделий, отличающийся тем, что, с целью улучшения вязкопластических и прочностных характеристик древопластика, древесные частицы перед смешением со связующим подвергают обработке газооб- разователем, после чего их ориентируют продольными осями в направлениях, перпендикулярных направлению действия сжимающей силы и подвергают деформированию сжатием при средней степени обжатия частиц 60-90%, причем деформирование ведут при температурах, ниже температуры разложения газообразо- вателя.

Изобретение относится к производству композиционных материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей и строительной промышленности, в частности на предприятиях, изготавливающих и перерабатывающих древопластики в изделия. Цель изобретения - улучшение вязкопластических и прочностных характеристик древопластика. Изготавливают древопластик на основе термореактивного или термопластичного связующего. Древесные частицы берут игольчатой формы в количестве 40-70 мас.%, количество связующего составляет 28-50 мае. %, а количество гаэообразозателя - 2-10 мас.%. В качестве газообразователя используют аэодихарбонамид. Ггзообразо- ватель вводят, обрабатывая древесные частицы перед смешением их со связующим. После обработки гезообразователем древесные частицы ориентируют в направлении, перпендикулярном направлению действия сжимающей силы, и деформируют сжатием путем прскат и. Деформирование ведут при (333 ± 5) в термостате, установленном перед сжсма щ ми веками, Ориентирование д е: еснь{х частиц осуществляют при помощи вибратора, установленного с Б.чутое-нел стороны транспортирующей ленть1. Средняя степень обжатия древесных частиц путем прокатки :оставляет 60-90% Режимы прессования задают следующие: температура 438 К, давление прессования 25 МПа, время выдержки под давлением 4,8 с/мм толщины изделия. Режимы изготовления изделий методом экструзии по зонам: - 383 К, I - 403 К, III - 423 К, IV - 433 К; V - 438 К, головка - 443 К. 1 табл. О о го 00 4