480 рубли. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Теза - 480 рубли, доставка 10 минути 24 часа в денонощието, седем дни в седмицата и празници

Савиновских Андрей Викторович. Получаване на пластмаси от дървесни и растителни отпадъци в затворени форми: дисертация ... кандидат на техническите науки: 21.05.03 / Савиновских Андрей Викторович; [Място на защита: Уралски държавен лесотехнически университет].- Екатеринбург, 2016.- 107 с.

Въведение

ГЛАВА 1 Преглед на бюрото 6

1.1 Дърво-композитни материали със синтетични свързващи вещества 6

1.2 Лигновъглерод и пиезотермопласти 11

1.3 Начини за модифициране на дървесни частици 14

1.4 Лигнин и лигновъглехидратен комплекс 19

1.5 Кавитация. Кавитационна обработка на растителни суровини 27

1.6 Биоактивиране на дървесни и растителни частици с ензими.. 33

1.7 Избор и обосновка на направление на изследване 35

ГЛАВА 2. Методическа част 36

2.1 Характеристика на изходните материали 36

2.2 Техники за измерване 41

2.3 Приготвяне на биоактивиран пресов материал 41

2.4 Изработка на проби от DP-BS 41

2.5 Приготвяне на претеглено количество пресов материал за пластмаси 42

ГЛАВА 3 Получаване и изследване на свойствата на пластмасите на дървесна основа без свързващо вещество с помощта на модификатори 43

ГЛАВА 4. Влияние на химическата модификация на пшеничните люспи върху свойствата на RP-BS 57

ГЛАВА 5. Получаване и изследване на свойствата на пластмаси на дървесна основа без свързващо вещество с помощта на биоактивирани пресови суровини 73

ГЛАВА 6. Технология за получаване на DP-BS 89

6.1 Изчисляване на мощността на екструдер 89

6.2 Описание на производствения процес 93

6.3 Оценяване на себестойността на готовата продукция 95

Заключение 97

Библиография

Въведение в работата

Актуалност на темата на изследването.Обемите на производство на преработени дървесни и растителни суровини непрекъснато се увеличават. В същото време се увеличава и количеството на различни отпадъци от дървопреработката (стърготини, стърготини, лигнин) и селскостопански растения (слама и черупки от зърнени семена).

В много страни има производство на дървесни композитни материали, като се използват синтетични термореактивни и термопластични органични и минерални свързващи вещества като полимерна матрица и натрошени отпадъци от растителен произход като пълнители.

Известна е възможността за получаване на дървесни композитни материали чрез плоско горещо пресоване от дървесни отпадъци без добавяне на синтетични свързващи вещества, които се наричат ​​пиезотермо пластмаси (PTP), лигновъглеродни дървесни пластмаси (LUDP). В същото време се отбелязва, че първоначалните пресови композиции имат нисък пластичен вискозитет, а получените композити имат ниски физични и механични свойства, особено водоустойчивост. А това налага търсенето на нови начини за активиране на лигнин-въглехидратния комплекс.

Следователно работите, насочени към използването на дървесни и растителни отпадъци без използване на синтетични свързващи вещества за създаване на продукти, са актуални.

Работата е извършена по задание на Министерството на образованието и науката на Руската федерация, проект № 2830 „Получаване на дървесни пластмаси от отпадъчна биомаса от дървесина и селскостопански растения“ за 2013-2016 г.

Цел и задачи на работата. Целта на работата е получаване на пластмаси от дървесина (DP-BS) и селскостопански отпадъци (RP-BS) без добавяне на синтетични свързващи вещества с високи експлоатационни свойства.

За постигане на тази цел е необходимо да се решат следните задачи:

Да се ​​проучи процеса на образуване на DP-BS и RP-BS на базата на дървесни (борови стърготини) и растителни (пшенични люспи) отпадъци.

Да се ​​изследва влиянието на химичните модификатори, както и технологичните параметри (температура, влажност) върху физико-механичните свойства на DP-BS и RP-BS.

Определете рационалните условия за получаване на DP-BS и RP-BS от дървесни и растителни отпадъци.

Да се ​​установи ефекта от биоактивирането на пресови суровини с активна утайка върху физ

комеханични свойства на DP-BS.

Степента на развитие на темата на изследването. Анализ на научна, техническа и патентна литература показа много ниска степен на развитие на въпросите, свързани с закономерностите на формиране на структурата и свойствата на дървесната пластмаса без синтетично свързващо вещество.

Научна новост

Чрез DSC бяха установени кинетичните закономерности на процеса на образуване на DP-BS и RP-BS (енергия на активиране, предекспоненциален фактор, ред на реакцията).

Установено е влиянието на химичните модификатори (водороден пероксид, уротропин, изометилтетрахидрофталов анхидрид, кавитационен лигнин, хидролитичен лигнин) върху скоростта на образуване на DP-BS и RP-BS.

Получени са кинетичните закономерности на получаване на DP-BS с използване на биоактивирани дървесни отпадъци.

Теоретично значение Работата се състои в установяване на закономерностите на влиянието на редица модификатори и влагосъдържанието на пресови суровини от дървесни и селскостопански отпадъци върху физико-механичните свойства на ДП-БС и РП-БС.

Практическо значение Работата се състои в използването на отпадъци от възобновяеми суровини и експериментално доказване на възможността за получаване на DP-BS и RP-BS с подобрени физико-механични свойства. Предлага се рецепта за получаване на DP-BS и RP-BS. Продуктите DP-BS имат ниски емисии на формалдехид.

Методология и методи на изследване. Работата използва традиционната методология научно изследванеи съвременни методиизследвания (диференциална сканираща калориметрия, IR Фурие спектроскопия, PMR 1 H).

Взети за защита

Резултатите от изследването на термокинетиката на образуването на DP-BS, RP-BS и влиянието на модификаторите и влажността върху този процес.

Модели на формиране на свойствата на DP-BS и RP-BS в затворени форми под въздействието на температура, влажност на пресова суровина и нейната химическа модификация.

Степента на надеждност на резултатите от изследването осигурено чрез многократно повторение на експерименти, използване на методи за статистическа обработка на получените резултати от измерване.

Апробация на работата. Резултатите от работата бяха докладвани и обсъдени на VIII международна научно-техническа конференция "Научното творчество на младежта - горският комплекс" (Екатеринбург, 2012 г.), IX международна научно-техническа конференция "Научното творчество на младежта - горският комплекс" (Екатеринбург, 2013 г.), Международната конференция „Композитни материали върху дърво и други пълнители“ (Mytishchi, 2014).

Публикации. По материалите на дисертационния труд са публикувани 12 статии, от които 4 статии в публикации, препоръчани от ВАК.

Работно натоварване

Дисертацията е представена на 107 страници машинописен текст, съдържа 40 таблици и 51 фигури. Работата се състои от въведение, 6 глави, заключение, списък с литература, включващ 91 препратки към местни и чуждестранни произведения.

Лигновъглерод и пиезотермопласти

Лигновъглехидрати и пиезотермопласти. Тези материали са направени от дървени стърготиниили други растителни суровини чрез високотемпературна обработка на пресовата маса без въвеждане на специални синтетични свързващи вещества. Технологичен процеспроизводството на лигновъглеродни дървесни пластмаси се състои от следните операции: подготовка, сушене и дозиране на дървесни частици; оформяне на килими, студено пресоване, горещо пресоване и охлаждане без освобождаване на налягането. При приготвянето на пресовата маса се сортират дървесни частици, след което фракция по-голяма от 0,5 mm се раздробява допълнително, кондиционираните дървени стърготини влизат в сушилнята и след това в разпръсквача. Килимът е оформен върху палети, покрити със слой талк или освобождаващ агент. Първо, готовият килим се подава в преса за студено предварително пресоване, която продължава 1,5 минути при налягане 1-1,5 MPa, след което се изпраща за горещо пресоване при налягане 1,5-5 MPa и температура от 160-180 С. Пресирането на плочи с дебелина 10 мм трае 40 минути.

Под влияние на температурата настъпва частична хидролиза на дървесни полизахариди и образуване на органични киселини, които са катализатори, които допринасят за разрушаването на лигновъглехидратния комплекс. Получените реактивни продукти (лигнин и въглехидрати) взаимодействат един с друг по време на пресоването. Резултатът е по-плътна и издръжлив материалотколкото дърво.

Суровините за производството на лигновъглеродна дървесна пластмаса се получават чрез обработка на иглолистна и твърда дървесина. Заедно с дървени стърготини, машинни стърготини, натрошено дърво, кора, смесена с дървесина, натрошени отпадъци от дърводобив и някои вдървесени селскостопански отпадъци могат да се използват за производството на пластмаса. Примесите в суровините от частично разложена дървесина подобряват физичните и механичните свойства на лигновъглеродните пластмаси.

В сравнение с плочите от дървесни частици, лигновъглеродните пластмаси имат редица предимства: не са подложени на стареене поради разграждането на органичното свързващо вещество и якостните им свойства не намаляват с времето; по време на работа няма токсични емисии заобикаляща среда. Съществени недостатъци на производството на лигновъглеродни пластмаси са необходимостта от мощно пресово оборудване и продължителността на цикъла на пресоване.

Отбелязва се, че под въздействието на налягане и температура натрошеният растителен материал придобива способността да образува здрав и твърд материал с тъмен цвят, който може да бъде формован. Този материал се нарича пиезотермопластичен (PTP).

Изходната суровина, заедно с дървени стърготини, може да бъде натрошена дървесина от иглолистна и твърда дървесина, огън от лен и коноп, тръстика, хидролитичен лигнин, отубина.

Има няколко начина за получаване на DRA, които са преминали задълбочено проучване и въвеждане в производството, но не са намерили по-нататъшно приложение поради високите енергийни разходи: 1) едноетапен метод за получаване на DRA (A.N. Minin, Беларуски технологичен институт); 2) двуетапен метод за производство на пластмаси от хидролизирани дървени стърготини (N.Ya. Solechnik, Leningrad LTA); 3) технология за получаване на лигновъглехидратни дървесни пластмаси (LUDP) (VN. Petri, Ural LTI); 4) технология на парна експлозия (J.A. Gravitis, Институт по химия на дървото, Латвийска академия на науките). Пиезотермопластите се делят на изолационни, полутвърди, твърди и супертвърди.

Със средна плътност от 700-1100 kg/m3, пиезотермичните пластмаси, изработени от брезови стърготини, имат статична якост на огъване от 8-11 MPa. С увеличаване на средната плътност до 1350-1430 kg/m3, максималната якост при статично огъване достига 25-40 MPa.

Високите физични и механични свойства на пиезотермопластите позволяват използването им за производство на подове, врати, а също и като довършителни материали. Разнообразие от дървесни пластмаси е вибролит, чиито технологични характеристики са частичното смилане на дървени стърготини и малки стърготини във вибрираща мелница, смесване на фино смляната маса с вода и след това получаваме утайка. От смес от утайка с частици с размери 0,5-2 mm в леярската машина се образува килим, който се дехидратира чрез вакуумна помпа. Получената пресова маса се подава към студено и горещо пресоване. Готовите плоскости се транспортират до камера за втвърдяване, където се подлагат на термична обработка в продължение на 3-5 часа при температура 120-160 C, в резултат на което водопоглъщането им намалява почти 3 пъти и набъбването с повече от 2 пъти.

Vibrolite се използва за подови настилки, прегради, облицовка на стенни панели обществени сгради, производство на вградени мебели и панелни врати.

От 30-те години на миналия век в СССР много изследователи се занимават с производството на плочи чрез пиезотермична обработка на растителни материали без използването на традиционни свързващи вещества. Работата е извършена в следните области: 1) пресоване на естествени, необработени дървени стърготини; 2) пресоване на дървени стърготини, предварително автоклавирани с пара (предварителна хидролиза) или пара с катализатор (минерална киселина); 3) пресоване на дървени стърготини, предварително обработени с химически реагенти: а) желатинизиране на пресовата маса (с хлор, амоняк, сярна киселина и други вещества) за нейната частична хидролиза и обогатяване с вещества със свързващи свойства; б) химическа поликондензация на пресовата маса с участието на др химични вещества(фурфурол, фенол, формалдехид, ацетон, алкални и хидролитични лигнини и др.).

Приготвяне на биоактивирани пресови суровини

Ендотермичният минимум съответства на процеса на хидролиза на лигнин-въглехидратния комплекс и лесно хидролизираната част от целулозата (полизахариди).

Екзотермичният максимум съответства на процесите на поликондензация, които определят процеса на образуване на DP-BS. Тъй като процесът се катализира от киселини, които се образуват по време на пиролизата на дърво, както и поради наличието на смолни киселини, съдържащи се в състава на екстрактивните вещества, това е реакция от n-ти порядък с автокатализа.

За дървесни отпадъци с модифициращи добавки (водороден пероксид, уротропин, IMTHFA) пиковите максимуми на DSC кривите се измества наляво, което показва, че тези съединения действат като катализатори за горните процеси (T1 100-120 0C, T2 180-220 0C), ускоряване на процеса на хидролиза на дървесни полизахариди, както и на лигнин-въглехидратния комплекс.

Таблица 3.2 показва, че на първия етап, с увеличаване на съдържанието на влага в суровината, ефективната енергия на активиране се увеличава (от 66,7 до 147,3 kJ / mol), което показва по-голяма степен на хидролитично разрушаване на дървесината. Използването на модификатори води до намаляване на ефективната енергия на активиране, което показва техния каталитичен ефект.

Стойностите на ефективната енергия на активиране на втория етап от процеса за модифицирания пресов материал се променят незначително с повишаване на влажността.

Използването на модификатори води до намаляване на ефективната енергия на активиране на втория етап от процеса. Анализът на кинетичните уравнения показа това най-добрият моделна първия етап от процеса това е реакция от n-ред, на втория етап е реакция от n-ред с автоматично ускорение: A 1 B 2 C.

Използвайки кинетичните параметри на процеса, t50 и t90 (време, необходимо за достигане на 50 и 90% преобразуване) бяха изчислени за немодифицирана и модифицирана пресова суровина (Таблица 3.3) и са представени криви на преобразуване (Фиг. 3.4-3.6).

Зависимостта на степента на преобразуване от времето при различни температури (бор, първоначалното съдържание на влага в суровината за пресата е 8%)

Зависимост на степента на преобразуване от времето при различни температури (бор, модификатор - водороден прекис, начално съдържание на влага на пресова суровина - 12%) при влажност 8% Преса материал със съдържание на влага 12% (модификатор -1,8% H2O2, % ) Преса материал със съдържание на влага 12% (модификатор - 4% C6H12N4, %)

Използването на водороден прекис води до ускоряване на процеса на първия етап с повече от 4 пъти, отколкото при модифициране на пресовия материал с уротропин. Подобен модел се наблюдава на втория етап от процеса. Според общото време на образуване на DP-BS, активността на пресовия материал може да бъде подредена в следния ред: (немодифициран пресов материал) (пресов материал, модифициран с уротропин) (пресов материал, модифициран с водороден прекис). За да се установи влиянието на влажността и съдържанието на количеството модификатор в пресова суровина върху експлоатационните свойства на DP-BS, беше извършено математическо планиране на експеримента. Направено е предварително проучване на влиянието на съдържанието на влага на изходната пресова суровина върху физико-механичните свойства на DP-BS. Резултатите са показани в табл. 3.4. Установено е, че колкото по-голямо е първоначалното съдържание на влага в суровината на пресата, толкова по-ниски са физико-механичните свойства, като якост на огъване, твърдост, модул на огъване. Според нас това се дължи на по-голяма степен на термохидролитично разрушаване на лигновъглехидратния комплекс. Таблица 3.4 - Физични и механични свойства на DP-BS, получен при различно съдържание на влага на пресовия материал

По този начин физичните и механичните свойства на DP-BS зависят от състава и условията за неговото получаване. Така че за пластмаса с високи физични и механични свойства трябва да се използва следният състав: съдържание на лигнин 3%, съдържание на IMTHFA 4%, първоначално съдържание на влага на суровината за пресата 6% и температура на горещо пресоване 1800C. За пластмаси с ниски стойности на водопоглъщане и набъбване е необходимо да се използва състав: 68% съдържание на лигнин, 2% съдържание на IMTHFA, 17% първоначално съдържание на влага на суровината на пресата и температура на горещо пресоване 195 C0.

Влияние на химическата модификация на пшеничната обвивка върху свойствата на RP-BS

Дълбочината на термохидролитичното разграждане на лигнин на дървесина и растителен материал зависи от вида на използвания химически модификатор.

Нашите изследвания на формалната кинетика на получаване на пластмаси показват, че лигнинът на иглолистните видове (бор) е по-реактивен от лигнина на едногодишните растения (пшенична люспа). Тези резултати са в съответствие с резултатите за окисляването на моделни съединения на лигнин от иглолистна и твърда дървесина и растителен лигнин. Анализът на литературата показа, че теоретичните изследвания на особеностите на трансформацията на дървесината при ензимни ефекти са направили възможно разработването на биотехнология за дървесни пластмаси, базирани на частичното биоразграждане на лигновъглехидратния комплекс.

Известно е, че биотрансформираните дървесни частици значително променят своята пластичност. Също така, видовият състав на дървесните суровини оказва значително влияние върху физичните и механичните свойства на пластмасата.

Биоактивирана обработка на дървесни отпадъци различни видовелигноразрушаващи гъбички, бактерии, в нашия случай, активна утайка, е перспективна за производството на пресови суровини за DP-BS(Au).

Първоначално бяха изследвани закономерностите на процеса на получаване на DP-BS (Au) на базата на дървесни отпадъци с използване на активна утайка (фиг. 5.1) с различни периоди на биоактивиране. 0,5 7 дни 14 дни

Изследването на процеса на образуване на DP-BS(Au) чрез DSC показа, че кривите w = f(T) (фиг. 5.2) имат два екзотермични максимума. Това показва, че процесът може да бъде представен като две паралелни реакции, съответстващи на биоактивирани и неактивирани пресови материали, т.е. A 1 B и C 2 D. В този случай реакции 1 и 2 са реакции от n-ред).

Определени са кинетичните параметри на образуването на DP-BS(Au). Резултатите са показани в табл. 5.1. Таблица 5.1 - Кинетични параметри на процеса на образуване на DP-BS(Au)

На втория етап от процеса на получаване на DP-BS(Au) стойностите на ефективната енергия на активиране са от същия порядък, както при суровините за преса за дървесина (виж гл. 3). Това показва, че този екзотермичен пик съответства на небиоактивирана преса за дърво. С помощта на кинетичните параметри на процеса са изчислени t50 и t90 (времето, необходимо за достигане на степента на преобразуване от 50 и 90%) на модифицираната пресова суровина (фиг.5.3, 5.4).

Фигура 5.3 - Времена за преобразуване на DP-BS(Au) при различни температури (време на биоактивиране 7 дни) Фигура 5.4 - Време за преобразуване на DP-BS(Au) при различни температури (време на биоактивиране 14 дни)

За да се установи ефекта на активната утайка и кавитационния лигнин върху физико-механичните свойства на DP-BS(Au), беше съставена матрица за планиране на експеримента на базата на регресионно фракционно математическо планиране от формата 25-1 (виж Таблица 5.2).

Като независими фактори са използвани следните фактори: Z1 – съдържание на кавитационен лигнин, %, Z2 – температура на горещо пресоване, C, Z3 – разход на активна утайка, %, Z4 – време на задържане (биоактивиране), дни; Z 5 е първоначалното съдържание на влага на суровината за пресата, %.

Изходните параметри са: плътност (P, kg/m3), якост на огъване (P, MPa), твърдост (T, MPa), водопоглъщане (B), набъбване (L, %), модул на еластичност при огъване (Eu, MPa ), якост на удар (А, kJ/m2).

Съгласно плана на експеримента са направени проби под формата на дискове и са определени техните физико-механични свойства. Експерименталните данни бяха обработени и получени чрез изследване на регресионното уравнение под формата на линеен, полином от 1 и 2 степени с оценка на значимостта на факторите и адекватността на уравненията, които са представени в таблици 5.2-5.4. Таблица 5.2 - Матрица за планиране и резултати от експеримента (тристепенен петфакторен математически план) а) температура на горещо пресоване и съдържание на кавитационен лигнин; б) разход на йонна смес и температура на пресоване; в) влажност на пресовите суровини и продължителност на биоактивирането; г) продължителността на биоактивирането и съдържанието на кавитационен лигнин.

Установено е, че плътността на DP-BS(Au) с увеличаване на съдържанието на кавитационен лигнин в суровината за пресата е от изключителен характер: минималната плътност от 1250 kg/m3 се постига при съдържание на CL 42 %. Зависимостта на плътността на DP-BS(Au) от продължителността на биоактивирането на пресова суровина също има екстремен характер и максималната стойност се достига на 14 дни от биоактивирането (фиг. 5.5в).

Оценка на цената на готовия продукт

Проведените изследвания върху производството на DP-BS, DP-BS(Au) и RP-BS (вижте гл. 3,4,5) показват, че физичните и механичните свойства на пластмасата зависят от състава на суровината за пресата, вид химически модификатор и условията за неговото производство.

В табл. 6.1 показва физичните и механичните свойства на пластмасите (DP-BS, DP-BS(Au) и RP-BS), получени при рационални условия.

От анализа на получените резултати (Таблица 6.1) може да се види, че за производството на продукти с високи физични и механични свойства се препоръчва състав на преса със следния състав: дървесни отпадъци(борови стърготини), модификатор - водороден прекис (разход - 1,8%), начална влажност - 12%.

За повишаване на производителността се предлага метод на екструдиране, който позволява производството на формовани продукти.

Дисертационният труд разглежда производството на цокъл. За да се спазят условията, определени за горещо пресоване в затворени форми, екструзионната глава се състои от две части (нагрята част на главата и втората част без нагряване). В същото време времето за престой на състава на пресата в нагрятата част на екструзионната глава е 10 минути.

За да се определи годишният обем на производството, беше извършено изчисление на производителността на екструдера.

За едношнеков екструдер с променлива (намаляваща) дълбочина на рязане на спиралния канал, изчисляването на обемната производителност (Q, cm3/min) може да се извърши, както следва:

Тук A1, B1, C1 са константите на директния и на двата обратни потока, съответно, при променлива дълбочина на рязане на винт, cm3; Таблица 6.1 - Физически и механични свойства на DP-BS, DP-BS(Ai) и RP-BS (обобщена таблица) № п/п 1245 6 Съдържание на влага на суровината, % Модификатор DP-BS (Ai) DP- BS RP-BS 12 % (4%-C6H12N4) 12% (1,8%-H202) CL - 3% Консумация AI-37% Влажност - 10% GL - 3% IMTHFA-4% Влажност - 6% GL - 68% IMTHFA -2, 5% Влага - 17,9% Влага - 12% HL - 3% Водороден прекис - 0,06% Влага - 12% HL - 35% Водороден прекис - 5% Влага - 12%

Bending strength, MPa 8 12.8 10.3 9.6 12.0 - 8 9.7 Hardness, MPa 29 29.9 27.7 59 69 20 19 34 Modulus of elasticity in bending, MPa 1038 2909.9 1038, 6 732.6 2154 1402 1526 1915 Water absorption, % 59.1 148 121.7 43 59 34 143 139 Подуване, % 6,0 12 8 3 5,0 1,0 7 7,0 1 K=0,00165 cm3; n – скорост на шнека, n=40 об/мин. където t е стъпката на рязане, cm, приема се t = 0,8D; - броят на резбата на винта, =1; e е ширината на гребена на шнека, cm; e = 0,08D; - коефициент на геометрични параметри на винта:

Коефициентите a, b зависят от геометричните размери на винта. Те са лесни за изчисляване, ако има чертеж на винта, от който се вземат следните стойности: h1 - дълбочината на спиралния канал в началото на зоната на захранване, cm; h2 е дълбочината на спиралния канал в началото на зоната на компресия, cm; h3 е дълбочината на спиралния канал в зоната на дозиране, cm; Ако размерите на шнека са неизвестни (с изключение на D и L, които са известни от марката на екструдера), тогава вземете h1=0,13D. След това се изчисляват останалите параметри: където L е дължината на винта, cm; L0 е дължината на винта до зоната на компресия, cm; където Ln е дължината на притискащата част на шнека, cm; Lн=0.5L. където i е степента на компресия на материала; i=2.1. Резултатите от изчисленията по горните формули ни позволяват да изчислим някои други параметри на винта.

Дървесните отпадъци се сортират на вибриращи сита (поз.1) от едри частици, след което дървесните частици преминават през металотърсач (поз.3). Грубата фракция влиза в чуковата трошачка (поз. 2) и след това се връща към вибриращото сито (поз. 1). От вибриращото сито малките частици се транспортират пневматично до циклон (поз.4), а след това в бункер (поз.5), откъдето се подават в барабанна сушилня (поз.6) чрез партиден шнек конвейер, дървесните частици се изсушават до съдържание на влага 6%. Натрошените дървесни отпадъци постъпват в циклона (поз. 7), след това в кошчето за сухи настъргани отпадъци (поз. 8) с винтов транспортьор, през който се подават към лентовите везни (поз. 9).

Приготвянето на разтвор на водороден пероксид се извършва в резервоар (поз. 10) за смесване с вода. Водородният пероксид се дозира с помощта на везни (поз.11). Подаването на необходимото количество вода се регулира от разходомер. Концентрацията на водороден прекис трябва да бъде 1,8%. Лентовите везни подават необходимото количество натрошени дървесни частици в непрекъснат миксер (поз. 12), който също получава определено количество разтвор на модификатор. В миксера компонентите се смесват добре, съдържанието на влага в суровината за пресата трябва да бъде 12%.

След това пресовият материал постъпва в разпределителната фуния (поз.13), откъдето постъпва в бункера (поз.14) на готовия пресов материал. Бункерът е основният буферен склад за осигуряване на безпроблемна работа на инсталациите. Бункерът (поз. 14) е оборудван с шнеков дозатор (поз. 15), с помощта на който готовият състав се зарежда в бункера на екструзионния блок (поз. 16), с помощта на който готовият състав се подава в екструзионната глава.

Каналът на екструзионния блок (поз.17) се нагрява до температура 1800С, времето на престой в нагрятата част е 10 минути, а в неотопляемата част също е 10 минути.

Пресованият продукт (поз. 18) се изпраща на етап на рязане, бракуване и сортиране, след което влиза в етап на механична обработка. След етапа на контрол, готовите продукти се изпращат в склада за готова продукция. Фигура 6.1 Технологична системапроизводство на продукт под формата на перваз DP-BS от отпадъци от дървообработване без добавяне на свързващи вещества чрез екструдиране

Таблица 6.2 показва изчисляването на годишната нужда от суровини за производство на первази. Прогнозният годишен капацитет на линията за производство на този вид продукт е 1 тон. Таблица 6.3 - Изчисляване на необходимостта от суровини и материали Вид суровини Разходна норма (1 t), Цена на 1 kg суровини, rub. Размерът на разходите за 1 тон продукти, хиляди рубли. Борови стърготини 0,945 8 7,56 Промишлена вода 0,048 7 0,33 Водороден прекис 0,007 80 0,56 Общо: 8,45 Размерът на разходите за закупуване на суровини на тон готови производствени продукти ще бъде 8,456 хиляди рубли. В сравнение с производството на този вид продукт от WPC, което възлиза на 47,65 хиляди рубли. По този начин производството на первази от DP-BS е икономически изгодно. При производството от 50 тона / година спестяванията на суровини ще възлязат на 1,96 милиона рубли.

За съжаление известната на всички нас пластмаса и толкова широко разпространена по целия свят съдържа вещества, вредни за човешкото здраве. Освен това при производството му се използват нефтопродукти. Доскоро обаче на практика нямаше алтернатива на този евтин материал. със сигурност, нови строителни материалисе появяват постоянно. Това са шперплат, ПДЧ и ПДЧ. Новости има и в бетоновата индустрия, металургията и стъкларската индустрия. Въпреки това, по отношение на цената и следователно достъпността, те все още са далеч от пластмаса.

В началото на новото хилядолетие учените успяха да създадат принципно нов структурен материал, който през следващите десетилетия може почти напълно да замени обичайната пластмаса. Това е термопластичен дърво-полимерен композит (ДПКТ или ДПК), а в обикновените хора - "течно дърво". При производството му се използват първични (вторични) суровини PP, PE или PVC, плюс дървесни добавки (дървесно брашно, други растителни влакна) и спомагателни добавки. Ефектът надмина всички очаквания. Последен материале не само екологично чист (съдържанието на сяра е намалено с 90%), но също така, чрез комбиниране на най-добрите свойства на дърво и пластмаса, поддържа относително ниска цена.

Според експерти годишният ръст на продажбите на WPC в света е около 20%. И така, какво е това чудо, което архитекти, дизайнери и производствени работници чакаха толкова дълго? Нека се опитаме да го разберем.

Приложение и обработка

Благодарение на своите свойства, дървесно-полимерният композит се използва отлично в голямо разнообразие от области. Материалите се отличават с еднородност и гладкост на повърхността, пластичност, устойчивост на атмосферни и биологични влияния, а експлоатационният живот дори при тежки външни условия достига 50 години.

Всичко това прави възможно използването на WPC при производството на различни архитектурни и строителни материали: первази, облицовка, первази, профили, декоративни елементи, както и пълнители.

Изработен от WPC и готови за употреба продукти: ламинат, подови настилки, мебелни листове, мебели, кабелни кутии, многокамерни профили за прозорци и дори декинг - профил за производство на кейове и кейове.

Физико-механичните свойства на дърво-полимерния композит предоставят широки възможности за неговата обработка. Материал не губи формата и здравината си, поемайки в себе си до 4% влага. От него могат да се правят леки, кухи неща. Монтира се както с помощта на пирони и винтове, така и на специални ключалки.

И все пак WPC може да бъде фурнирован с фурнир, ламиниран с филми и листови пластмаси, боядисани с всякакви бои и лакове, могат да се получат различни декоративни ефекти чрез добавяне на пигменти към състава и др.

Продуктите, получени от WPC, са лесно поносими механична обработка. Лесно се режат, пробиват, режат, залепват, заваряват един към друг, огъват се (след предварително загряване с горелка), а ако към материала се добави брашно от иглолистна дървесина или отпадъци, съдържащи целулоза, това също придава на продукта повишена пластичност.

И накрая, WPC, в допълнение към естетиката, която му придава външен вид, приятна на миризма, с лека дървесна миризма.

Технология на производство

За направата на дървесно-полимерен композит се използват редица компоненти. На първо място, разбира се, това е натрошено дърво или суровини, съдържащи целулоза. Тоест може да бъде не само дървесина, но и царевица, ориз, соя, слама, хартия, дървени стърготини и др. Вторият основен компонент на WPC са синтетичните свързващи вещества. Те включват: полиетилен, пропилен PVC и др. Останалите компоненти са допълнителни добавки, чийто състав варира в зависимост от предназначението на бъдещия продукт. Най-често срещаните включват: багрила, пигменти, антиоксиданти, модификатори на удар, стабилизатори на светлина и топлина, забавители на горенето и антисептици за защита от пожар и гниене, хидрофобни добавки за устойчивост на влага, пенообразуващи агенти за намаляване на плътността на WPC.

Обем на дървесни частицив материала може да бъде от 30 до 70%, а размерът им е от 0,7 до 1,5 мм. В производството се използват фини фракции готови профиликоито не изискват допълнителна повърхностна обработка. Средните са подходящи за боядисване или облицовка. Груб - за технически цели.

Обем на синтетични свързващи вещества x също варира и може да варира от 2 до 55%. Отново зависи от предназначението на бъдещия продукт. Що се отнася до допълнителните добавки, техният обем в материала не надвишава 15%.

Между другото, не толкова отдавна немските разработчици успяха да направят "течна дървесина" с перфектно качество. Специалистите от института Фраунхофер го създават от лигнин. Този материал се получава от дърво. ДПК се обади Арбоформе абсолютно нетоксичен продукт. Освен това, ако конвенционален дървесно-полимерен композит може да бъде рециклиран 3-4 пъти, то този може да бъде рециклиран до 10 пъти. Защо правим това? Факт е, че в Китай индустрията за производство на WPC се разраства като никъде другаде по света. И ако в Европа и САЩ създадените материали преминават поредица от тестове, то в Поднебесната империя не се занимават с това и доставят на пазара, включително международния, продукт с не най-добро качество.

Сега относно Оборудване за производство на WPC. Стандартната му структура включва: двушнеков екструдер, матрица за формоване, маса за калибриране и охлаждане, устройство за изтегляне, устройство за отрязване по дължината, разделяне по ширината (ако е необходимо) и стакер. Цялата линия е компактна и обикновено напълно автоматизирана. В конфигурацията на някои модели има още: мелница (сечка за суровини), автотоварач на суровини и миксер.

Производителите на такива линии и модули са основно китайски компании. Лидерите сред тях са WPC, Zhangjiagang City Boxin Machinery и др. Качеството на оборудването е на прилично ниво, особено след като основните компоненти за тях се произвеждат от европейски инженерни заводи.

Предназначение: изобретението се отнася до производство на изделия от дървесна пластмаса. Същността на изобретението: първо се оформя празнина около целия периметър на вътрешната работна част на матрицата, в която се полага слой от дърво-полимерен материал, съдържащ 10 - 30% термопластично свързващо вещество, след което оставащият обем от мухълът е покрит с дървесни частици със съдържание на влага 6-25%. Горещо пресоване се извършва при налягане 70 - 120 kg/cm 2 и при температура 170 - 200 o C, като съотношението на дебелината на слоя от дърво-полимерен материал и дебелината на продукта е (1 -2) : (5-50). Дървесните частици се изсипват във форма с размер не повече от 0,5 mm, като може да се образува слой от дърво-полимерен материал чрез полагане на предварително направени плочи от дърво-полимерен материал. 7 w.p. f-ly, 5 ил., 1 табл.

Изобретението се отнася до производството на дървесни пластмаси от отпадъци от преработка на дървесина промишлени производстваи може да се използва като строителни материали /облицовъчни плочи, подови настилки, плочки, при производството на мебели/. Известен е метод за производство от дървесина и други растителни вещества, при който дървесните частици се поставят в херметична форма, нагряват се без достъп на въздух и пари и газове под налягане от 1 - 50 MPa и се поддържат при максимално налягане от 3 до 70 минути (SU, изд. St. N 38290, клас E 04 C 2/10, 1934). Недостатъкът на този метод е ниската стойност на физико-механичните и експлоатационни характеристикиполучени продукти. Най-близкият по техническа същност и постигнатия резултат е методът на производство строителни продуктиот дървесни пластмаси, включително смилане на дървесина, нагряване до 170 - 270 o C и пресоване в херметична форма без достъп на въздух и отделяне на пари и газ при налягане 5 - 50 MPa за 3 - 70 min / SU, изд. Св. N 38070, кл. E 04 C 2/10, 1934/. Тези методи имат следните недостатъци: трудността при решаването на въпроса за запечатването на матрицата по време на горещо пресоване под налягане, нестабилността на свойствата на продуктите в случай на нарушаване, поне частично, на запечатването, появата на отворена порьозност при използване на намалено пресоване, при което е по-лесно да се осигури запечатване. Наличието на отворени пори влошава физико-механичните и експлоатационни характеристики на дървените пластмасови изделия, по-специално водопоглъщането. Целта на изобретението е да опрости запечатването на матрицата, като същевременно повиши нейната надеждност и подобри физичните, механичните и др. експлоатационни свойствапродукти, изработени от дървесна пластмаса. Задачата за създаване на надеждна херметичност на матрицата се извършва чрез поставяне на слой от дърво-полимерна маса в пролуката между матриците и щанците. Когато матрицата се нагрява до температурата на пресоване, дървесно-полимерната маса придобива пластичност, изтича под налягането на пресоване в пролуката между матрицата и щанците, което осигурява надеждна херметичност на матрицата. Необходимият вискозитет на масата, който осигурява надеждна херметичност, зависи от количеството термопластично свързващо вещество и се определя от налягането на пресоване, както и налягането на парите и газовете, които възникват при хидролизата на дървесни частици. Увеличаването на производителността, по-специално намаляването на порьозността, се постига чрез създаване на слой от дърво-полимерен водоустойчив материал върху повърхността на дървената пластмаса. Този слой по време на производствения процес на продукта осигурява запечатването на матрицата по време на пресоване. Повърхностният водоустойчив слой се образува по време на процеса на пресоване чрез послойно натоварване на матрицата: първо долният хоризонтален слой, съдържащ дървесни частици и 5–30 тегл.% термопластично свързващо вещество, след това слоят дървесни частици и горният хоризонтален слой, подобен на долния. Повърхностният хоризонтален водоустойчив слой може да бъде оформен от предварително пресовани тънки листове дърво-полимерен материал, съдържащ 5–30% термопластично свързващо вещество, и последващото им полагане на слоеве във формата: дъно и горен слой - дърво-полимерен материал, между тях - дървесни частици. Между стените на матрицата и слоя от дървесни частици се поставя лист от дърво-полимерен материал. Пълненето на матрицата съгласно прототипа и съгласно изобретението се извършва съгласно схемите, показани на фиг. 1-5 На фиг. 1 е показана схемата на запълване на шихта съгласно прототипа, при която цялата форма 2 се запълва с компресирана смес 1, а уплътняването се извършва чрез монтиране на гумени уплътнения 3, поставени в процепа между матрицата и поансона по протежение на целия периметър на вътрешната работна част на матрицата. На фиг. 2 е показана схемата за пълнене на матрицата, съгласно която първо се излива слой 1 от дърво-полимерен материал, съдържащ 10–30% свързващо вещество по целия периметър на вътрешната работна част на матрицата, а останалият обем се запълва с дървесни частици 2 със съдържание на влага 6–25%. На фиг. 3 е показана схема за пълнене на матрицата, съгласно която първо се полагат предварително изработени плочи 1 от дърво-полимерен материал, съдържащ 10–30% свързващо вещество, по целия периметър на вътрешната работна част на матрицата, а останалите обем се запълва с дървесни частици 2 със съдържание на влага 6–25 %. На фиг. 4 е показана схема за пълнене на матрицата, съгласно която освен полагане на слой 1 от дърво-полимерен материал, съдържащ 10 - 30% свързващо вещество, се излива долен хоризонтален слой 2 от дърво-полимерен материал, съдържащ 5 - 30% свързващо вещество. дъното на формата, след това дървесни частици 3 с влажност 6 - 25%, върху които се излива и хоризонтален слой 4, чийто състав е подобен на долния хоризонтален слой. На фиг. 5 е показана диаграма на пълнене на матрицата, която е подобна на диаграмата на фиг. 4 с тази разлика, че хоризонталните слоеве 1 се образуват не чрез запълване на смес от свързващо вещество и дървесни частици, а чрез полагане на плочи, предварително направени от дърво-полимерен материал. Тези хоризонтални слоеве, след пресоване и охлаждане на продуктите, образуват повърхностните водоустойчиви слоеве. В същото време, когато се приготвя дървесно-полимерна смес от термопластично полимерно свързващо вещество, например, полиетилен и дървесни частици, 1-5% от теглото им мравчена или оцетна киселина се въвежда в частиците, преди те да се смесят със свързващо вещество и влажността на частиците се увеличава до 5–25%, а вместо дървесни частици могат да се използват растителни влакна. Проби от дървесни пластмаси са направени по метода на прототипа чрез горещо пресоване в запечатана форма. Пролуката между матрицата и щанците беше запечатана с помощта на водоохлаждано уплътнение, изработено от устойчива на температури гума. Дървените пластмаси съгласно предложения метод се изработват в конвенционална форма с междина между поансона и матрицата до 1 - 1,5 mm. И в двата случая за получаване на дървесни пластмаси са използвани иглолистни дървесни частици с размер -0,5 mm и съдържание на влага 15%. За запечатване на матрицата и създаване на защитен водоотблъскващ слой съгласно предложения метод се използва пресова маса със следния състав: дървесни частици със съдържание на влага 15% / иглолистни дърветаразмер 0,5 мм / -85%, рециклиран полиетилен - 15% тегл. Режимът на горещо пресоване е еднакъв за всички проби от дървесни пластмаси: температура на пресоване - 170 o C, налягане - 70 kg/cm 2, време на задържане под налягане - 30 min. Таблицата показва свойствата на дървесните пластмаси, получени по метода на прототипа и предложения метод. Анализ на свойствата на изделия от пластмаса на дървесна основа, изработени по метода на прототипа и съгласно изобретението, в съответствие със схемите за пълнене на матрицата/см. фиг. 2 - 5/ показа следното: уплътняването на матрицата, поставена в процепа между матрицата и щанца на пресовата маса, е по-просто и по-надеждно и осигурява по-високи физико-механични характеристики на изделията, отколкото при използване на гумени уплътнения; получаването на продукти с хоризонтални повърхностни слоеве от дървесно-полимерна смес осигурява водоустойчивост на продуктите и повишаване на техните физико-механични характеристики.

Претенция

1. Метод за производство на продукти чрез пресоване от дървесна пластмаса, включващ смилане на дърво, пълнене на матрица, горещо пресоване под налягане без достъп на въздух и отделяне на пари и газове, последвано от охлаждане, характеризиращ се с това, че първо, по целия периметър на вътрешната работна част на матрицата, празнина, в която се поставя слой от дърво-полимерен материал, съдържащ 10 - 30% термопластично свързващо вещество, след което оставащият обем на матрицата се покрива с дървесни частици със съдържание на влага 6 - 25 %, а горещото пресоване се извършва при налягане 70 - 120 kg / cm 2 и при температура 170 - 200 o C, като съотношението на дебелината на слоя от дърво-полимерен материал и дебелината на продукта е (1 - 2) : (5 - 50). 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дървесни частици се изсипват във формата, чийто размер е не повече от 0,5 mm. 3. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че слоят от дърво-полимерен материал се формира чрез подреждане на сглобяеми плочи от дърво-полимерен материал. 4. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че слоят от дървесно-полимерен материал се образува чрез запълване под формата на смес от термопластично полимерно свързващо вещество и дървесни частици. 5. Метод съгласно претенции 1 до 4, характеризиращ се с това, че дървесните частици се поставят между допълнителни горни и долни хоризонтални слоеве от дърво-полимерен материал, съдържащ 5-30% свързващо вещество. 6. Метод съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че хоризонталните слоеве се образуват чрез полагане на сглобяеми плочи от дърво-полимерен материал. 7. Метод съгласно претенции 1 до 6, характеризиращ се с това, че при приготвяне на дървесно-полимерен материал, преди смесване със свързващо вещество, в натрошените дървесни частици се въвежда 1-5% от теглото им мравчена или оцетна киселина. 8. Метод съгласно претенции 1 до 7, характеризиращ се с това, че при получаването на дървесно-полимерен материал се използват растителни влакна като дървесни частици.

Внимание! Цена за 1 бр Продуктът се пуска в опаковки 2 бр. Трябва да въведете кратно на 2.

пластмасова форма за изработка тротоарни плочи„Средно рязано дърво - 38. Формата е предназначена за производство на тротоарни плочи чрез леене под налягане (вибролеене) от циментова смес. В правилен изборСъставът на сместа и използването на виброуплътняване се получават продукти с висока якост и устойчивост на замръзване, които превъзхождат по издръжливост и естетика вибропресованите продукти.

Стандартната дълбочина на формата ви позволява да оформите готовия продукт дебелина: 5 см.
Размер на леене: 38 х 38 см.
Повърхностна текстура на готовия продукт: текстура.

Средно-38 дървен материал за формоване: високоякостна ABS пластмаса, превъзходна по производителност в сравнение с полипропилен и PVC. Формата има по-голяма износоустойчивост и издръжливост (250-300 отливки). Дебелината на стената на формата е 2-3 мм. Възможно е да се поправи матрицата, ако е повредена, и да се отстранят драскотините с разтвор, направен от ацетон с малко количество ABS пластмаса, разтворена (отрязана от ръба на матрицата).

За образуване на качествен продукт е желателно да се използват PAN влакна, пластифициращи добавки и. Може да се използва за боядисване на плочки. Готов продуктможе да се извади от формата не по-рано от 24-48 часа по-късно. В противен случай, поради недостатъчно натрупана сила, броят на скрап се увеличава. За справка - Графика на втвърдяването на бетона в зависимост от температурата. При извличане е забранено да се упражнява ударен ефект върху гърба на матрицата. Готови сме да предоставим подробна информация за технологията на приложение на формата, рецептата на сместа и необходимото оборудванена всеки купувач на нашите продукти.

Съставът на архитектурен бетон за виброливане на тротоарни плочи "Дърворезни средни-38

За продукти с дебелина > 2 cm е оптимално да се приготви смес с тегловно съотношение цимент-пясък (C: P) = 1: 3. Пропорции необходими материалидадени за изчисление на 1 m3 от готовата смес. За изчислението е необходимо, знаейки общата площ и дебелината на продуктите, да изчислите необходимия обем на сместа и съответно да коригирате данните, дадени в таблицата.

1. (° С) цимент(M500 D0) - 475 кг. (396 л.)
2. (P) пясък(кариера, измити) - 1425 кг. (950 л.)
3. вода(25-30% цимент) * — 142 л.
4. пластификатор(1,2% от цимента)** — 5,7 кг. (5,2 л.)
   или
   пластификатор (3,0% цимент) *** — 14,25 кг. (12 г.)
5. (0,075% от общото тегло) — 1,5 кг.
6. пигментоцветен (5% цимент) **** — 23,75 кг

* Изчислението на водата в таблицата е направено за пластификатор Glenium-115. Необходимото количество вода зависи от вида на използвания пластификатор. Ефективността на хиперпластификатора MasterGlenium-115 е повече от 2 пъти по-висока от тази на суперпластификатора C-3, което прави възможно намаляването на W/C (намаляване на количеството вода) и по този начин повишаване на здравината, устойчивостта на замръзване и, в резултат на това трайността на крайния продукт.
** Използва се само 1 вид пластификатор по избор в дозировката, посочена в таблицата. Смесването на различни пластификатори е неприемливо.
*** Пластификатор C-3 в таблицата е посочен (маса) под формата на воден разтвор в масово съотношение 1:2 (1 kg пластификатор C-3 на 2 литра вода).
**** Посоченото количество пигмент е оптимално за получаване на наситен цвят при използване на метода на обемно оцветяване на бетона.

Водоотблъскващ "Аквасил" за повишаване на устойчивостта на замръзване на бетонови изделия

Допълнително увеличаване на експлоатационния живот на продукта "Wood cut medium-38" може да се постигне чрез използване на органосилиций за защита. Използването на силиконово водоотблъскващо средство ще предпази продукт от бетон (както и дърво или камък) от влага, което ще увеличи устойчивостта на замръзване на продукта и ще запази наситеността на цвета. Използването на водоотблъскващо средство "Аквасил" в препоръчителната дозировка осигурява намаляване на водопоглъщането на бетона с 10 пъти.

Водоотблъскващият агент "Akvasil" може да се използва при производството на бетонови изделия чрез обемна или повърхностна хидрофобизация:
1) Повърхностна хидрофобизация- За бетон се използва разтвор на концентрат във вода в обемно съотношение 1:10. Разтворът се нанася върху повърхността на продуктите с валяк, четка или пулверизатор на 2 слоя с интервал от 2-3 минути. Средна консумацияразтвор 250-500 ml/m2 (за един слой покритие) в зависимост от порьозността на материала.
2) Обемна хидрофобизация- в бетонната смес се въвежда водоотблъскващ агент (концентрат, а не разтвор) в количество 0,4–0,5% от теглото на свързващото вещество (цимента).

Пластмасова форма "Wood cut medium-38", както и всички необходими добавки в бетон, пигменти и водоотблъскващ агент, можете да закупите в онлайн магазин Legobeton. Квалифицирани консултации по избор и приложение на формата и добавките - безплатно!. Складът е удобно разположен на 10 минути от метростанция Хорошево. Куриерска доставка или изпращане на търговски център в цяла Русия.

УДК 674.812

В.Г. Дедюхин, В.Г. Буриндин, Н.М. Мухин, A.V. Артемов

ПРОИЗВОДСТВО НА ПРОДУКТИ ЧРЕЗ ПРЕСОВАНЕ В ЗАТВОРЕНИ ФЕНОПЛАСТИЧНИ МОДУЛИ БЕЗ ДОБАВЯНЕ НА СВЪРЗВАЩИ МАТЕРИАЛИ

Дадени са резултатите от изследванията за изследване на технологичните свойства на пресова композиция от дървесни частици без добавяне на свързващи вещества и физико-механичните свойства на пластмасите от тези състави; изследвано е влиянието на нискомолекулните (органични и неорганични) модификатори, както и на водата в процеса на образуване на пластмаси.

Ключови думи: дървесна пластмаса, карбамид, течливост на Рашиг, прах от шлайфане, шперплат.

Запасите от дървесина в Русия се оценяват на 80 милиарда m3. Степента на използването му е 65 ... 70%, а само 15 ... 17% се обработват по химични и химико-механични методи (световното ниво е 50 ... 70%). Хидролизните предприятия натрупват 1,5 милиона тона хидролизиран лигнин годишно по отношение на сухо вещество.

Едно от рационалните насоки за ефективно използване на отпадъците от дървообработването е производството на пресови материали (дървесни пресови маси) от тях на базата на фенол и карбамид-формалдехидни смоли. Въпреки това, въвеждането на 11 до 35% синтетични свързващи вещества в тези състави увеличава цената на плочите и ги прави екологично опасни.

Следователно пластмасите на дървесна основа, получени без добавяне на свързващи вещества, представляват голям интерес. Изходната суровина може да бъде не само малки дървесни частици, но и хидролитичен лигнин и растителни остатъци от едногодишни растения (ленен и конопен огън, памучни стъбла, слама и др.). В работата на A.N. Минин, такъв материал се нарича пиезотермопластичен.

В USFTU се работи за получаване на материали от дървесина и други растителни отпадъци без добавяне на свързващи вещества: от 1961 г. в отворени форми (между нагрети плоскопаралелни плочи) - лигновъглеродна дървесна пластмаса, от 1996 г. в затворени форми - дървесна пластмаса без свързващо вещество ( DP-BS).

Технологията за производство на плочи и изделия от пластмаси на дървесна основа без свързващо вещество не е широко използвана поради дългия цикъл на пресоване, тъй като пластмасата се охлажда в матрица под налягане (ниска производителност на оборудването и инструментите и висока консумация на топлина). Предложихме технология за пресоване на продукти, базирана на използването на външни форми и въздух като носител на топлина и охлаждаща течност. В същото време производителността се увеличава с коефициент 5 или повече в сравнение с традиционната технология за такива пресови материали, а консумацията на топлина е значително намалена.

Един от недостатъците на съставите за преса за дърво без добавяне на свързващи вещества е тяхната ниска течливост. Например, течливостта на DP-BS от дървообработващи отпадъци (фракция 0 ... 2 mm) според метода на пресоване на проба с плосък диск при съдържание на влага 10% е 78 mm, а при 20% - 95 mm; Течливостта по Рашиг на тази пресова композиция при съдържание на влага 10% е 9 mm, а при 20% е 29 mm.

Евтина суровина за производството на DP-BS е прахът от смилане от производството на шперплат (TTTP-F) и плочи от дървесни частици (ShP-DStP). По този начин, при обем на производство на ПДЧ от 100 хил. м3/год., количеството образувано SHP-ПДЧ е 7,5 хил. тона. Документът показва, че ShP-DStP може да се използва при производството на фенолна пластмаса клас 03-010-02, която отговаря на изискванията на GOST 5689-86 (виж таблицата).

Състав и свойства на фенолни пластмаси на базата на дървесно брашно и ShP-ПДЧ

Индекс Стойност на индекса за пълнител

Дървесно брашно ShP-DStP

Съединение, %:

фенолформалдехидна смола 42,8 37,5

дървесен пълнител 42,6 42,0

уротропин 6,5 7,0

мумия 4.4 -

вар (магнезиев хидроксид) 0,9 0,7

стеарин 0,7 0,6

каолин - 4,4

нигрозин 1.1 -

Имоти:

якост на огъване, MPa 69 66...69

якост на удар, kJ/cm2 5,9 5,9...7,0

електрическа якост, kV/cm 14,0 16.7.17.2

Зависимост на свойствата на пресовия материал на базата на ShP-F без добавяне на свързващо вещество от влажността (модификацията с карбамид се извършва при съдържание на влага 13%): а - устойчивост на срязване; b - модул на еластичност при огъване; в - течливост по Рашиг; g - течливост на диска

Целта на това изследване е да се разработи DP-BS формулировка на базата на ShP-F и да се намерят оптималните режими за пресоване на продукти със свойства, близки до тези на фенол 03-010-02.

По отношение на течливостта, DP-BS на базата на ShP-F е значително по-нисък от фенолните пластмаси, така че може да се използва за производство на продукти с проста конфигурация. Течливостта на материала според Рашиг и на диска, в зависимост от съдържанието му на влага, е показана на фигурата.

Известно е, че модифицирането на дървесината с амоняк значително повишава нейната пластичност. Оптимално количествоамоняк е 5%. Като източник на амоняк се предлага да се използва карбамид, който се разлага при условия на натиск:

1CHN2 - C - 1CHN2 + H20 -> 2Shz + C02. О

Количеството амоняк и въглероден диоксид, tg, образувани при разлагането на карбамид mc, може да се изчисли по формулите

там \u003d mk / 1,765; влекач \u003d 0,733 tk.

Според нас използването на карбамид е по-подходящо, тъй като полученият въглероден диоксид създава слабо кисела среда, която допринася за поликондензацията на лигнин и лесно хидролизиращата се част от целулозата - хемицелулозите. Това съвпада с мнението на авторите на докладите.

Водата в процеса на получаване на дървесна пластмаса без добавяне на свързващо вещество е необходима като пластификатор за дърво и химичен реагент, участващ в реакциите с дървесни компоненти.

Според , за възникването на химични процеси, протичащи по време на образуването на пластмаса от борови частици при налягане от 2,5 MPa, първоначалното съдържание на влага в дървесината трябва да бъде 7 ... 9%. При използване на твърда дървесина (трепетлика, елша), първоначалната влажност трябва да бъде малко по-висока - 10 ... 12%. За да се придаде пластичност на дървото, съдържанието на влага, което зависи от вида на дървесината и налягането на пресоване, трябва да бъде още по-високо.

Освен това, когато се използва карбамид като модификатор, е необходимо допълнително количество вода за неговото разлагане (вижте горната диаграма). Количеството вода за преминаване на реакцията може да се изчисли по формулата TV = 0,53 там.

Следователно, при образуването на DP-BS на базата на ShP-F, използвайки карбамид като модификатор, оптималното водно съдържание трябва да бъде около 13%.

За модифициране на състава на пресата на базата на ShP-F, 9% тегл. карбамид. Това даде възможност значително да се увеличат пластичните свойства на пресовия материал. Например, течливостта на Рашиг, със съдържание на влага в изходния материал 13% тегл., се е увеличила 3,5 пъти, флуидността на диска се е увеличила от 75 на 84 mm, модулът на огъване се е увеличил от 263 на 364 MPa и е определено съпротивлението на срязване според, намалява от 2,6 на 1,5 MPa

По този начин могат да се направят следните изводи:

Използвайки метода на математическо планиране на експеримент от тип 32, влиянието на влажността на ShP-F (X1 = 11 ± 5%) и налягането на пресоване (X2 = 15 ± 10 MPa) върху свойствата на DP-BS (температура на пресоване 170 °C) е изследван;

При обработката на резултатите от експериментите бяха получени адекватни регресионни уравнения под формата на полином от втори ред:

¥,(ayug) = 34,9 + 6,6 X! + 16,9 X2 - 1,4 X? - 4,3 X22 - 3,0 Xx X2;

G2 (D:,) \u003d 34,5 - 21,8 X ~ 76,7 X2 + 26,3 X2 - 3,8 X22 + 75,5 X X2.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Базарнова Н.Г. Влияние на уреята върху свойствата на пресованите материали от дървесина, подложена на хидротермична обработка / Н.Г. Базарнова, A.I. Галочкин, В.С. Крестянников // Химия на растителните суровини. -1997 г. - № 1. -С. 17-21.

2. Buryndin V.G. Проучването на възможността за използване на шлайфане на прах ПДЧ за производство на фенолни пластмаси / V.G. Буриндин [и др.] // Технология дървени дъскии пластмаси: междууниверситетски. сб. - Екатеринбург, УЛТИ, 1994. - С. 82-87.

3. Вигдорович А.И. Дървесни композитни материали в машиностроенето (справочник) / A.I. Вигдорович, Г.В. Сагалаев, А.А. Поздняков. - М.: Машиностроение, 1991.- 152 с.

4. Dedyukhin V.G. Пластмаси на дървесна основа без добавяне на свързващи вещества (DP-BS): Sat. Сборник, посветен на 70-годишнината на Факултета по инженерство и екология на Уралския държавен горски технически университет /V.G. Дедюхин, Н.М. Мухин. - Екатеринбург, 2000. - С. 200-205.

5. Dedyukhin V.G. Изследване на течливостта на дървесната пресова маса без добавяне на свързващо вещество /В.Г. Дедюхин, Н.М. Мухин // Технология на дървени плочи и пластмаси: Междууниверситет. сб. - Екатеринбург: УГЛТА, 1999. - С. 96-101.

6. Dedyukhin V.G. Пресоване на облицовъчни плочки от пресова маса без добавяне на свързващо вещество / В.Г. Дедюхин, Л.В. Мясникова, И.В. Пичугин // Технология на дървените плочи и пластмаси: Междууниверситет. сб. - Екатеринбург: УГЛТА, 1997. -С. 94-97.

7. Dedyukhin V.G. Пресовано фибростъкло / V.G. Дедюхин, В.П. Став-ров. - М.: Химия, 1976. - 272 с.

8. Доронин Ю.Г. Дървопресови маси /Ю.Г. Доронин, S.N. Мирошниченко, И.Я. Шулепов. - М.: Лесн. пром-ст, 1980.- 112 с.

9. Кононов Г.В. Химия на дървесината и нейните основни компоненти /Г.В. Кононов. - М.: МГУЛ, 1999. - 247 с.

10. Минин A.N. Технология на пиезотермопластите /A.N. Минин. - М.: Лесн. пром-ст, 1965. - 296 с.

11. Отлев И.А. Наръчник за производство на плочи от дървесни частици / I.A. Отлев [и др.]. - М.: Лесн. пром-ст, 1990. - 384 с.

12. Плочени материали и изделия от дървесина и други вдървесени растителни остатъци без добавяне на свързващи вещества / изд. В.Н. Петри. - М.: Лесн. пром-ст, 1976. - 360 с.

13. Получаване, свойства и приложение на модифицирана дървесина.- Рига: Зинатне, 1973.- 138 с.

14. Щербаков A.S. Композитна технология дървени материали/КАТО. Шчербаков, И.А. Гъмова, Л.В. Мелников. - М.: Екология, 1992. - 192 с.

В. Г. Дедюхин, В. Г. Буриндин, Н. М. Мухин, А. В. Артьомов Производство на артикули от фенопласти чрез пресоване в затворени пресови форми без добавяне на свързващи агенти

Представени са резултатите от изследването на технологичните свойства на пресова композиция от дървесни частици без добавяне на свързващи вещества и физико-механичните свойства на пластмасите от тези състави. Изследвано е влиянието на нискомолекулните (органични и неорганични) модификатори и водата в процеса на пластично образуване.