480 roubles. | 150 UAH | $7.5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Thèse - 480 roubles, expédition 10 minutes 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et jours fériés

Savinovskikh Andreï Viktorovitch. Obtention de matières plastiques à partir de déchets de bois et de plantes dans des moules fermés: mémoire ... candidat en sciences techniques: 21.05.03 / Savinovskikh Andrey Viktorovich; [Lieu de protection: Université d'ingénierie forestière de l'Oural].- Iekaterinbourg, 2016.- 107 p.

Introduction

CHAPITRE 1 Revue documentaire 6

1.1 Matériaux composites bois avec liants synthétiques 6

1.2 Lignocarbone et piézothermoplastiques 11

1.3 Façons de modifier les particules de bois 14

1.4 Complexe de lignine et de lignocarbohydrate 19

1.5 Cavitation. Traitement par cavitation des matières premières végétales 27

1.6 Bioactivation des particules de bois et de plantes avec des enzymes.. 33

1.7 Sélection et justification de l'orientation de la recherche 35

CHAPITRE 2. Partie méthodique 36

2.1 Caractérisation des matières premières 36

2.2 Techniques de mesure 41

2.3 Préparation du matériel de presse bioactivé 41

2.4 Fabrication d'échantillons de DP-BS 41

2.5 Préparation d'une quantité pesée de matériau de presse pour plastiques 42

CHAPITRE 3 Obtention et étude des propriétés des plastiques à base de bois sans liant à l'aide de modificateurs 43

CHAPITRE 4. Effet de la modification chimique des balles de blé sur les propriétés du RP-BS 57

CHAPITRE 5. Obtention et étude des propriétés des plastiques à base de bois sans liant à partir de matières premières de presse bioactivées 73

CHAPITRE 6. Technologie d'obtention du DP-BS 89

6.1 Calcul du débit d'une extrudeuse 89

6.2 Description du procédé de fabrication 93

6.3 Estimation du coût des produits finis 95

conclusion 97

Bibliographie

Introduction au travail

Pertinence du sujet de recherche. Les volumes de production de bois transformé et de matières premières végétales sont en constante augmentation. Parallèlement, la quantité de déchets divers issus de la transformation du bois (sciure, copeaux, lignine) et des plantes agricoles (paille et coques de graines de céréales) augmente également.

Dans de nombreux pays, il existe une production de matériaux composites bois utilisant des liants synthétiques organiques et minéraux thermodurcissables et thermoplastiques comme matrice polymère, et des déchets broyés d'origine végétale comme charges.

On connaît la possibilité d'obtenir des matériaux composites bois par pressage à chaud à plat à partir de déchets de bois sans ajout de liants synthétiques, appelés plastiques piézothermiques (PTP), plastiques bois lignocarbonés (LUDP). Il est à noter que les compositions de presse originales ont de faibles propriétés de viscosité plastique et que les composites résultants ont de faibles propriétés physiques et mécaniques, en particulier la résistance à l'eau. Et cela nécessite la recherche de nouvelles façons d'activer le complexe lignine-glucides.

Ainsi, les travaux visant l'utilisation du bois et des déchets végétaux sans l'utilisation de liants synthétiques pour créer des produits sont pertinents.

Les travaux ont été réalisés sur les instructions du ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie, projet n ° 2830 "Obtention de plastiques de bois à partir de déchets de biomasse de bois et de plantes agricoles" pour 2013-2016.

But et tâches du travail. L'objectif des travaux est d'obtenir des matières plastiques à partir de bois (DP-BS) et de déchets agricoles (RP-BS) sans ajout de liants synthétiques aux propriétés performantes.

Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de résoudre les tâches suivantes :

Étudier le processus de formation de DP-BS et RP-BS à base de déchets ligneux (sciure de pin) et végétaux (enveloppe de blé).

Étudier l'influence des modificateurs chimiques, ainsi que des paramètres technologiques (température, humidité) sur les propriétés physiques et mécaniques du DP-BS et du RP-BS.

Déterminer les conditions rationnelles d'obtention de DP-BS et RP-BS à partir de déchets de bois et végétaux.

Établir l'effet de la bioactivation des matières premières de presse avec des boues activées sur la

propriétés co-mécaniques du DP-BS.

Le degré de développement du sujet de recherche. Une analyse de la littérature scientifique, technique et des brevets a montré un très faible degré de développement des problèmes liés aux modèles de formation de la structure et des propriétés du bois plastique sans liant synthétique.

Nouveauté scientifique

Les régularités cinétiques du processus de formation de DP-BS et RP-BS (énergie d'activation, facteur pré-exponentiel, ordre de réaction) ont été établies par DSC.

L'effet des modificateurs chimiques (peroxyde d'hydrogène, urotropine, anhydride isométhyltétrahydrophtalique, lignine de cavitation, lignine hydrolytique) sur la vitesse de formation de DP-BS et RP-BS a été établi.

Les régularités cinétiques d'obtention de DP-BS avec l'utilisation de déchets de bois bioactivés sont obtenues.

Signification théorique Le travail consiste à établir des schémas d'influence d'un certain nombre de modificateurs et de la teneur en humidité des matières premières de presse provenant du bois et des déchets agricoles sur les propriétés physiques et mécaniques du DP-BS et du RP-BS.

Importance pratique Le travail consiste en l'utilisation de déchets de matières premières renouvelables et la preuve expérimentale de la possibilité d'obtenir du DP-BS et du RP-BS avec des propriétés physiques et mécaniques améliorées. Une recette pour obtenir DP-BS et RP-BS est proposée. Les produits DP-BS ont une faible émission de formaldéhyde.

Méthodologie et méthodes de recherche. Le travail a utilisé la méthodologie traditionnelle recherche scientifique et méthodes modernes recherche (calorimétrie différentielle à balayage, spectroscopie IR Fourier, PMR 1 H).

Pris pour la défense

Les résultats de l'étude de la thermocinétique de la formation de DP-BS, RP-BS et l'influence des modificateurs et de l'humidité sur ce processus.

Modèles de formation des propriétés de DP-BS et RP-BS dans des moules fermés sous l'influence de la température, de l'humidité de la matière première de la presse et de sa modification chimique.

Le degré de fiabilité des résultats de la recherche fourni par la répétition répétée d'expériences, l'utilisation de méthodes de traitement statistique des résultats de mesure obtenus.

Approbation du travail. Les résultats des travaux ont été rapportés et discutés lors de la VIII conférence scientifique et technique internationale "La créativité scientifique de la jeunesse - le complexe forestier" (Ekaterinbourg, 2012), la IX conférence scientifique et technique internationale "La créativité scientifique de la jeunesse - le complexe forestier" (Ekaterinbourg, 2013), la Conférence internationale "Matériaux composites sur bois et autres charges" (Mytishchi, 2014).

Publications. Sur la base des supports de thèse, 12 articles ont été publiés, dont 4 articles dans des publications recommandées par la Commission d'Attestation Supérieure.

Charge de travail

La thèse est présentée sur 107 pages de texte dactylographié, contient 40 tableaux et 51 figures. L'ouvrage se compose d'une introduction, de 6 chapitres, d'une conclusion, d'une liste de références, dont 91 références à des ouvrages nationaux et étrangers.

Lignocarbone et piézothermoplastiques

Lignocarbohydrate et piézothermoplastiques. Ces matériaux sont fabriqués à partir de sciure ou d'autres matières premières végétales par traitement à haute température de la masse de la presse sans introduction de liants synthétiques spéciaux. Processus technologique la production de plastiques bois lignocarbonés comprend les opérations suivantes : préparation, séchage et dosage des particules de bois ; formation de tapis, pressage à froid, pressage à chaud et refroidissement sans décompression. Lors de la préparation de la masse de presse, les particules de bois sont triées, puis une fraction supérieure à 0,5 mm est en outre broyée, la sciure de bois conditionnée est introduite dans le séchoir, puis dans l'épandeur. Le tapis est formé sur des palettes recouvertes d'une couche de talc ou d'agent de démoulage. Tout d'abord, le tapis fini est introduit dans une presse pour le pré-pressage à froid, qui dure 1,5 minute à une pression de 1-1,5 MPa, après quoi il est envoyé pour un pressage à chaud à une pression de 1,5-5 MPa et une température de 160-180 C. Le pressage des plaques de 10 mm d'épaisseur dure 40 min.

Sous l'influence de la température, il se produit une hydrolyse partielle des polysaccharides du bois et la formation d'acides organiques, qui sont des catalyseurs qui contribuent à la destruction du complexe lignocarbohydrate. Les produits réactifs résultants (lignine et hydrates de carbone) interagissent entre eux lors du pressage. Le résultat est plus dense et matériau résistant que le bois.

Les matières premières pour la production de plastique de bois lignocarboné sont obtenues en transformant du bois tendre et du bois dur. Avec la sciure de bois, les copeaux de machine, le bois broyé, les écorces mélangées au bois, les déchets de coupe broyés et certains déchets agricoles lignifiés peuvent être utilisés pour produire du plastique. Les impuretés dans les matières premières du bois partiellement décomposé améliorent les propriétés physiques et mécaniques des plastiques lignocarbonés.

Par rapport aux panneaux de particules, les plastiques lignocarbonés présentent de nombreux avantages : ils ne subissent pas de vieillissement dû à la dégradation du liant organique et leurs propriétés de résistance ne diminuent pas avec le temps ; pendant le fonctionnement, il n'y a pas d'émissions toxiques dans environnement. Les inconvénients importants de la production de plastiques lignocarbonés sont la nécessité d'un équipement de presse puissant et la durée du cycle de pressage.

Il est à noter que sous l'influence de la pression et de la température, la matière végétale broyée acquiert la capacité de former un matériau de couleur foncée solide et solide qui peut être moulé. Ce matériau est appelé piézothermoplastique (PTP).

La matière première, ainsi que la sciure de bois, peuvent être du bois broyé de conifères et de feuillus, du feu de lin et de chanvre, des roseaux, de la lignine hydrolytique, de l'odubina.

Il existe plusieurs façons d'obtenir des DRA qui ont fait l'objet d'une étude approfondie et d'une introduction dans la production, mais qui n'ont pas trouvé d'autre application en raison des coûts énergétiques élevés : 1) une méthode en une étape pour obtenir des DRA (A.N. Minin, Institut technologique biélorusse) ; 2) une méthode en deux étapes pour produire des plastiques à partir de sciure de bois hydrolysée (N.Ya. Solechnik, Leningrad LTA); 3) technologie d'obtention de plastiques de bois lignocarbohydratés (LUDP) (VN. Petri, Ural LTI); 4) technologie d'explosion à la vapeur (J.A. Gravitis, Institut de chimie du bois, Académie des sciences de Lettonie). Les thermoplastiques piézo sont divisés en isolants, semi-durs, durs et super-durs.

Avec une densité moyenne de 700-1100 kg/m3, les plastiques piézothermiques fabriqués à partir de sciure de bouleau ont une résistance à la flexion statique de 8-11 MPa. Avec une augmentation de la densité moyenne à 1350-1430 kg/m3, la résistance ultime en flexion statique atteint 25-40 MPa.

Les propriétés physiques et mécaniques élevées des piézothermoplastiques permettent de les utiliser pour la fabrication de sols, de portes, mais aussi comme matériau de finition. Une variété de plastiques de bois est une vibrolite, dont les caractéristiques technologiques sont le broyage partiel de la sciure de bois et des petits copeaux dans un broyeur vibrant, en mélangeant la masse finement broyée avec de l'eau, puis nous obtenons des boues. À partir d'un mélange de boues avec des particules de 0,5 à 2 mm, un tapis est formé dans la machine de coulée, qui est déshydraté par une pompe à vide. La masse de presse résultante est acheminée vers le pressage à froid et à chaud. Les panneaux finis sont transportés vers la chambre de durcissement, où ils sont soumis à un traitement thermique pendant 3 à 5 heures à une température de 120 à 160 ° C, ce qui réduit leur absorption d'eau de près de 3 fois et gonfle de plus de 2 fois.

Vibrolite est utilisé pour le sous-plancher, le cloisonnement, le revêtement de panneaux muraux dans bâtiments publiques, fabrication de meubles encastrés et de portes à panneaux.

Depuis les années 1930 en URSS, de nombreux chercheurs se sont engagés dans la production de matériaux en plaques par traitement piézothermique de matières végétales sans l'utilisation de liants traditionnels. Les travaux ont été réalisés dans les domaines suivants : 1) pressage de sciure de bois naturelle non traitée ; 2) pressage de la sciure de bois, pré-autoclavée à la vapeur (pré-hydrolyse) ou à la vapeur avec un catalyseur (acide minéral) ; 3) pressage de sciure de bois prétraitée avec des réactifs chimiques : a) gélatinisation de la masse pressée (avec chlore, ammoniac, acide sulfurique et autres substances) pour son hydrolyse partielle et son enrichissement en substances ayant des propriétés liantes ; b) polycondensation chimique de la masse de la presse avec la participation d'autres personnes substances chimiques(furfural, phénol, formaldéhyde, acétone, lignines alcalines et hydrolytiques…).

Préparation de matières premières de presse bioactivées

Le minimum endothermique correspond au processus d'hydrolyse du complexe lignine-glucide et de la partie facilement hydrolysable de la cellulose (polysaccharides).

Le maximum exothermique correspond aux processus de polycondensation, qui déterminent le processus de formation du DP-BS. Étant donné que le processus est catalysé par des acides qui se forment lors de la pyrolyse du bois, ainsi qu'en raison de la présence d'acides résiniques contenus dans la composition des extractifs, il s'agit d'une réaction d'ordre n avec autocatalyse.

Pour les déchets de bois avec des additifs modificateurs (peroxyde d'hydrogène, urotropine, IMTHFA), les maxima des pics sur les courbes DSC se déplacent vers la gauche, ce qui indique que ces composés agissent comme des catalyseurs pour les processus ci-dessus (T1 100-120 0C, T2 180-220 0C), accélérant le processus d'hydrolyse des polysaccharides du bois, ainsi que du complexe lignine-glucide.

Le tableau 3.2 montre qu'au premier stade, avec une augmentation de la teneur en humidité de la matière première, l'énergie d'activation effective augmente (de 66,7 à 147,3 kJ / mol), ce qui indique un plus grand degré de destruction hydrolytique du bois. L'utilisation de modificateurs entraîne une diminution de l'énergie d'activation effective, ce qui indique leur effet catalytique.

Les valeurs de l'énergie d'activation effective à la deuxième étape du processus pour le matériau de presse modifié changent de manière insignifiante avec l'augmentation de l'humidité.

L'utilisation de modificateurs conduit à une diminution de l'énergie d'activation effective à la deuxième étape du procédé. Une analyse des équations cinétiques a montré que meilleur modèle au premier stade du procédé c'est une réaction d'ordre n, au deuxième stade c'est une réaction d'ordre n avec auto-accélération : A 1 B 2 C.

En utilisant les paramètres cinétiques du procédé, t50 et t90 (temps nécessaire pour atteindre 50 et 90 % de conversion) ont été calculés pour les matières premières de presse non modifiées et modifiées (tableau 3.3), et les courbes de conversion sont présentées (fig. 3.4-3.6) .

La dépendance du degré de conversion au temps à différentes températures (pin, la teneur en humidité initiale de la matière première de la presse est de 8%)

Dépendance du degré de conversion au temps à différentes températures (pin, modificateur - peroxyde d'hydrogène, teneur en humidité initiale de la matière première de presse - 12 %) avec humidité 8 % Matériau de presse avec teneur en humidité 12 % (modificateur -1,8 % H2O2, % ) Matériau de presse avec une teneur en humidité de 12 % (modificateur - 4 % C6H12N4, %)

L'utilisation de peroxyde d'hydrogène conduit à une accélération du processus à la première étape de plus de 4 fois que lorsque le matériau de presse est modifié avec de l'urotropine. Une tendance similaire est observée à la deuxième étape du processus. Selon le temps total de formation de DP-BS, l'activité du matériau de presse peut être classée dans l'ordre suivant : (matériau de presse non modifié) (matériau de presse modifié avec de l'urotropine) (matériau de presse modifié avec du peroxyde d'hydrogène). Afin d'établir l'influence de l'humidité et de la teneur de la quantité de modificateur dans la matière première de la presse sur les propriétés opérationnelles du DP-BS, une planification mathématique de l'expérience a été réalisée. Une étude préliminaire a été réalisée sur l'influence de la teneur en humidité de la matière première de la presse initiale sur les propriétés physiques et mécaniques du DP-BS. Les résultats sont présentés dans le tableau. 3.4. Il a été établi que plus la teneur en humidité initiale de la matière première de la presse est élevée, plus les propriétés physiques et mécaniques, telles que la résistance à la flexion, la dureté, le module de flexion, sont faibles. À notre avis, cela est dû à un degré plus élevé de destruction thermohydrolytique du complexe lignocarbohydrate. Tableau 3.4 - Propriétés physiques et mécaniques du DP-BS obtenu à différentes teneurs en humidité du matériau de presse

Ainsi, les propriétés physiques et mécaniques du DP-BS dépendent de la formulation et des conditions de sa préparation. Ainsi, pour le plastique aux propriétés physiques et mécaniques élevées, la composition suivante doit être utilisée : teneur en lignine 3 %, teneur en IMTHFA 4 %, teneur en humidité initiale de la matière première de la presse 6 % et température de pressage à chaud 1800C. Pour les plastiques à faibles valeurs d'absorption d'eau et de gonflement, il est nécessaire d'utiliser la composition : 68 % de teneur en lignine, 2 % de teneur en IMTHFA, 17 % d'humidité initiale de la matière première de la presse et une température de pressage à chaud de 195 C0.

Effet de la modification chimique de la balle de blé sur les propriétés du RP-BS

La profondeur de la dégradation thermohydrolytique de la lignine du bois et des matières végétales dépend du type de modificateur chimique utilisé.

Nos études de la cinétique formelle d'obtention des plastiques montrent que la lignine des essences résineuses (pin) est plus réactive que la lignine des plantes annuelles (enveloppe de blé). Ces résultats sont cohérents avec les résultats sur l'oxydation des composés modèles de lignine de conifères et de feuillus et de lignine végétale. L'analyse de la littérature a montré que des études théoriques des caractéristiques de la transformation du bois sous effets enzymatiques ont permis de développer des biotechnologies pour les plastiques du bois basées sur la biodégradation partielle du complexe lignocarbohydrate.

On sait que les particules de bois biotransformées modifient considérablement leur plasticité. De plus, la composition en espèces des matières premières du bois a un impact significatif sur les propriétés physiques et mécaniques du plastique.

Traitement des déchets de bois bioactivé divers types les champignons ligno-destructeurs, les bactéries, dans notre cas les boues activées, sont prometteuses pour la fabrication de matières premières de presse pour le DP-BS(Au).

Dans un premier temps, les régularités du processus d'obtention de DP-BS (Au) à base de déchets de bois à l'aide de boues activées (Fig. 5.1) avec différentes périodes de bioactivation ont été étudiées. 0,5 7 jours 14 jours

L'étude du processus de formation de DP-BS(Au) par DSC a montré que les courbes w = f(T) (Fig. 5.2) ont deux maxima exothermiques. Cela indique que le processus peut être représenté comme deux réactions parallèles, correspondant à des matériaux de presse bioactivés et non activés, c'est-à-dire A 1 B et C 2 D. Dans ce cas, les réactions 1 et 2 sont des réactions d'ordre n).

Les paramètres cinétiques de la formation de DP-BS(Au) ont été déterminés. Les résultats sont présentés dans le tableau. 5.1. Tableau 5.1 - Paramètres cinétiques du processus de formation du DP-BS(Au)

A la deuxième étape du processus d'obtention du DP-BS(Au), les valeurs de l'énergie effective d'activation sont du même ordre que pour la matière première de la presse à bois (voir Chap. 3). Cela indique que ce pic exothermique correspond à une presse à bois non bioactivée. En utilisant les paramètres cinétiques du processus, t50 et t90 (le temps nécessaire pour atteindre le degré de conversion de 50 et 90 %) de la matière première de presse modifiée ont été calculés (Fig.5.3, 5.4).

Figure 5.3 - Temps de conversion du DP-BS(Au) à différentes températures (temps de bioactivation 7 jours) Figure 5.4 - Temps de conversion du DP-BS(Au) à différentes températures (temps de bioactivation 14 jours)

Afin d'établir l'effet des boues activées et de la lignine de cavitation sur les propriétés physiques et mécaniques du DP-BS (Au), une matrice de planification d'expériences a été compilée sur la base d'une planification mathématique fractionnaire de régression de la forme 25-1 (voir tableau 5.2).

Les facteurs suivants ont été utilisés comme facteurs indépendants : Z1 – teneur en lignine de cavitation, %, Z2 – température de pressage à chaud, C, Z3 – consommation de boues activées, %, Z4 – temps de maintien (bioactivation), jours ; Z 5 est la teneur en humidité initiale de la matière première de la presse, %.

Les paramètres de sortie sont : densité (P, kg/m3), résistance à la flexion (P, MPa), dureté (T, MPa), absorption d'eau (B), gonflement (L, %), module d'élasticité en flexion (Eu, MPa ), résistance aux chocs (А, kJ/m2).

Selon le plan de l'expérience, des échantillons ont été réalisés sous forme de disques et leurs propriétés physiques et mécaniques ont été déterminées. Les données expérimentales ont été traitées et obtenues en étudiant l'équation de régression sous la forme d'un polynôme linéaire de 1 et 2 degrés avec une évaluation de la signification des facteurs et de l'adéquation des équations, qui sont présentées dans les tableaux 5.2-5.4. Tableau 5.2 - Matrice de planification et résultats des expériences (plan mathématique à trois niveaux et cinq facteurs) a) température de pressage à chaud et teneur en lignine de cavitation ; b) consommation de mélange d'ions et température de pressage ; c) humidité des matières premières de la presse et durée de la bioactivation ; d) la durée de la bioactivation et la teneur en lignine de cavitation.

Il a été établi que la densité de DP-BS(Au) avec une augmentation de la teneur en lignine de cavitation dans la matière première de la presse est de nature extrême : la densité minimale de 1250 kg/m3 est atteinte à une teneur en CL de 42 %. La dépendance de la densité de DP-BS(Au) à la durée de bioactivation de la matière première de la presse a également un caractère extrême et la valeur maximale est atteinte à 14 jours de bioactivation (Fig. 5.5c).

Estimation du coût du produit fini

Des études menées sur la production de DP-BS, DP-BS(Au) et RP-BS (voir Chap. 3,4,5) montrent que les propriétés physiques et mécaniques du plastique dépendent de la formulation de la matière première de la presse, de la type de modificateur chimique et conditions de sa fabrication .

En tableau. 6.1 montre les propriétés physiques et mécaniques des plastiques (DP-BS, DP-BS(Au) et RP-BS) obtenus dans des conditions rationnelles.

De l'analyse des résultats obtenus (tableau 6.1), on peut voir que pour la fabrication de produits à hautes propriétés physiques et mécaniques, une composition de presse de la composition suivante est recommandée : déchets de bois(sciure de pin), modificateur - peroxyde d'hydrogène (consommation - 1,8%), humidité initiale - 12%.

Pour augmenter la productivité, une méthode d'extrusion est proposée, qui permet la production de produits moulés.

Le travail de thèse considère la production de plinthe. Afin de respecter les conditions définies pour le pressage à chaud en moules fermés, la tête d'extrusion est constituée de deux parties (partie chauffée de la tête et la seconde partie sans chauffage). Parallèlement, le temps de séjour de la composition de presse dans la partie chauffée de la tête d'extrusion est de 10 minutes.

Pour déterminer le volume de production annuel, un calcul des performances de l'extrudeuse a été effectué.

Pour une extrudeuse monovis à profondeur de coupe variable (réductrice) du canal spiralé, le calcul de la productivité volumétrique (Q, cm3/min) peut être effectué comme suit :

Ici, A1, B1, C1 sont les constantes des flux direct et des deux flux inverses, respectivement, à une profondeur de coupe de vis variable, cm3 ; Tableau 6.1 - Propriétés physiques et mécaniques du DP-BS, du DP-BS(Ai) et du RP-BS (tableau récapitulatif) No. p / p 1245 6 Teneur en humidité de la matière première, % Modificateur DP-BS (Ai) DP- BS RP-BS 12 % (4%-C6H12N4) 12% (1.8%-H202) CL - 3% Consommation AI-37% Humidité - 10% GL - 3% IMTHFA-4% Humidité - 6% GL - 68% IMTHFA -2, 5 % d'humidité - 17,9 % d'humidité - 12 % HL - 3 % de peroxyde d'hydrogène - 0,06 % d'humidité - 12 % HL - 35 % de peroxyde d'hydrogène - 5 % d'humidité - 12 %

Force de flexion, MPa 8 12.8 10.3 9.6 12.0 - 8 9.7 Dureté, MPA 29.9 27.7 59 69 20 19 34 Module d'élasticité en flexion, MPA 1038 2909.9 1038, 6 732.6 2154 1402 1526 1915 Absorption de l'eau,% 59.1 148 121.7 43 59 34 143 139 Gonflement, % 6,0 12 8 3 5,0 1,0 7 7,0 1 K=0,00165 cm3 ; n – vitesse de la vis, n=40 tr/min. où t est le pas de coupe, cm, on suppose que t = 0,8D ; - le nombre de filetage de la vis, =1 ; e est la largeur de la crête de la tarière, cm; e = 0,08D ; - coefficient des paramètres géométriques de la vis :

Les coefficients, a, b dépendent des dimensions géométriques de la vis. Ils sont faciles à calculer s'il existe un dessin de la vis, d'où sont extraites les valeurs suivantes: h1 - la profondeur du canal en spirale au début de la zone d'alimentation, en cm; h2 est la profondeur du canal en spirale au début de la zone de compression, cm ; h3 est la profondeur du canal en spirale dans la zone de dosage, cm ; Si les dimensions de la vis sont inconnues (à l'exception de D et L, qui sont connus de la marque de l'extrudeuse), alors prendre h1=0,13D. Après cela, les paramètres restants sont calculés : où L est la longueur de la vis, cm ; L0 est la longueur de la vis jusqu'à la zone de compression, cm ; où Ln est la longueur de la partie de pression de la tarière, cm; Lí=0.5L. où i est le degré de compression du matériau ; i=2.1. Les résultats des calculs utilisant les formules ci-dessus nous permettent de calculer d'autres paramètres de la vis.

Les déchets de bois sont triés sur des tamis vibrants (pos.1) à partir de grosses particules, puis les particules de bois passent à travers un détecteur de métaux (pos.3). La fraction grossière entre dans le concasseur à marteaux (pos. 2) puis retourne au crible vibrant (pos. 1). Depuis le tamis vibrant, les petites particules sont transportées pneumatiquement vers un cyclone (pos.4), puis vers un bac (pos.5), d'où elles sont acheminées par un convoyeur à vis discontinu vers un séchoir à tambour (pos.6 ), les particules de bois sont séchées jusqu'à une teneur en humidité de 6 %. Les déchets de bois déchiquetés entrent dans le cyclone (pos.7), puis dans la trémie de déchets secs déchiquetés (pos.8) avec un convoyeur à vis, à travers lequel ils sont acheminés vers les balances à bande (pos.9).

La préparation d'une solution de peroxyde d'hydrogène a lieu dans un réservoir (pos.10) pour le mélange avec de l'eau. Le peroxyde d'hydrogène est dosé à l'aide d'échelles (pos.11). L'approvisionnement de la quantité d'eau requise est régulé par un débitmètre. La concentration de peroxyde d'hydrogène doit être de 1,8 %. Les balances à bande alimentent la quantité requise de particules de bois broyées dans un mélangeur continu (pos. 12), qui reçoit également une certaine quantité de solution de modificateur. Dans le mélangeur, les composants sont soigneusement mélangés, la teneur en humidité de la matière première de la presse doit être de 12%.

Ensuite, le matériau de presse entre dans l'entonnoir de distribution (pos.13), d'où il pénètre dans le bunker (pos.14) du matériau de presse fini. Le bunker est le principal magasin tampon pour assurer le bon fonctionnement des usines. Le bunker (pos. 14) est équipé d'un distributeur à vis (pos. 15), à l'aide duquel la composition finie est chargée dans le bunker de l'unité d'extrusion (pos. 16), à l'aide de laquelle la composition finie est introduit dans la tête d'extrusion.

Le canal de l'unité d'extrusion (pos.17) est chauffé à une température de 1800C, le temps de séjour dans la partie chauffée est de 10 minutes, et dans la partie non chauffée il est également de 10 minutes.

Le produit pressé (pos.18) est envoyé à l'étape de rognage, triage et triage, puis il entre dans l'étape d'usinage. Après l'étape de contrôle, les produits finis sont envoyés à l'entrepôt de produits finis. Figure 6.1 Système technologique fabrication d'un produit sous forme de plinthe DP-BS à partir de déchets de menuiserie sans ajout de liants par extrusion

Le tableau 6.2 montre le calcul du besoin annuel en matières premières pour la production de plinthes. La capacité annuelle estimée de la ligne pour la production de ce type de produit est de 1 tonne. Tableau 6.3 - Calcul du besoin en matières premières et matériaux Type de matières premières Taux de consommation (1 t), Coût de 1 kg de matières premières, frotter. Le montant des coûts pour 1 tonne de produits, mille roubles. Sciure de pin 0,945 8 7,56 Eau technique 0,048 7 0,33 Peroxyde d'hydrogène 0,007 80 0,56 Total : 8,45 Le montant des dépenses pour l'achat de matières premières par tonne de produits de production finis sera de 8,456 milliers de roubles. Par rapport à la production de ce type de produit de WPC, qui s'élevait à 47,65 mille roubles. Ainsi, la production de plinthes à partir de DP-BS est économiquement viable. Avec une production de 50 tonnes/an, les économies de matières premières s'élèveront à 1,96 millions de roubles.

Malheureusement, le plastique connu de nous tous et si répandu dans le monde entier contient des substances nocives pour la santé humaine. De plus, des produits pétroliers sont utilisés dans sa production. Cependant, jusqu'à récemment, il n'y avait pratiquement pas d'alternative à ce matériau bon marché. Certainement, nouveaux matériaux de construction apparaissent constamment. Ce sont le contreplaqué, les panneaux de particules et les panneaux de fibres. Il y a aussi des nouveautés dans l'industrie du béton, la métallurgie et l'industrie du verre. Néanmoins, en termes de coût, et donc d'accessibilité, ils sont encore loin du plastique.

Au début du nouveau millénaire, les scientifiques ont réussi à créer un matériau structurel fondamentalement nouveau qui, dans les décennies à venir, pourra presque complètement remplacer le plastique habituel. C'est thermoplastique en composite bois-polymère (DPKT ou DPK), et chez les gens ordinaires - "arbre liquide". Dans sa production, des matières premières primaires (secondaires) PP, PE ou PVC sont utilisées, ainsi que des additifs de bois (farine de bois, autres fibres végétales) et des additifs auxiliaires. L'effet a dépassé toutes les attentes. Dernier matériel est non seulement respectueux de l'environnement (la teneur en soufre est réduite de 90%), mais aussi, en combinant les meilleures propriétés du bois et du plastique, a conservé un coût relativement faible.

Selon les experts, la croissance annuelle des ventes de WPC dans le monde est d'environ 20 %. Quel est donc ce miracle que les architectes, les designers et les ouvriers de production attendent depuis si longtemps ? Essayons de comprendre.

Demande et traitement

En raison de ses propriétés, le composite bois-polymère est parfaitement utilisé dans une grande variété de domaines. Les matériaux se distinguent par l'uniformité et la douceur de la surface, la plasticité, la résistance aux influences atmosphériques et biologiques et la durée de vie, même dans des conditions extérieures difficiles, atteint 50 ans.

Tout cela permet d'utiliser WPC dans la production de divers éléments architecturaux et matériaux de construction: plinthes, habillages, appuis de fenêtre, profilés, éléments décoratifs, ainsi que des enduits.

Fabriqué à partir de WPC et de produits prêts à l'emploi : stratifié, revêtements de sol, tôles de meubles, meubles, boîtes à câbles, profilés de fenêtres à plusieurs chambres et même platelage - un profilé pour la fabrication de piliers et de piliers.

Les propriétés physiques et mécaniques du composite bois-polymère offrent de nombreuses opportunités pour sa transformation. Matériel ne perd pas sa forme et sa force, prenant en soi jusqu'à 4% d'humidité. Des objets légers et creux peuvent en être fabriqués. Il est monté à la fois à l'aide de clous et de vis, et sur des loquets spéciaux.

Et pourtant, WPC peut être plaqué de placage, stratifié avec des films et des feuilles de plastique, peint avec toutes les peintures et vernis, divers effets décoratifs peuvent être obtenus en ajoutant des pigments à la composition, etc.

Les produits obtenus à partir de WPC se prêtent facilement à usinage. Ils sont facilement sciés, percés, coupés, collés, soudés les uns aux autres, pliés (après préchauffage au chalumeau), et si de la farine de bois tendre ou des déchets contenant de la cellulose sont ajoutés au matériau, cela donne également au produit une plasticité accrue.

Enfin, le WPC, en plus de l'esthétique que lui confère apparence, agréable à sentir, avec une légère odeur boisée.

Technologie de production

Un certain nombre de composants sont utilisés pour fabriquer un composite bois-polymère. Tout d'abord, il s'agit bien sûr de bois broyé ou de matières premières contenant de la cellulose. Autrement dit, il peut s'agir non seulement de bois, mais aussi de maïs, de riz, de soja, de paille, de papier, de sciure de bois, etc. Le deuxième composant principal du WPC est les liants synthétiques. Ceux-ci incluent: polyéthylène, PVC propylène, etc. Les composants restants sont des additifs supplémentaires dont la composition varie en fonction de la destination du futur produit. Les plus courants comprennent : les colorants, les pigments, les antioxydants, les modificateurs de choc, les stabilisants à la lumière et à la chaleur, les retardateurs de flamme et les antiseptiques pour protéger contre le feu et la pourriture, les additifs hydrophobes pour résister à l'humidité, les agents moussants pour réduire la densité du WPC.

Volume de particules de bois dans le matériau peut être de 30 à 70 %, et leur taille est de 0,7 à 1,5 mm. Les fractions fines sont utilisées dans la production profils finis qui ne nécessitent pas de traitement de surface supplémentaire. Les moyennes conviennent à la peinture ou au placage. Rugueux - à des fins techniques.

Volume de liants synthétiques x varie également et peut aller de 2 à 55 %. Encore une fois, cela dépend de l'objectif du futur produit. Quant aux additifs supplémentaires, leur volume dans le matériau ne dépasse pas 15%.

Soit dit en passant, il n'y a pas si longtemps, les développeurs allemands ont réussi à faire "bois liquide" de qualité parfaite. Les spécialistes de l'Institut Fraunhofer l'ont créé à partir de lignine. Ce matériau est obtenu à partir de bois. DPK a appelé Arboforme est un produit absolument non toxique. De plus, si un composite bois-polymère conventionnel peut être recyclé 3 à 4 fois, alors celui-ci peut être recyclé jusqu'à 10 fois. Pourquoi fait-on ça? Le fait est qu'en Chine, l'industrie de la production de WPC se développe comme nulle part ailleurs dans le monde. Et, si en Europe et aux États-Unis, les matériaux créés subissent une série de tests, alors dans le Céleste Empire, ils ne s'en soucient pas et fournissent au marché, y compris international, un produit de qualité médiocre.

Maintenant environ Équipement de production WPC. Son ensemble standard comprend : une extrudeuse à double vis, une matrice de moulage, une table de calibrage et de refroidissement, un dispositif de tirage, un dispositif de coupe dans le sens de la longueur, une division dans le sens de la largeur (si nécessaire) et un empileur. Toute la ligne est compacte et généralement entièrement automatisée. Dans la configuration de certains modèles, il y a aussi : un broyeur (hachoir de matières premières), un chargeur automatique de matières premières et un mélangeur.

Les fabricants de ces lignes et modules sont principalement Entreprises chinoises. Les leaders parmi eux sont WPC, Zhangjiagang City Boxin Machinery, etc. La qualité des équipements est d'un niveau décent, d'autant plus que leurs principaux composants sont produits par des usines d'ingénierie européennes.

Objet : l'invention concerne la fabrication de produits en bois plastique. L'essence de l'invention: un espace est d'abord formé sur tout le périmètre de la partie de travail interne du moule, dans lequel une couche de matériau bois-polymère contenant 10 à 30% de liant thermoplastique est posée, après quoi le volume restant du la moisissure est recouverte de particules de bois avec une teneur en humidité de 6 à 25% . Le pressage à chaud est effectué à une pression de 70 - 120 kg/cm 2 et à une température de 170 - 200 o C, et le rapport entre l'épaisseur de la couche de matériau bois-polymère et l'épaisseur du produit est (1 -2) : (5-50). Les particules de bois sont versées dans un moule d'une taille ne dépassant pas 0,5 mm et une couche de matériau bois-polymère peut être formée en posant des plaques préfabriquées en matériau bois-polymère. 7 sem. f-ly, 5 ill., 1 onglet.

L'invention concerne la production de bois plastiques à partir de déchets de transformation du bois. productions industrielles et peuvent être utilisés comme matériaux de construction /plaques de revêtement, revêtements de sol, carrelages, dans la fabrication de meubles/. Il existe un procédé connu de fabrication à partir de bois et d'autres substances végétales, dans lequel des particules de bois sont placées dans un moule étanche, chauffé sans accès d'air et de vapeurs et de gaz sous une pression de 1 à 50 MPa et maintenu à une pression maximale de 3 à 70 minutes (SU, éd. St. N 38290, classe E 04 C 2/10, 1934). L'inconvénient de cette méthode est la faible valeur des facteurs physiques et mécaniques et caractéristiques de performance produits reçus. Le plus proche de l'essence technique et le résultat obtenu est une méthode de fabrication produits de constructionà partir de bois plastiques, y compris le broyage du bois, le chauffage à 170 - 270 o C et le pressage dans un moule étanche sans accès à l'air et dégagement de vapeur et de gaz à une pression de 5 - 50 MPa pendant 3 - 70 min / SU, éd. St. N 38070, classe. E 04 C 2/10, 1934/. Ces méthodes ont les lacunes suivantes: la difficulté de résoudre le problème de l'étanchéité du moule lors du pressage à chaud sous pression, l'instabilité des propriétés des produits en cas de violation, au moins partielle, de l'étanchéité, l'apparition de porosité ouverte lors de l'utilisation du pressage réduit, dans lequel il est plus facile d'assurer l'étanchéité. La présence de pores ouverts aggrave les caractéristiques physico-mécaniques et de performance des produits en bois plastique, en particulier l'absorption d'eau. L'objectif de l'invention est de simplifier l'étanchéité du moule tout en augmentant sa fiabilité et en améliorant les propriétés physiques, mécaniques et autres. propriétés opérationnelles produits en bois plastique. La tâche de créer une étanchéité fiable du moule est réalisée en plaçant une couche de masse bois-polymère dans l'espace entre les matrices et les poinçons. Lorsque le moule est chauffé à la température de pressage, la masse de bois-polymère acquiert de la plasticité, s'écoule sous la pression du pressage dans l'espace entre la matrice et les poinçons, ce qui assure une étanchéité fiable du moule. La viscosité requise de la masse, qui assure une étanchéité fiable, dépend de la quantité de liant thermoplastique et est déterminée par la pression de pressage, ainsi que la pression des vapeurs et des gaz qui se produisent lors de l'hydrolyse des particules de bois. Une augmentation des performances, en particulier une diminution de la porosité, est obtenue en créant une couche de matériau imperméable bois-polymère sur la surface du bois plastique. Cette couche lors du processus de fabrication du produit assure l'étanchéité du moule lors du pressage. La couche imperméable de surface est formée pendant le processus de pressage par chargement couche par couche du moule : d'abord, la couche horizontale inférieure contenant des particules de bois et 5 à 30 % en poids de liant thermoplastique, puis la couche de particules de bois et la couche supérieure couche horizontale semblable à la couche inférieure. La couche imperméable horizontale de surface peut être formée de feuilles minces prépressées de matériau bois-polymère contenant 5 à 30% de liant thermoplastique, et leur pose ultérieure en couches dans un moule: fond et couche supérieure - matériau bois-polymère, entre eux - particules de bois. Une feuille de matériau bois-polymère est placée entre les parois du moule et la couche de particules de bois. Le remplissage du moule selon le prototype et selon l'invention est réalisé selon les schémas représentés à la Fig. 1 à 5. Sur la Fig. 1 montre le schéma de remplissage de la charge selon le prototype, dans lequel tout le moule 2 est rempli du mélange comprimé 1, et le compactage est effectué en installant des joints en caoutchouc 3, placés dans l'espace entre la matrice et le poinçon le long tout le périmètre de la partie travaillante intérieure du moule. En figue. 2 montre le schéma de remplissage du moule, selon lequel, tout d'abord, une couche 1 d'un matériau bois-polymère contenant 10 à 30% de liant est coulée sur tout le périmètre de la partie interne du moule et le volume restant est rempli de particules de bois 2 avec une teneur en humidité de 6 à 25 %. En figue. 3 montre un schéma de remplissage du moule, selon lequel, d'abord, des plaques préfabriquées 1 en matériau bois-polymère contenant 10 à 30% de liant sont posées sur tout le périmètre de la partie de travail interne du moule, et le reste volume est rempli de particules de bois 2 avec une teneur en humidité de 6 à 25 %. En figue. 4 montre un schéma de remplissage du moule, selon lequel, en plus de la pose de la couche 1 de matériau bois-polymère contenant 10 à 30 % de liant, la couche horizontale inférieure 2 de matériau bois-polymère contenant 5 à 30 % de liant est coulée sur le fond du moule, puis des particules de bois 3 avec une teneur en humidité de 6 à 25%, au-dessus desquelles une couche horizontale 4 est également coulée, dont la composition est similaire à la couche horizontale inférieure. En figue. 5 montre un schéma de remplissage du moule, qui est similaire au schéma de la Fig. 4 à la différence que les couches horizontales 1 ne sont pas formées par remplissage d'un mélange de liant et de particules de bois, mais par pose de plaques préfabriquées en matériau bois-polymère. Ces couches horizontales après pressage et refroidissement des produits forment des couches imperméables superficielles. Dans le même temps, lors de la préparation d'un mélange bois-polymère à partir d'un liant polymère thermoplastique, par exemple des particules de polyéthylène et de bois, 1 à 5% de leur poids en acide formique ou acétique est introduit dans les particules avant qu'elles ne soient mélangées avec un liant et la teneur en humidité des particules est portée à 5–25% et des fibres végétales peuvent être utilisées à la place des particules de bois. Des échantillons de bois plastiques ont été fabriqués selon la méthode du prototype par pressage à chaud dans un moule étanche. L'espace entre la matrice et les poinçons a été scellé à l'aide d'un joint refroidi à l'eau en caoutchouc résistant à la température. Les plastiques en bois selon la méthode proposée ont été fabriqués dans un moule conventionnel avec un espace entre le poinçon et la matrice jusqu'à 1 - 1,5 mm. Dans les deux cas, pour obtenir des plastiques de bois, des particules de bois de conifères d'une taille de -0,5 mm et d'une teneur en humidité de 15 % ont été utilisées. Pour sceller la matrice et créer une couche protectrice hydrofuge selon la méthode proposée, une masse de presse de la composition suivante a été utilisée: particules de bois avec une teneur en humidité de 15% / conifères taille 0,5 mm / -85 %, polyéthylène recyclé - 15 % en poids. Le mode de pressage à chaud était le même pour tous les échantillons de bois plastique : température de pressage - 170 o C, pression - 70 kg/cm 2 , temps de maintien sous pression - 30 min. Le tableau montre les propriétés des plastiques en bois obtenus par la méthode du prototype et la méthode proposée. Analyse des propriétés des produits en plastique à base de bois, fabriqués selon le procédé du prototype et selon l'invention, conformément aux schémas de remplissage du moule/cm. figue. 2 - 5/ ont montré ce qui suit : le scellement du moule, placé dans l'interstice entre la matrice et le poinçon de la masse de la presse, est plus simple et plus fiable et permet d'obtenir des caractéristiques physiques et mécaniques des produits plus élevées que lors de l'utilisation de joints en caoutchouc ; l'obtention de produits à couches superficielles horizontales à partir d'un mélange bois-polymère assure la résistance à l'eau des produits et une augmentation de leurs caractéristiques physiques et mécaniques.

Prétendre

1. Procédé de fabrication de produits par pressage à partir de bois plastique, comprenant broyage du bois, remplissage d'un moule, pressage à chaud sous pression sans accès d'air et dégagement de vapeurs et de gaz, suivi d'un refroidissement, caractérisé en ce que, d'abord, sur tout le pourtour du la partie de travail interne du moule, un espace dans lequel une couche de matériau bois-polymère contenant 10 à 30% de liant thermoplastique est placée, après quoi le volume restant du moule est recouvert de particules de bois avec une teneur en humidité de 6 à 25 %, et le pressage à chaud est effectué à une pression de 70 - 120 kg / cm 2 et à une température de 170 - 200 o C, et le rapport de l'épaisseur de la couche de matériau bois-polymère et de l'épaisseur du produit est (1 - 2) : (5 - 50). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on verse dans le moule des particules de bois dont la taille n'est pas supérieure à 0,5 mm. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche de matériau bois-polymère est formée par empilement de plaques préfabriquées en matériau bois-polymère. 4. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche de matériau bois-polymère est formée par remplissage sous forme d'un mélange de liant polymère thermoplastique et de particules de bois. 5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les particules de bois sont placées entre des couches horizontales supérieures et inférieures supplémentaires de matériau bois-polymère contenant 5 à 30 % de liant. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couches horizontales sont formées par pose de plaques préfabriquées en matériau bois-polymère. 7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors de la préparation d'un matériau bois-polymère, avant mélange avec un liant, 1 à 5 % de leur poids d'acide formique ou acétique est introduit dans les particules de bois broyées. 8. Procédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans la préparation du matériau bois-polymère, des fibres végétales sont utilisées comme particules de bois.

Attention! Prix ​​pour 1 pièce Le produit est publié dans des emballages 2 pièces. Vous devez entrer un multiple de 2.

moule en plastique pour la fabrication dalles de pavage“Bois taillé moyen-38. Le moule est destiné à la fabrication de dalles de pavage par moulage par injection (vibrocasting) à partir de mélange de ciment. À sélection correcte la composition du mélange et l'utilisation du vibrocompactage permettent d'obtenir des produits à haute résistance et résistance au gel, qui sont supérieurs en termes de durabilité et d'esthétique aux produits vibropressés.

La profondeur standard de la forme vous permet de former le produit fini épaisseur : 5 cm.
Taille de lancer : 38 x 38 cm.
Texture de surface du produit fini : texture.

Matériau du moule en bois de taille moyenne 38 : plastique ABS haute résistance, performance supérieure au polypropylène et au PVC. Le moule a une plus grande résistance à l'usure et une plus grande durabilité (250-300 moulages). L'épaisseur de paroi du moule est de 2-3 mm. Il est possible de réparer le moule s'il est endommagé et d'enlever les rayures avec une solution à base d'acétone avec une petite quantité de plastique ABS dissous (coupé du bord du moule).

Pour former un produit de qualité, il est souhaitable d'utiliser des fibres PAN, des additifs plastifiants et. Peut être utilisé pour peindre des carreaux. Produit prêt peut être retiré du moule au plus tôt 24 à 48 heures plus tard. Sinon, en raison d'une résistance insuffisante, le nombre de chutes augmente. Pour référence - Courbe de durcissement du béton en fonction de la température. Lors de l'extraction, il est interdit d'exercer un effet de choc sur le dos du moule. Nous sommes prêts à fournir des informations détaillées sur la technologie d'application du formulaire, la recette du mélange et équipement nécessaireà tout acheteur de nos produits.

La composition du béton architectural pour le vibrocasting des dalles de pavage "Bois coupé moyen-38

Pour les produits d'une épaisseur > 2 cm, il est optimal de préparer un mélange avec un rapport ciment-sable (C : P) = 1 : 3 en poids. proportion matériaux nécessaires donné pour le calcul par 1 m3 de mélange fini. Pour le calcul, il est nécessaire, connaissant la surface totale et l'épaisseur des produits, de calculer le volume requis du mélange et, en conséquence, d'ajuster les données indiquées dans le tableau.

1. (C) ciment(M500 D0) - 475 kg (396 litres)
2. (P) sable(carrière, lavé) - 1425 kilogrammes. (950 litres)
3. l'eau(25-30% de ciment) * — 142 l.
4. plastifiant(1,2 % de ciment)** — 5,7 kg. (5,2 litres)
   ou alors
   plastifiant (3,0 % de ciment) *** — 14,25 kg. (12 ans)
5. (0,075 % du poids total) — 1,5 kg.
6. pigment coloré (5% de ciment) **** — 23,75 kilogrammes

* Le calcul de l'eau dans le tableau est fait pour le plastifiant Glenium-115. La quantité d'eau nécessaire dépend du type de plastifiant utilisé. L'efficacité de l'hyperplastifiant MasterGlenium-115 est plus de 2 fois supérieure à celle du superplastifiant C-3, ce qui permet de réduire l'E/C (réduire la quantité d'eau) et ainsi d'augmenter la résistance, la résistance au gel et, par conséquent, la durabilité du produit fini.
** Un seul type de plastifiant est utilisé au choix dans le dosage indiqué dans le tableau. Le mélange de différents plastifiants est inacceptable.
*** Le plastifiant C-3 dans le tableau est indiqué (masse) sous forme de solution aqueuse dans un rapport massique de 1:2 (1 kg de plastifiant C-3 pour 2 litres d'eau).
**** La quantité de pigment indiquée est optimale pour obtenir une couleur saturée lors de l'utilisation de la méthode de coloration volumétrique du béton.

Hydrofuge "Akvasil" pour augmenter la résistance au gel des produits en béton

Une augmentation supplémentaire de la durée de vie du produit "Wood cut medium-38" peut être obtenue en utilisant de l'organosilicium pour la protection. L'utilisation d'un hydrofuge silicone protégera un produit en béton (ainsi que du bois ou de la pierre) de l'humidité, ce qui augmentera la résistance au gel du produit et préservera la saturation des couleurs. L'utilisation de l'hydrofuge "Akvasil" dans le dosage recommandé fournit réduction de l'absorption d'eau du béton par 10 fois.

L'hydrofuge "Akvasil" peut être utilisé dans la fabrication de produits en béton par hydrophobisation volumétrique ou surfacique :
1) Hydrophobisation de surface- Une solution de concentré dans l'eau est utilisée dans un rapport volumique de 1:10 pour le béton. La solution est appliquée sur la surface des produits avec un rouleau, un pinceau ou un pulvérisateur en 2 couches avec un intervalle de 2-3 minutes. Consommation moyenne solution 250-500 ml/m2 (pour une couche de revêtement) selon la porosité du matériau.
2) Hydrophobisation volumétrique- un hydrofuge (concentré, pas une solution) est introduit dans le mélange de béton à raison de 0,4 à 0,5% en poids du liant (ciment).

Vous pouvez acheter un moule en plastique "Wood cut medium-38", ainsi que tous les additifs nécessaires dans le béton, des pigments et un hydrofuge, dans la boutique en ligne Legobeton. Consultations qualifiées sur le choix et l'application de la forme et des additifs - gratuitement !. L'entrepôt est idéalement situé à 10 minutes de la station de métro Khoroshevo. Livraison par courrier ou envoi de centres commerciaux à travers la Russie.

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FABRICATION DE PRODUITS PAR PRESSAGE DANS DES MOULES PHENOPLASTIQUES FERMES SANS AJOUT DE LIANTS

Les résultats des études de l'étude des propriétés technologiques d'une composition de presse de particules de bois sans ajout de liants et les propriétés physiques et mécaniques des plastiques de ces compositions sont présentés ; l'influence des modificateurs de faible poids moléculaire (organiques et inorganiques), ainsi que de l'eau dans le processus de formation des plastiques, a été étudiée.

Mots clés : bois plastique, carbamide, fluidité Raschig, poussière de ponçage, contreplaqué.

Le stock de bois en Russie est estimé à 80 milliards de m3. Le degré d'utilisation est de 65 ... 70%, et seulement 15 ... 17% sont traités par les méthodes chimiques et chimico-mécaniques (le niveau mondial est de 50 ... 70%). Les entreprises d'hydrolyse accumulent 1,5 million de tonnes de lignine d'hydrolyse par an en matière sèche.

L'une des directions rationnelles pour l'utilisation efficace des déchets de travail du bois est la production de matériaux de presse (masse de pressage du bois) à base de résines phénoliques et urée-formaldéhyde. Cependant, l'introduction de 11 à 35 % de liants synthétiques dans ces compositions augmente le coût des panneaux et les rend dangereux pour l'environnement.

Par conséquent, les plastiques à base de bois obtenus sans ajout de liants présentent un grand intérêt. La matière première peut être non seulement de petites particules de bois, mais aussi de la lignine hydrolytique et des résidus végétaux de plantes annuelles (feu de lin et de chanvre, tiges de coton, paille, etc.). Dans l'ouvrage d'A.N. Minin, un tel matériau est appelé piézothermoplastique.

A l'USFTU, des travaux sont en cours pour obtenir des matériaux à partir de bois et autres déchets végétaux sans ajout de liants : depuis 1961 en moules ouverts (entre plaques plan-parallèles chauffées) - lignocarbone bois plastique, depuis 1996 en moules fermés - bois plastique sans liant ( DP-BS).

La technologie de production de planches et de produits à base de plastiques à base de bois sans liant est peu utilisée en raison du long cycle de pressage, puisque le plastique est refroidi dans un moule sous pression (faible productivité des équipements et outillages, et forte consommation de chaleur). Nous avons proposé une technologie de pressage de produits basée sur l'utilisation de moules externes et d'air comme caloporteur et caloporteur. Dans le même temps, la productivité augmente d'un facteur 5 ou plus par rapport à la technologie traditionnelle pour de tels matériaux de presse, et la consommation de chaleur est considérablement réduite.

L'un des inconvénients des compositions de presse à bois sans ajout de liants est leur faible fluidité. Par exemple, la fluidité du DP-BS à partir de déchets de menuiserie (fraction 0 ... 2 mm) selon la méthode de pressage d'un échantillon de disque plat à une teneur en humidité de 10% est de 78 mm et à 20% - 95 mm; la fluidité Rashig de cette composition de presse à une teneur en humidité de 10 % est de 9 mm, et à 20 % elle est de 29 mm.

Une matière première bon marché pour la fabrication de DP-BS est la poussière de meulage provenant de la production de contreplaqué (TTTP-F) et de panneaux de particules (ShP-DStP). Ainsi, avec un volume de production de panneaux de particules de 100 000 m3/an, la quantité de panneaux de particules SHP formés est de 7 500 tonnes. L'article montre que ShP-DStP peut être utilisé dans la production de plastique phénolique de qualité 03-010-02, qui répond aux exigences de GOST 5689-86 (voir tableau).

Composition et propriétés des plastiques phénoliques à base de farine de bois et de panneaux de particules ShP

Index Valeur d'index pour le remplissage

Farine de bois ShP-DStP

Composé, %:

résine phénol-formaldéhyde 42,8 37,5

bouche-pores 42,6 42,0

urotropine 6,5 7,0

maman 4.4 -

chaux (hydroxyde de magnésium) 0,9 0,7

stéarine 0,7 0,6

kaolin - 4,4

nigrosine 1.1 -

Propriétés:

résistance à la flexion, MPa 69 66...69

résistance aux chocs, kJ/cm2 5,9 5,9...7,0

résistance électrique, kV/cm 14,0 16.7.17.2

Dépendance des propriétés du matériau de presse à base de ShP-F sans ajout de liant à l'humidité (la modification à l'urée a été effectuée à une teneur en humidité de 13%) : a - résistance au cisaillement ; b - module d'élasticité en flexion; c - fluidité selon Rashig ; g - fluidité sur le disque

Le but de cette étude est de développer une formulation DP-BS à base de ShP-F et de trouver les modes optimaux pour presser des produits aux propriétés proches de celles du phénolique 03-010-02.

En termes de fluidité, le DP-BS à base de ShP-F est nettement inférieur aux plastiques phénoliques, il peut donc être utilisé pour fabriquer des produits de configuration simple. La fluidité du matériau selon Raschig et sur le disque, en fonction de sa teneur en humidité, est indiquée sur la figure.

On sait que la modification du bois avec de l'ammoniac augmente considérablement sa plasticité. Quantité optimale l'ammoniac est de 5%. Comme source d'ammoniac, il est proposé d'utiliser du carbamide, qui se décompose dans des conditions de pressage :

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

La quantité d'ammoniac et de dioxyde de carbone, tg, formée lors de la décomposition de l'urée mc peut être calculée par les formules

là \u003d mk / 1,765; remorqueur \u003d 0,733 tk.

À notre avis, l'utilisation de carbamide est plus appropriée, car le dioxyde de carbone résultant crée un environnement faiblement acide, ce qui contribue à la polycondensation de la lignine et de la partie facilement hydrolysable de la cellulose - les hémicelluloses. Cela coïncide avec l'opinion des auteurs des articles.

L'eau dans le processus d'obtention du bois plastique sans l'ajout d'un liant est nécessaire en tant que plastifiant du bois et réactif chimique impliqué dans les réactions avec les composants du bois.

Selon , pour l'apparition de processus chimiques se produisant lors de la formation de plastique à partir de particules de pin à une pression de 2,5 MPa, la teneur en humidité initiale du bois devrait être de 7 ... 9%. Lors de l'utilisation de bois durs (tremble, aulne), l'humidité initiale doit être légèrement supérieure - 10 ... 12%. Pour donner de la plasticité au bois, la teneur en humidité, qui dépend du type de bois et de la pression de pressage, doit être encore plus élevée.

De plus, lors de l'utilisation de carbamide comme modificateur, une quantité supplémentaire d'eau est nécessaire pour sa décomposition (voir le schéma ci-dessus). La quantité d'eau pour le passage de la réaction peut y être calculée par la formule tv = 0,53.

Par conséquent, dans la formation de DP-BS à base de ShP-F utilisant du carbamide comme modificateur, la teneur en eau optimale doit être d'environ 13 %.

Pour modifier la composition de la presse à base de ShP-F, 9% wt. carbamide. Cela a permis d'augmenter considérablement les propriétés ductiles du matériau de presse. Par exemple, la fluidité Raschig, avec une teneur en humidité du matériau source de 13 % en poids, a été multipliée par 3,5, la fluidité du disque est passée de 75 à 84 mm, le module de flexion est passé de 263 à 364 MPa et la résistance au cisaillement a été déterminée. selon, diminué de 2,6 à 1,5 MPa

Ainsi, les conclusions suivantes peuvent être tirées :

En utilisant la méthode de planification mathématique d'une expérience de type 32, l'influence de l'humidité ShP-F (X1 = 11 ± 5%) et de la pression de pressage (X2 = 15 ± 10 MPa) sur les propriétés du DP-BS (température de pressage 170 °C) a été étudiée ;

Lors du traitement des résultats des expériences, des équations de régression adéquates ont été obtenues sous la forme d'un polynôme du second ordre :

¥,(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.

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Les résultats de la recherche sur les propriétés technologiques de la composition de presse à base de particules de bois sans ajout de liants et les propriétés physico-mécaniques des plastiques de ces compositions sont fournis. L'influence des modificateurs de faible poids moléculaire (organiques et inorganiques) et de l'eau dans le processus de formation des plastiques est étudiée.