Способ изготовления изделий из древесных частиц

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: древесные стружки смешивают с отходами полиэтилена низкого давления, прессуют плиты и формуют их в профильные изделия, причем перед смешиванием отходы полиэтилена при 160 - 180^oС расплавляют в предварительно разогретом парафине, смесь выдерживают, затем в нее при постоянном перемешивании вводят древесные стружки при определенном соотношении компонентов. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения изделий из измельченной древесины и может быть использовано на предприятиях, выпускающих материалы из древесных стружек в виде плит и изделий сложной конфигурации, применяемых в мебельном производстве, промышленности строительных конструкций.

Известен способ изготовления изделий из древесных частиц, включающий смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена и термореактивным связующим, формование ковра, прессование плит и формование их в профильные изделия.

Недостатком указанного способа является необходимость применения токсичных и взрывоопасных растворителей, продолжительный цикл прессования.

Известен также способ изготовления изделий из древесных частиц, включающий смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена и термореактивным связующим, двухслойное формование ковра, прессование плит и формование их в профильные изделия, причем сначала формуют внутренний слой ковра, смешивая древесные стружки с отходами полиэтилена при соотношении компонентов, мас. древесные стружки 50-95; отходы полиэтилена 5-50; а затем уже формуют наружный слой ковра, смешивая древесные стружки 90-98 мас. и порошкообразное карбамидное связующее 2-10 мас.

Недостатком данного изобретения является использование токсичных продуктов, недостаточно высокие физико-механические показатели изделий.

Задачей изобретения является улучшение физико-механических показателей материала и снижение водопоглощения.

Способ изготовления изделий из древесных частиц включает смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена низкого давления, прессование плит и формование их в профильные изделия, причем предварительно перед смешиванием отходы полиэтилена низкого давления (ПЭНД) при 160-180^оС расплавляют в предварительно расплавленном парафине, выдерживая при нагреве 2,5 ч, а смешивание осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.

Древесные стружки 68,0-56,0 Полиэтилен (ПЭНД) 20,0-26,0 Парафин 12,0-18,0 В предлагаемом способе перед смешиванием отходы полиэтилена низкого давления расплавляют и выдерживают при нагреве в течение 2,5 ч в предварительно разогретом парафине. Разогретый парафин при нагреве отходы ПЭНД расплавляет, расшивает его структуру, образуя при этом эвтектоидную смесь, имеющую высокие адгезионные свойства, что существенно облегчает процесс пропитки этой смесью древесных отходов.

Введение парафина в двухкомпонентную смесь древесные стружки отходы ПЭНД приводит к снижению температуры прогрева смеси, становится возможным получить однородную массу, использовать не только мелкодисперсные частицы ПЭНД, но и отходы полиэтиленовой пленки, предварительно измельченные до 0,05-5,0 мм. Использование парафина позволяет также снизить время прогрева массы, кроме того происходит облегчение процесса прессования снижается давление прессования.

Введение парафина в смесь в пределах в мас. 12,0-18,0 является необходимым и достаточным количеством для получения с отходами ПЭНД эвтектической смеси.

Если парафина взято меньше 12,0 мас. то этого количества недостаточно для того, чтобы все полиэтиленовые отходы были смочены парафином и последний оказал расшивающее действие на ПЭНД, чтобы образовалась эвтектическая смесь: парафин ПЭНД.

Если парафина взято больше 18,0 мас. то имеется избыток парафина, так как отходов ПЭНД недостаточно, кроме того, избыток неизрасходованного парафина придает хрупкость изделиям, что является негативным явлением при изготовлении изделий из древесных частиц.

Отходы ПЭНД выполняют функцию термопластичного связующего, наличие ПЭНД придает также прочность и пластичность изделиям из древесных частиц, позволяет исключить использование вредных и токсичных связующих на органической основе, особенно смол, например фенолформальдегидных, карбамидных и т.д.

Древесные частицы третий компонент в смеси. Следует отметить, чтобы получить качественное изделие необходимо использовать древесные стружки определенных размеров, кроме того, древесные частицы лиственных пород лучше прессуются, чем хвойных, так как в последних наличие смолы затрудняет процесс пропитки смесью парафин ПЭНД. Если древесных частиц взято в пределах 56,0-68,0 мас. то этого количества необходимо и достаточно, чтобы получить качественные с высокими физико-механическими свойствами и водостойкостью изделия.

Если древесных частиц взято меньше 56,0 мас. то получить изделие не представляется возможным: остаток смеси парафин ПЭНД вытекает при прессовании, затрудняя тем самым осуществление процесса прессования.

Если древесных частиц использовано больше 68,0% то смеси парафин ПЭНД недостаточно для пропитки всех частиц древесины, поэтому получить удовлетворительного качества изделие с высокими физико-механическими свойствами и высокой водостойкостью невозможно.

Таким образом, соотношение компонентов, мас. парафин 12,0-18,0; отходы ПЭНД 20,0-26,0; древесные частицы 68,0-56,0, является оптимальным, позволяющим достичь поставленной в изобретении задачи.

Способ изготовления изделий из древесных частиц осуществляется следующим образом.

Древесные стружки мелкой фракции с размерами, мм: длина 3,0-30,0; ширина 0,3-3,0; толщина 0,5-1,8, высушивают до влажности 2-3% Отходы производства ПЭНД измельчают в вибромельнице до частиц весом 0,05-50 мг. Парафин высокоочищенный марок В₁, В₂, В₃, В₄ в количестве 12,0-18,0 мас. расплавляют при 130-140^оС. К расплавленному парафину порциями при постоянном перемешивании добавляют отходы ПЭНД, нагревая смесь до 160-180^оС в течение 2,5 ч, осуществляя периодическое перемешивание. Количество вводимого в предварительно расплавленный парафин ПЭНД равно 20,0-26,0 мас. К полученной расплавленной смеси парафин отходы ПЭНД небольшими порциями при периодическом перемешивании вводят древесные стружки в количестве 68,0-56,0 мас. Полученную трехкомпонентную смесь выдерживают при 140-150^оС в течение 60 мин, после чего осуществляют формование и прессование при давлении 2,5-8,0 МПа, скорость прессования составляет 20 мм/мин.

В таблице приведены данные для материалов, полученных по предлагаемому способу.

Влияние концентрации компонентов смеси на физико-механические свойства изделий.

Анализ результатов таблицы позволяет заключить, что предлагаемое соотношение компонентов является оптимальным, позволяет получать сложнопрофильные изделия с достаточно высокими физико-механическими показателями и высокой водостойкостью.

Способ-прототип не позволяет получать такого качества изделия. Водостойкость изделий по предлагаемому способу в 100-150 раз выше, чем по способу-прототипу. Физико-механические показатели, в частности прочность при статическом изгибе на 20-30 единиц (т.е. на 8,3-12,5%) выше, чем по способу-прототипу.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить сырьевую базу, применяя в качестве связующих отходы производства пленочных материалов, исключая использование токсичных, взрывоопасных растворителей. Способ позволяет также перерабатывать отходы производства древесные частицы, полиэтилен низкого давления, делая тем самым технологию безотходной, существенно снижающей себестоимость выпускаемых изделий. Предлагаемый способ позволяет изготавливать изделия с высокими физико-механическими свойствами и водостойкостью без модернизации имеющегося оборудования.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ, включающий смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена низкого давления, прессование плит и формование их в профильные изделия, отличающийся тем, что перед смешиванием отходы полиэтилена расплавляют и выдерживают при нагреве в разогретом парафине, а смешивание осуществляют при следующем соотношении компонента, мас.

Парафин 12 18 Полиэтилен (ПЭНД) 20 26 Древесные стружки 68 56

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2