Способ изготовления теплоизоляционных изделий

 

Способ заключается в прессовании волокнистого материала (искусственных и натуральных волокон) при давлении 0,02-0,08 кг/см² при прогреве в высокочастотном электрическом поле при температуре плавления низкоплавкого компонента в центральном слое изделия, составляющем 0,1-0,15 его толщины, и при температуре размягчения компонента на его поверхности. В качестве волокнистого материала используют отходы текстильного производства. Способ характеризуется высокой производительностью и обеспечивает экологически чистое производство. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве и других отраслях промышленности.

Известен способ изготовления древесно-волокнистых плит, включающий смешивание подготовленных древесных волокон с химическими добавками, формование изделий на отливочной машине при давлении 5кг/см² и сушку изделий в сушилке при температуре 130-160^oС.

Недостатками известного способа являются сложная многостадийная технология изготовления и применение дорогостоящего оборудования, что приводит к высокой себестоимости изделия, а также применение токсичных химических добавок, вредно воздействующих на окружающую среду.

Наиболее близким к заявленному является способ изготовления изделий на основе синтетического волокна, включающий помещение волокна в формовочное устройство и формование под давлением 100кг/см² при температурах, близких к температуре плавления волокна.

Изделия, изготавливаемые по известному способу, характеризуются недостаточно высокими теплоизоляционными свойствами. Необходимость создания высокого давления при формовании усложняет технологию изготовления.

В изобретении решается задача улучшения теплоизоляционных свойств изделий, упрощения технологии изготовления, снижения себестоимости изделий и создания экологически чистого производства.

Эта задача решается за счет того, что смесь синтетических и натуральных волокон, например отходов текстильного производства, помещают в формовочное устройство и прессуют при нагреве в высокочастотном электрическом поле до температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента в центральном слое, составляющем 0,1-0,15 общей толщины изделия, обеспечивающем размягчение легкоплавкого волокна на поверхности изделия, причем давление прессования назначают в пределах 0,02-0,08 кг/см².

Теплоизоляционное изделие изготавливают по следующей технологии. Берут исходный волокнистый материал, в качестве которого могут быть отходы коврового производства, которые состоят из смеси капрона, нитрона, мтилона, а иногда шерсти, в количестве, зависящем от толщины необходимого изделия. Это количество определяется по зависимости m (0,2-0,35)b, где m масса волокнистого материала на единицу площади изделия в г/см², b толщина изделия в см.

Помещают исходный волокнистый материал в формовочное устройство и при давлении 0,02-0,08 кг/см² (для достижения которого не требуется дорогостоящее оборудование достаточно веса электрода) производят его прогрев в высокочастотном электрическом поле. Прогрев осуществляется при размещении материала в электрическом поле высокой частоты за счет выделения энергии в самом материале. Для того, чтобы полученные изделия обладали заданными теплоизоляционными свойствами и прочностными свойствами, необходимо, чтобы температура внутренней/центральной части толщиной 0,1-0,15 толщины изделия достигала температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента, а температура поверхностных слоев не превышала значения наименьшей температуры размягчения компонента волокнистого материала. Температура плавления легкоплавкого компонента (капрона) для испытуемого материала составляет 200-210^oС, а температура размягчения 160-170^oC.

Для достижения такого распределения температур центрального и внешних слоев необходимо определенное время обработки материала и оно определяется толщиной изготавливаемого изделия по зависимости где τ время прогрева, b толщина изделия, а температуропроводность исходного материала при напряжении , где U напряжение в кВ, f частота высокочастотного поля в МГц, K_св коэффициент, учитывающий тепловые и электрические свойства материала и изменяющийся в пределах 0,3-1, К_п коэффициент, учитывающий условия теплообмена, охлаждения на поверхности и варьирующийся в пределах 1,0-1,5.

Высокочастотное напряжение от генератора через фидер подводится к двум металлическим электродам, между которыми располагают материал.

Экспериментально подтверждено, что приведенные соотношения обеспечивают реализацию режимов обработки материала при достижении необходимых потребительских качеств.

Кроме того, экспериментами определен оптимальный с точки зрения технологии и потребительских свойств диапазон толщины изделия. Он составляет 1,5-3 см при толщине центрального слоя 0,15-0,45 cм.

В таблице приведены результаты испытаний теплоизоляционных плит из отходов коврового производства марки "кноп".

В соответствии с действующими стандартами установлены основные эксплуатационные свойства теплоизоляционных плит, изготовленных из отходов Люберецкого коврового комбината. В состав "кноп" входят капроновые, мтилоновые, нитроновые и шерстяные волокна.

Формула изобретения

1. Способ изготовления теплоизоляционных изделий, заключающийся в прессовании волокнистого материала в формовочном устройстве под давлением при нагреве, отличающийся тем, что в формовочное устройство помещают смесь синтетических и натуральных волокон, нагрев осуществляют в высокочастотном электрическом поле до температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента в центральном слое, составляющем 0,1 0,15 общей толщины изделия, обеспечивающей размягчение легкоплавкого волокна на поверхности изделия, причем величину давления прессования назначают в пределах 0,02 0,08 кг/см².

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала используют отходы текстильного производства, например коврового.