BG1454U1

BG1454U1 - Състав за целулозно-полимерна композиция

Info

Publication number: BG1454U1
Application number: BG1890U
Authority: BG
Inventors: Радка ВЪЛКОВА; Орлин ЕВСТАТИЕВ; Николай ДЕВЕДЖИЕВ
Original assignee: "Транспласт Мпд" Оод
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-06-30

Abstract

Полезният модел се отнася до състав за целулозно-полимерна композиция, която има широко приложение в производството на подови и подложни профилни елементи, настилки около басейни и влажни места, огради, пейки, стълби и други изделия, устойчиви на външни и атмосферни влияния, както и за мебелната промишленост. Целулозно-полимерната композиция включва термопласт, целулозен материал, свързващо средство, лубрикант, термостабилизатор, антибактериално средство, UV стабилизатор и UV стабилизатор за цвят, като съставът е в следните количествени съотношения: термопласт от 15 до 60 %, целулозен материал от 40 до 85 %, свързващо средство от 0 до 3 %, термостабилизатор от 0 до 5 %, UV-стабилизатор от 0 до 3 %, антибактериално средство от 0 до 3 %, лубрикант от 0 до 3 %, UV абсорбер от 0 до 3 %. Получените плоскости и профили са годни за рециклиране, което е предпоставка за безотпадъчна технология. Използването на дървесно брашно или целулозни фибри решава проблема и оползотворяването на тези, иначе неизползваеми, отпадъчни материали. Възможно е използването на вторични термопласти, отпаднали при други производства (шприцване, производство на фолиа и др.), което е добро екологично решение за оползотворяването на тези трудно усвояващи се отпадъци. Изделието може да бъде оцветявано според приложението, както и да представлява имитация на дърво.

Description

Полезният модел се отнася до състав за целулозно-полимерна композиция, която има широко приложение в производството на плоскости и профилни елементи за мебелната промишленост, както и за направата на подови и подложни профили, като настилки около басейни и влажни места, огради, пейки, стълби и др. изделия, устойчиви на външни и атмосферни влияния (ерозия, UV лъчение, температура, влага).

Предшестващо състояние на техниката

Известен е състав и метод за екструдиране на профили (Patent US 6498205), на база термопласти и дървесно (целулозно) брашно, като полученият материал, представлява имитация на дърво. Целулозният материал е подбран от групи материали, съдържащи дървени фибри и дървесно брашно.

Представени са няколко варианта на изпълнение, при които в един от вариантите, целулозен материал е 50% от теглото.

Използваните термопласти са полиетилен или полиетилен съполимер, полипропилен и етилвинил ацетат.

В друго вариантно изпълнение термопластът е полипропилен, където термопластът е в количество най-малко, 16% от теглото.

В следващо вариантно изпълнение композицията съдържа поне една смазка, като лубриканта е подбран от група, съдържащ цинков стеарат и восък, като количеството на лубриканта е най-малко 1% от общото теглото.

Методът за екструдиране на синтетичен дървен материал, се осъществява при смесване на целулозен материал, от група съдържаща дървени фибри, дървено брашно и термопластичен материал, имащ прахообразна консистенция, след което тази смес се прекарва през формуваща матрица, при определена температура.

При този метод термопластичният материал е подбран от група, съдържаща полиетилен с ниска плътност, полипропилен, етилвинил ацетат и полиетилен кополимер и има поне един лубрикант, подбран от групата, съдържаща цинков стеарат и восък, като лубриканта е в количество 1% от теглото.

В друго изпълнение се използва свързващ агент, чиято цел е да осъществи връзката между целулозния материал и съответния термопласт.

Основният проблем на това изпълнение е, че споменатите рецептури не съдържат UV или термостабилизиращи добавки, което ограничава областта на приложение на профилите. Използването на изделията за външни цели (настилки, огради и т.н.) изглежда невъзможно, с оглед деструкцията на термопластите, изложени на външно влияние, както и загубата на цвят, породена от действието на UV лъчението. Липсата на термостабилизатори, може да доведе до необратима деформация на профила, найвече в продуктите на база полиетилен, който омеква при сравнително ниски температурни стойности.

Техническа същност на полезният модел

Задачата на полезния модел е да се разработи състав за целулозно-полимерна композиция, от която могат да се формоват плоски и сложно профилни елементи, които са устойчиви на външни и атмосферни влияния като ерозия, UV лъчение, температура, влага и т.н.

Съставът включва термопласт, целулозен материал, свързващо средство, лубрикант, термо- и UV-стабилизатори и антибактериално средство в следните количествени съотношения:

1. термопласт от 15 до 60 %

2. целулозен материал от 40 до 85 %

3. свързващо средство от 0 до 3 %

4. термостабилизатор от 0 до 5 %

5. UV-стабилизатор от 0 до 3 %

6. антибактериално средство от 0 до 3 %

7. лубрикант от 0 до 3 %

8. UV-абсорбер от 0 до 3 %

В качеството на термопласт се използват полипропилен и полиетилен с висока плътност, както и техните съполимери, които според приложението, могат да представляват от 15 до 60 % (тегловни) от крайния продукт.

Целулозният материал може да бъде както дървесни фибри, дървесно брашно от твърда или мека дървесина, така и фибри от отпадъчни материали от селското стопанство, като оризови люспи, слама, костилки, слънчогледови стебла и др. Целулозният материал е основата на крайното изделие и съставлява основна съставна част от неговото тегло.

Като свързващо средство между целулозата и термопласта се използва полипропилен или полиетилен, третирани с малеинов анхидрид, т.нар. съвместител, който според приложението е в по-голямо или по-малко тегловно отношение спрямо крайния продукт.

С цел улесняване процеса на екструзия или шприцване, съставът включва лубрикант на база растителни масла, който според сложността на произвежданото изделие е с различни тегловни съотношения спрямо общото тегло.

Използването на термостабилизатор, получен на база калциев стеарат, съгласно изобретението, повишава термоустойчивостта на термопласта по време и след преработка, като според приложението на крайното изделие, неговото участие в общия състав варира. Друга съставна част, която гарантира външната устойчивост на изделието е UV стабилизатора за цвят, който гарантира запазването на цвета на изделието, както и UV абсорбера, който мигрира на повърхността на изделието и поглъща UV лъчението, като по този начин предпазва термопласта от деструкция.

UV стабилизаторите са основна част в тази разработка и съставляват от 0 до 3% (тегловни) от общия състав.

С оглед, че профилите ще бъдат подложени и на влага и бактериално въздействие, в рецептурата се добавя до 3 % (тегловни) антибактериално средство, което в случая е цинков стеарат.

Предимствата на получения материал от целулозно-полимерната композиция е, че материалът е изключително устойчив на външни въздействия (UV лъчения, влага и температурни разлики). Годен е за рециклиране, което е пред поставка за една безотпадъчна технология. Използването на дървесно брашно, или целулозни фибри решава проблема и оползотворяването на тези, иначе неизползваеми отпадъчни материали. Възможно е използването на вторични термопласти, отпаднали при други производства (шприцване, производство на фолиа и др.), което е добро екологично решение за оползотворяването на тези трудно усвояващи се отпадъци. Изделието може да бъде оцветявано според приложението, както и да представлява имитация на дърво.

Примери за изпълнение на полезния модел

Полезният модел се пояснява с примерите за конкретно изпълнение, които не го ограничават.

Съставките за производство на целулозно-полимерната композиция в различните изпълнения са променливи и включват термопласт, целулозен материал, свързващ агент, смазка /лубрикант/, термостабилизатор, антибактериален агент, UV стабилизатор /UV абсорбер/, UV стабилизатор за цвят и оцветител /цветен мастербач/.

Пример 1. Едно от важните приложения на целулозно-полимерната композиция е свързано с производство на подови настилки за външно приложение, както изработката на пейки и детайли за детски площадки. Тези продукти трябва да са високо устойчиви на натиск, триене и външно въздействие. За тази цел се използва състав с по-високо съдържание на термопласт. Подходящо отношение на целулозните фибри към термопласта да е 50/50 %, като в състава влизат свързващо средство, което осъществява връзката фибри-пластмаса и повишава здравината, антибактериално средство, което предпазва от развитието на гъбички, мъхове и инсекти, във и върху профилите, както и термои UV стабилизатори, които обезпечават дълготрайността на изделието. Процентното съдържание на споменатите добавки е 2 % за всяка и се калкулират като част от обема на термопласта, като например: свързващо средство от 2%; термостабилизатор от 2 %; UV-стабилизатор от 2 %;

1454 Ш антибактериално средство от 2 %; лубрикант от 2 %; UV абсорбер от 2 %.

Пример 2. Друго приложение на целулозно-полимерната композиция, използвана като дървонапълнените полимерни профили е за направата на огради и други декоративни детайли с външно приложение. Тези продукти не са подложени на механични натоварвания, но за сметка на това от особено значение е техния външен вид и добрата имитация на истинското дърво. За тази цел се използва състав с по-високо съдържание на целулозни фибри, от порядъка на 80 % целулоза, към 20 % термопласт. Необходимите добавки са всичките видове стабилизатори (UV и термо), като съдържанието на добавките е 2 % за всяка и се калкулират като част от обема на термопласта.

Пример 3. Наред с външното приложение на профилите от целулозно-полимерната композиция, те успешно могат да се използват и за вътрешно приложение в сгради. Едно от приложенията е изработката на врати и каси за врати, както и на подпрозоречни первази. За тази цел се използва състав от 30 % термопласт и 70 % целулозни фибри. Това отношение от една страна осигурява необходимата здравина и от друга автентичния външен вид. За вътрешно приложение не е нужно използването на стабилизатори, а само свързващ агент от порядъка на 3 %, който осигурява до голяма степен здравината.

Пример 4. Целулозно-полимерната композиция е подходяща и за изработката на не толкова отговорни детайли за вътрешно приложение, като канали за кабели, декоративни елементи и др. Предвид непретенциозността на подобни изделия по отношение на механичната здравина, рецептурата е съставена само от целулозни фибри и термопласт. Процентното отношение може да варира от 40/60 % до 85/15 % съответно целулоза/ пластмаса, в зависимост от начина на изработка (шприцване или екструзия).

Claims

1. Състав за целулозно-полимерна композиция, включващ термопласт, целулозен материал, свързващо средство, лубрикант, характе ризиращ се с това, че допълнително са добавени термостабилизатор, антибактериално средство, UV стабилизатор и UV стабилизатор за цвят, като съставът е в следните количествени съотношения: термопласт от 15 до 60 %; целулозен материал от 40 до 85 %; свързващо средство от 2 до 3 %; термостабилизатор от 2 до 5 %; UV-стабилизатор от 2 до 3 %; антибактериално средство от 2 до 3 %; лубрикант от 2 до 3 %; UV абсорбер от 2 до 3 %.

2. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че целулозният материал представлява дървесни фибри или дървесно брашно и се влага в крайния продукт.

3. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че дървесните фибри и дървесното брашно представляват мека или твърда дървесина.

4. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че целулозният материал представлява оризови люспи и се влага в крайния продукт.

5. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че целулозният материал представлява смлени костилки и се влага в крайния продукт.

6. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че целулозният материал представлява слама и се влага в крайния продукт.

7. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че целулозният материал представлява смлени слънчогледови стебла и се влага в крайния продукт.

8. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че термопласта представлява полипропилен.

9. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че термопласта е полиетилен с висока плътност.

10. Състав за целулозно-полимерна ком- позиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че свързващо средство представлява полиетилен или полипропилен, модифициран с малеинов анхидрид,

11. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че лубрикантът представлява бяло масло, получено на база растителни масла.

12. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че термостабилизаторът е получен на база калциев стеарат.

13. Състав за целулозно-полимерна композиция съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че антибактериалното средство е разработено на база цинков стеарат.