CZ2014288A3

CZ2014288A3 - Vrstvený výrobek z částic živočišného materiálu a pojiva, způsob jeho výroby a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ2014288A3
Application number: CZ2014-288A
Authority: CZ
Inventors: Krzysztof Niedoba; Vladimír Novák; Zuzana Slížková
Original assignee: Ăšstav teoretickĂ© a aplikovanĂ© mechaniky AV ÄŚR, v.v.i.
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-08-26
Also published as: CZ305389B6

Abstract

Řešení se týká vrstveného výrobku, který je charakteristický tím, že živočišným materiálem jsou částice (2) resp. zlomky vaječných skořápek pojené vhodným pojivem (3), dále způsobu jeho výroby, který se skládá z drcení skořápek, jejich třídění, volby velikostní frakce použitých částic (2), jejich uspořádání do monovrstvy (1) a zalití pojivem (3), přičemž po navrstvení několika monovrstev (1) a vložení tahově odolného materiálu dojde k jeho vytvrzení. Zařízení k výrobě tohoto výrobku sestává z drtícího zařízení (10) skořápek, jehož výstup ústí do třídícího zařízení (11), jehož výstup tvoří vstupní štěrbina rozebíratelné formy (12) monovrstvy (1) polohovatelné a otevíratelné polohovacím a odklápěcím zařízením (13), za kterým je zařazené podtlakové přenášecí zařízení (14) monovrstvy (1) na tuhou podložku (15), zejména nesmáčivou pro pojivo, u níž je uspořádaný polohovatelný dávkovač (16) pojiva (3) a která je umístěná v pracovním prostoru podtlakového přenášecího zařízení (17) kompozitu k tvarovacímu a vytvrzovacímu zařízení (18) resp. lisu.

Description

Předložený vynález se týká vrstveného výrobku zahrnujícího částice živočišného materiálu a pryskyřičné pojivo, způsobu jeho výroby a zařízeni k provádění takového způsobu.

Dosavadní stav techniky

Vlastnosti materiálů jsou dané hlavně V některých případech může úrovni mikro- nebo nanometrů, konkrétní mechanické vlastnosti, přenášena na pořád bude ovlivňovat mechanické způsobem, například aragonitu biopolymery.

z destiček LDH (layered double filtrace jejich suspenzí. Zdá kombinací by mohlo existovat mnohem víc.

V posledních ověřeno několik jako odpad při jako katalyzátor, těžkých kovů a také uhličitanu vápenatého a hydroxyapatitu. možné vyrábět biokeramiku, a za vysoké teploty. Vaječné vnímány jako odpad a začínají strukturou.

materiálu na

Inspirativní struktura uspořádané

Podobná . pro materiálové perleti, vůči sobě struktura jejich vnitřní být struktura která zaručuje , úroveň makro a vlastnosti analogickým inženýry může být ve které jsou destičky spojené například pomocí pouhé že podobných paralelně a jsou byla vytvořena hydroxide) se tedy, letech bylo navrženo a způsobů využiti skořápek, zpracování vajec. Tato surovina sorbent k odstraňování experimentálně které zůstávají se využívá barviva nebo jako substrát pro výrobu nanočástic Ze skořápek je reakce v pevné tak přestávají význam jako hodnotná také fázi být vstupní surovina. Popsané způsoby využiti se zakládají na chemickém složení tohoto materiálu. Využití dobrých to pomocí skořápky získávat * β •t » « mechanických vlastnosti materiálu skořápek, zejména jejich pevnostiv tlaku, však dosud navrženo nebylo.

Úkolem vynálezu je tak navrhnout vrstvený výrobek, který by vykazoval strukturu podobnou perleti a využíval výhodných mechanických vlastností snadno dostupného a levného materiálu, způsob jeho výroby a zařízení k provádění takového způsobu.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky stavu techniky odstraňuje a vytčený úkol řeší vrstvený výrobek zahrnující částice živočišného materiálu a pryskyřičné pojivo, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že živočišný materiál je tvořený alespoň jednou monovrstvou částic vaječných skořápek, zejména ptáků z řádu hrabavých (Galliformes), a pryskyřičné pojivo vyplňuje mezery mezi nimi a nad vrstvou skořápek tvoří souvislý povlak.

Podle vynálezu je výhodné, je-li vrstvený výrobek tvořený více monovrstvami a alespoň jednou vrstvou tahově odolného materiálu.

Výhodné je takové provedení vynálezu, u kterého vrstvený výrobek zahrnuje částice skořápek o velikosti 0,3 až 5 mm a pojivo je vybrané ze skupiny zahrnující epoxidovou, polyuretanovou, polyfenylensulf idovou, ilcrylátovou a polyesterovou pryskyřici.

Podstata způsobu výroby vrstveného výrobku spočívá podle vynálezu v tom, že se jako živočišný materiál použijí vaječné skořápky, které se zbaví blány, rozdrtí se a roztřídí na frakce, načež se částice alespoň jedné zvolené frakce se uspořádají do plošné monovrstvy, která se umístí na pevnou podložku a poté se naimpregnuje pojivém, jímž se vyplní mezery mezi částicemi skořápek a které vytvoří na povrchu celistvý povlak, načež se tento plošný útvar vylisuje a vytvrdí.

» 9 » » · ♦

> 3 >

* 9 ’ ·

-> 9 · * · · » · ·

- 3 » » * « · · · «

*

Výhodný je takový postup, při kterém se monovrstva získaná průchodem úlomků skořápek štěrbinou o tloušťce odpovídající tloušťce částic urovnávané frakce zvětšené o provozní vůli přemisťuje na pevnou podložku pro aplikaci pojivá podtlakem.

Výhodný také je takový postup, kdy se pod, mezi nebo na vertikálně na sebe kladené monovrstvy vloží tahově odolný materiál zvolený ze skupiny zahrnující polyamidová, polypropylenová, polyesterová, polyakrylonitrilová, polyuretanová, uhlíková, aramidová, ocelová nebo skleněná vlákna nebo tkaninu z těchto vláken.

Podstata zařízení k provádění způsobu výroby uvedeného vrstveného výrobku, které zahrnuje lis a dávkovač pojivá, spočívá podle vynálezu v tom, že sestává z drtícího zařízení skořápek, za nímž je uspořádané třídící zařízení, jehož zvolený výstup tvoří vstupní štěrbina rozebíratelné formy monovrstvy, která je polohovatelná a otevíratelná polohovacím a odklápěcím zařízením, za kterým je zařazené podtlakové přenášecí zařízení monovrstvy na tuhou podložku, zejména nesmáčivou pro pojivo, u níž je uspořádaný polohovatelný dávkovač pojivá a která je umístěná v pracovním prostoru podtlakového přenášecího zařízení kompozitu k tvarovacímu a vytvrzovacímu zařízení, respektive lisu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším blíže objasněn na příkladech konkrétního provedení znázorněných na připojených vyobrazeních, na kterých představuje: obrázek 1 pohled na vícevrstvý plošný kompozitní materiál podle vynálezu, obrázek 2 pohled na zvětšený detail A z obrázku 1, obrázek 3 pohled na trubku vytvořenou z vrstveného materiálu podle vynálezu,

- 4 obrázek 4 blokové schéma způsobu podle vynálezu a obrázek 5 možné provedeni zařízení k realizaci způsobu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Přiklad 1

Skořápky zbavené blány byly rozdrceny v hmoždíři a následně roztříděny na frakce pomocí sít. Dále byly uspořádány paralelně dvě skleněné desky tak, aby mezi nimi vznikla mezera o tloušťce cca. 0,5 mm. Jejím průchodem vznikla monovrstva 1_ částic 2 skořápek o velikosti 1 až 2 mm, která byla imobilizována na lepící pásce a naimpregnovaná pojivém 3, konkrétně pryskyřicí Araldite 2020. Dvě takto vytvořené monovrstvy 1_ byly přiloženy a přitisknuty k sobě tlakem cca 0,5 kp.cm'² po dobu tvrdnutí pryskyřice. Následně byla imobilizační lepící páska odstraněna a z obou stran byly nalepeny další dvě monovrstvy _1 naimpregnované epoxidem. Stejný postup byl zopakován podruhé a byl tak získán plošný šestivrstvý vrstvený materiál ukázaný na obr. 1, jehož zvětšená mikrofotografie je na obr. 2. Následným zkoumáním mechanických vlastností takto získaného materiálu byla zjištěna pevnost v ohybu 28 MPa, což odpovídá například pevnosti pískovců.

Přiklad 2

Monovrstva 1. částic 2 skořápek jako u přikladu 1 byla imobilizována lepící páskou po obou stranách, které zde plnily funkci tahově odolného materiálu. Po naimpregnování pojivém 2 byl kompozit vyformován do tvaru trubky, jak ukazuje obrázek 3.

Ve výše popsaných experimentálních příkladech provedení reprezentuje hmoždíř drtící zařízení 10 a síta třídící zařízeni 11. Paralelní dvojice skleněných desek představovala v laboratorních podmínkách rozebíratelnou • * *

- 5 formu 12 pro vytvořeni monovrstvy {L. Ta musí být v průmyslově aplikovatelné formě vybavená polohovacím a odklápěcím zařízením 13, které je způsobilé uvést formu 12 do vodorovné polohy a odklopit jednu z jejích desek. Pro přenesení vytvořené monovrstvy 1 je navržené podtlakové přenášecí zařízení 14, s jehož pomocí se monovrstva 1 přenese na tuhou podložku 15, nejlépe ve formě stolu, jehož pracovní plocha je nesmáčivá pro použité pojivo 3, které se na položenou monovrstvu _1 částic 2 skořápek nanáší polohovatelným dávkovačem 16. Je logické, že tuhá podložka 15 je umístěná v pracovním prostoru přenášecího zařízení 17, které přemisťuje kompozit k tvarovacímu a vytvrzovacímu zařízení 18, které může zahrnovat lis s příslušnými tvarovacími formami a topným zařízením.

Pro zvýšení mechanické odolnosti takovéhoto vrstveného výrobku je účelné, aby zahrnoval vrstvu tahově odolného materiálu. Pro její umístění je u tuhé podložky 15 umístěné ukládací ústrojí 19, které dovoluje monovrstvu jL tímto tahově odolným materiálem podložit nebo jej na monovrstvu 1 položit.

Jednoduchá rozebíratelná forma 12 může sestávat ze dvou ve vzájemném odstupu uspořádaných desek, z nichž jedna je odnímatelná nebo odklopitelná a druhá je kromě vstupní strany částic 2 skořápek opatřená na všech zbývajících stranách obvodovými lemy, aby nedocházelo k vypadávání částic 2 z formy 12. Forma 12 může být s výhodou vybavena vibračním pohonem generujícím oscilace formy 12, zejména v rovině jejich desek.

Přenášecí zařízení 14 pro manipulaci s monovrstvou jL může využívat podtlaku a mít formu trychtýře, jehož větší pracovní podstava je opatřená pórovitou elastickou membránou a jehož menší protější konec je připojený k vakuové pumpě. Podobné může být i provedení přenášecího zařízeni 17 i f · ♦ í «* t · · 5 *♦ ! * « » ♦ *«*·« * » » i *·

9«·· »· »·· ·» » »« • « « «>

»<f • · ·I kompozitu z podložky 15 k tvarovacímu a vytvrzovacímu zařízeni 18.

i

- 7 9 i

• · ·

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vrstvený výrobek zahrnující částice živočišného materiálu, zejména vaječné skořápky pojené pryskyřičným pojivém, vyznačující se tím, že je tvořený alespoň dvěma monovrstvami (1) částic (2) skořápek o elikosti 0,3 až 5 mm s mezerami mezi sebou, které jsou vyplněné pojivém (3), které tvoří alespoň nad jednou manovrstvou (1) skořápek souvislý povlak.
2. Vrstvený výrobek podle nároku 1, vyznačuj ící se t i m, že některá z monovrstev (1) částic (2) skořápek a pojivá (3) je alespoň z jedné strany podložená tahově odolným materiálem.
3. Vrstvený výrobek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pojivo (3) je vybrané ze skupiny zahrnující epoxidovou, polyuretanovou, polyfenylensulf idovou, 'tkrylátovou a polyesterovou pryskyřici.
4. Vrstvený výrobek podle nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že tahově odolný materiál je zvolený ze skupiny zahrnující polyamidová, polypropylenová, polyesterová, polyakrylonitrilová, polyuretanová, uhlíková,

Z aramidová, ocelová nebo skeněná vlákna nebo tkaninu z těchto vláken.
5. Způsob výroby vrstveného výrobku podle nároků 1 až 4, který zahrnuje částice (2) vaječných skořápek a pryskyřičné pojivo (3), vyznačující se tím, že se vaječné skořápky ptáků, zejména z řádu hrabavých (Galliformes), zbaví blány, rozdrtí se, roztřídí na frakce, částice (2) alespoň jedné zvolené frakce o velkosti 0,3 až 5 i ♦ »99 mm se strojově uspořádají do plošné monovrstvy (1), která se umísti na podložku, načež se naimpregnuje pojivém (3), jímž se vyplní mezery mezi částicemi (2) skořápek a které vytvoří na povrchu monovrstvy (1) celistvý povlak, na tuto monovrstvu (1) se uloží nejméně jedna další monovrstva (1) a tento plošný útvar se následně vylisuje, vytvrdí a z podložky sejme.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že plošná monovrstva (1) částic (2) skořápek se vytvoří tak, že se částice (2) provedou štěrbinou o tloušťce odpovídající tloušťce částic (2) zvětšené o nezbytnou provozní vůli.
7. Způsob podle nároku 5 nebo 6,vyznačující se tím, že vytvořené monovrstvy (1) se na pevnou podložku přemisťují podtlakem.
8. Způsob podle nároku 5 až 7, vyznačující se tím, že se jako pryskyřičné pojivo (3) aplikuje vždy na monovrstvu (1) pryskyřice vybraná ze skupiny zahrnující epoxidovou, polyuretanovou, polyfenylensulfidovou, •Jkrylátovou nebo polyesterovou pryskyřici.
9. Způsob podle nároku 5 až 8, vyznačující se tím, že se pod, mezi nebo na vertikálně kladené monovrstvy (1) uloží tahově odolný materiál.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se jako tahově odolný materiál použije materiál zvolený ze skupiny zahrnující polyamidová, polypropylenová, polyesterová, polyakrylonitrilová, polyuretanová, uhlíková, tť aramidová, ocelová nebo skleněná vlákna nebo tkaninth/ z těchto vláken.

- 9 < « »

·>

i 9 9 » · •

5 · · • 9 • 4

9 9 »· «4 •· •· • 4

3 4 *

«

9 9 9 r
11. Zařízení k provádění způsobu podle nároků 5 až 10, které zahrnuje lis a dávkovač pryskyřičného pojivá, vyznačující se tím, že sestává z drtícího zařízení (10) skořápek, jehož výstup ústí do třídícího zařízení (11) , jehož výstup tvoří vstupní štěrbina rozebíratelné formy (12) monovrstvy (1) polohovatelné a otevíratelné polohovacím a odklápěcím zařízením (13), za kterým je zařazené podtlakové přenášecí zařízení (14) monovrstvy (1) na tuhou podložku (15), zejména nesmáčivou pro pojivo, u níž je uspořádaný polohovatelný dávkovač (16) pojivá (3) a která je umístěná v pracovním prostoru podtlakového přenášecího zařízení (17) kompozitu k tvarovacímu a vytvrzovacímu zařízení (18) resp. lisu.
12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že nad tuhou podložkou (15) je uspořádané ukládací ústrojí (19) tahově odolného materiálu.
13. Zařízení podle nároku 11 nebo 12, vyznačuj ící se t í m, že rozebíratelná forma (12) je tvořená dvěma paralelními deskami způsobilými oscilace s řízenou amplitudou a frekvencí ve směru rovnoběžném s rovinou desek, mezi nimiž je mezera 0,3 až 1 mm a z nichž jedna je vybavená obvodovými lemy.
14. Zařízení podle nároků 11 až 13, vyznačuj ící se t í m, že podtlakové přenášecí zařízení (14) s nastavitelným podtlakem sestává z komory ve tvaru trychtýře, jehož větší pracovní podstava odpovídající tvaru a velikosti rozebíratelné formy (12) je opatřená pórovitou elastickou membránou, zatímco jeho užší protější konec je připojený k vakuové pumpě.
15. Zařízeni podle nároků 11 až 14, vyznačuj ici se t i m, že dávkovač (16) pojivá je pohyblivý ve všech třech prostorových směrech, je řízený počítačem a umístěný u tuhé podložky (15).
16. Zařízení podle nároků 13 až 15, vyznačuj ící se t í m, že tvarovací a vytvrzovací zařízení (18) sestává z formy a lisu a s výhodou také z vakuové pumpy a topného tělesa, které jsou připojené k procesní řídící jednotce vytvrzování.