PL184347B1 - Materiał budowlany oraz sposób i urządzenie do wytwarzania tego materiału - Google Patents

Abstract

8. Sposób wykonania materialu bu- dowlanego, znamienny tym, ze pazdzie- rze (18) i luzne wlókna (19) oraz pazdzie- rze (18) i polaczone z nimi wlókna (19) sa po odpowiednim rozluznieniu i w odpo- wiedniej ilosci doprowadzone do urzadze- nia (10) dozujacego plynne dodatki uszla- chetniajace albo do systemu rozdrabniaja- cego (11) dozujacego dodatki uszlachet- niajace wystepujace jako czastki stale i na- stepnie odprowadzane jako wlóknina (17) albo zwój bezcewkowy. 12. Urzadzenie do produkcji mate- rialu budowlanego, znamienne tym, ze zasilarka samoczynna (2) jest wyposazona w polaczony z jej wlotem transporter (1) i w polaczona z jej wylotem zaopatrzona w zestaw zgrzeblarski tasma przesuwna (3) do dozowania wstepnego. F i g . 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał budowlany oraz sposób i urządzenie do wykonywania tego materiału.

Ze stanu techniki są znane materiały budowlane wykonane na bazie surowców syntetycznych i mineralnych, również z wykorzystaniem włókien naturalnych. Przykładowo można wymienić materiały stosowane jako wewnętrzna wykładzina drzwi pojazdów mechanicznych. Są one wykonane na bazie tworzyw termoutwardzalnych i chemoutwardzalnych uzbrojonych włóknem szklanym, włóknem łodygowym, sizalem itp. W celu zmniejszenia ciężaru materiał osnowy jest spieniany. Stosowane są włókna łodygowe o niewielkiej zawartości paździerzy, zwłaszcza len, ponieważ ze względu na drobniejsze włókna lnu materiał wykazuje większą tolerancję na zawartość paździerzy niż przykładowo przy zastosowaniu konopi albo juty.

Paździerze są to fragmenty zdrewniałej tkanki roślin włóknistych powstające na skutek oddzielania włókien łodygowych od zdrewniałego rdzenia. Łodygi albo odcinki łodyg są wprowadzane do odpowiedniego urządzenia, w którym kruchy rdzeń jest łamany na niewielkie części i w taki sposób jest oddzielany od włókien. Następnie za pomocą innych urządzeń jest przeprowadzany proces międlenia albo trzepania, podczas którego usuwa się resztki paździerzy z włókien. Oddzielane w taki sposób włókna są albo prawie całkowicie pozbawione paździerzy, albo uzyskuje się pakuły o pewnej ich zawartości.

Produktem ubocznym w procesie otrzymywania włókien są krótkie włókna o względnie dużej zawartości zdrewniałej tkanki albo paździerze o niewielkiej zawartości włókien. Krótkie włókna o długości od dwóch do trzydziestu milimetrów są w dalszych operacjach oczyszczane z resztek paździerzy i stanowią surowiec dla przemysłu papierniczego, zwłaszcza do produkcji bibułki papierosowej. Oddzielone od włókien paździerze zostają usunięte jako odpady. Według najnowszych technologii oddzielanie włókien odbywa się bezpośrednio na polu, aby zdrewniałe tkanki łodyg pozostawić na powierzchni ziemi. Włókna roślinne były stosowane w ostatnich dziesięcioleciach do produkcji ubrań i tkanin technicznych (płótno żaglowe, liny, plandeki, namioty). Dzięki rozwojowi chemii zostały przeważnie zastąpione przez włókna syntetyczne. Obecnie ze względów ekologicznych zastosowanie włókien naturalnych rośnie. Są one wykorzystywane do produkcji włóknin do wyposażania wnętrz samochodów osobowych oraz jako materiały tłumiące w budownictwie.

Po usunięciu zdrewniałej tkanki włókna muszą być oczyszczone i rozluźnione. Podczas tych procesów włókna skracają się, miękną i stają się elastyczne. Miękkie włókna mają tendencję do zbijania się, wykonana z nich włóknina staje się gęsta i nasączanie jej stopem przędzalniczym na bazie tworzywa termoplastycznego jest trudne i przebiega nierównomiernie. Dotyczy to również łączenia włókien z tworzywami chemoutwardzalnych podczas wykonywania elementów przez odlewanie wtryskowe albo grawitacyjne. Samoczynnie zagęszczone włókna powodują w włókninach wykorzystywanych do produkcji materiałów dźwiękochłonnych pogorszenie własności tłumiących. Z tego powodu włókna naturalne muszą zostać wymieszane z włóknami syntetycznymi, które dzięki ich kruchości zatrzymują proces samoczynnego zagęszczania się tkaniny.

184 347

Paździerze są materiałem bardzo lekkim, ich waga jest porównywalna z drzewem balsa. Są sztywne, kruche i mają strukturę włóknistą. Ich gęstość mieści się w zakresie od 250 do 350 kg/m³. Współczynnik smukłości paździerzy jest niewielki. W odróżnieniu od paździerzy włókna roślinne, również włókna krótkie, wykazują bardzo wysoką wytrzymałość i wysoki współczynnik smukłości. W sposobach wytwarzania znanych ze stanu techniki jest konieczne rozdzielenie włókien i paździerzy, ponieważ podczas przeróbki surowca za pomocą stosowanych obecnie urządzeń paździerze utrudniają, często nawet uniemożliwiają produkcję włóknin, mat i kul oraz proces przędzenia.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wykorzystania paździerzy i zastosowania ich do produkcji materiałów budowlanych.

Cel ten zrealizowano według wynalazku przez opracowanie składającego się z włókien roślinnych i spoiwa materiału, w którym włókna są wymieszane z paździerzami. Paździerze tworzą z częścią włókien naturalne połączenia. W rozwiązaniu według wynalazku włókna są rozmieszczone nierównomiernie. Długość odcinków paździerzy korzystnie wynosi od 2 mm do 50 mm, długość włókien połączonych z paździerzami od 2 mm do 100 mm oraz długość włókien swobodnych od 2 mm do 80 mm. Włókna mogą być skędzierzawione.

Według wynalazku opracowano również sposób wykonania materiału budowlanego, którego składnikiem są paździerze roślin włóknistych. Paździerze i swobodne włókna oraz paździerze połączone z włóknami są po odpowiednim rozluźnieniu i w odpowiedniej ilości doprowadzone do urządzenia dozującego płynne dodatki uszlachetniające albo do systemu rozdrabniającego dozującego dodatki uszlachetniające występujące jako cząstki stałe i następnie odprowadzane jako włóknina albo zwój bezcewkowy.

Cel według wynalazku zrealizowano również przez opracowanie urządzenia, w którym zasilarka samoczynna jest wyposażona w połączony z jej wlotem transporter i w połączoną zjej wylotem taśmą przesuwną do dozowania wstępnego zaopatrzoną w zestaw zgrzeblarski. W celu ograniczenia grubości warstwy materiału zasilarka samoczynna jest wyposażona również w zasuwę, na której jest umocowany grzebień. Korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest zaopatrzenie urządzenia w przenośnik wyposażony w zestaw zgrzeblarski i w przeciwbieżny walec zgarniający z kolczatką.

Pozostałe cechy rozwiązania według wynalazku zostały wymienione w zastrzeżeniach zależnych.

Wynalazek został przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia paździerze z resztą włókien; fig. 2 - sposób wykonania włókniny z paździerzy według fig. 1; fig. 3 - schemat urządzenia do produkcji materiału budowlanego.

Włókna 19 są częściowo oddzielone od paździerzy 18 (fig. 1). Długość tych włókien mieści się w zakresie od 5 do 100 mm. Oddzielone częściowo od paździerzy 18 włókna 19 są skędzierzawione. Stopień skędzierzawienia włókien 19 można zwiększyć przykładowo za pomocą spęczania albo pocierania. Ciężar nasypowy oczyszczonych z krótkich włókien paździerzy wynosi od 90 do 120 kg/m3 i przy częściowym usunięciu zdrewniałych cząstek może być zmniejszony do 15 kg/m . Oczyszczone paździerze są ułożone równolegle do siebie wzdłuz swojej naturalnej wzdłuznej osi. Struktura mieszaniny paździerzy i włókien jest izotropowa. Jeżeli włókna 19 nie są całkowicie oddzielone od paździerzy 18, wówczas ze względu na strukturę włókien tworzą się w materiale puste przestrzenie (fig. 2). Powstaje dodatkowo duża ilość punktów styku między włóknami 19 i paździerzami 18 w miejscach, w których połączenie między zdrewniałą tkanką i włóknem nie zostało całkowicie przerwane.

Według fig. 3 nad zasilarką samoczynną 2 jest umieszczony transporter 1 wykonany w kształcie taśmy bezkońcowej. Szerokość transportera 1 odpowiada szerokości zasilarki 2. Zasilarka 2 jest wyposażona w zaopatrzoną w grzebień zasuwę 2.1, która ogranicza wysokość materiału nakładanego na wyposażoną w zestaw zgrzeblarski taśmę przesuwną 3 umieszczoną pod zasilarką 2. Prędkość przesuwu taśmy 3 jest regulowana bezstopniowo. Warstwa materiału o grubości ustalonej za pomocą zasuwy 2.1 jest odprowadzana przez taśmę 3. Ilość dostarczanego materiału jest zmieniana za pomocą zmiany prędkości przesuwu taśmy. Materiał w ilości wstępnie dostarczonej do zasilarki 2 jest w celu dokładnego dozowania podnoszony do góry przez wyposażony w zestaw zgrzeblarski przenośnik stromonośny 4. W regulowanej

184 347 odległości od przenośnika 4 jest umieszczony przeciwbieżny walec zgarniający z kolczatką 5. Przenośnik 4 jest również wyposażony w zaopatrzony w kolczatkę walec zgarniający 6, który zgarnia albo przez czesanie usuwa materiał z taśmy przenośnika 4. Prędkość obrotowa walca 6 jest regulowana, aby umożliwić dodatkowo zmianę stopnia rozluźnienia materiału.

W celu oczyszczania walca zgarniającego 6 urządzenie jest wyposażone w walec oczyszczający 7 wykonany jako walec szczotkowy, kolcowy albo wachlarzowy. Według wynalazku jest również możliwe szeregowe ustawienie kilku zestawów składających się z przenośnika 4, przeciwbieżnego walca z kolczatką 5, walca zgarniającego 6 i oczyszczającego 7. Na końcu ostatniego zestawu jest umieszczony zespół głowic rozluźniających 8. Materiał usunięty z przenośnika 4 jest odbierany za pomocą transportera mieszającego 9, na którym tworzy się luźna włóknina 17. Na początku tego procesu do włókniny są dodawane środki uszlachetniające w postaci płynnej doprowadzane z układu dysz 10 albo w postaci stałej dostarczane za pomocą układu rozpraszającego 11. Ilość zastosowanych transporterów mieszających 9 zależy od ilości przerabianego materiału. Każdy z transporterów 9 jest wyposażony w zaopatrzony w kolczatkę walec zgarniająco-mieszający 12, który może być wykonany jako walec szczotkowy, kolcowy albo wachlarzowy. Materiał z dodatkiem uszlachetniającym umieszczony mniej lub bardziej warstwowo na transporterze 9 jest czesany i kędzierzawiony, dzięki czemu uzyskuje się rozluźnienie jego struktury i ujednorodnienie. Materiał jest następnie dostarczany za pomocą przenośnika 13 do zespołu urządzeń składającego się z przenośnika stromonośnego 4, walców 5, 6 i 7 i układu głowic 8, gdzie jest ostatecznie rozpraszany albo tworzy włókninę 17. Jest to możliwe dzięki wystarczającemu wymieszaniu włókien 19 i paździerzy 18 z dodatkami uszlachetniającymi. Możliwe jest również umieszczenie materiału w opakowaniach albo w formach.

Jeżeli produkowana jest włóknina o strukturze skłębionej albo jest konieczne poprawienie procesu skłębienia, materiał może zostać dociśnięty do sita taśmowego 14 za pomocą strumienia powietrza 15. Strumień powietrza 15 jest wytwarzany za pomocą skrzyń próżniowych 16 osadzonych pod sitem 14, na którym jest umieszczony materiał. Prędkość przepływu powietrza wynosi od 2 do 20 m/s. Przy takiej prędkości cząsteczki materiału nie układają się równolegle względem siebie i włókna tworzą strukturę nieuporządkowaną typową dla włókniny skłębionej.

184 347 *84 347

^{+ f}c». 3

184 347

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Materiał budowlany, w którym zastosowano włókna łodygowe i środek wiążący, znamienny tym, że zawiera włókna roślinne (19), paździerze (18) z roślin włóknistych, spoiwo i paździerze (18'), które są połączone w sposób naturalny z nie oddzielonymi od nich całkowicie rozmieszczonymi nieregularnie włóknami (19').
2. 2. Materiał budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że długość paździerzy (18) wynosi od 2 do 50 mm i długość połączonych z paździerzami (18) włókien (19) wynosi od 2 do 100 mm.
3. 3. Materiał budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że długość swobodnych włókien wynosi od 2 do 80 mm.
4. 4. Materiał budowlany według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że włókna (19) są skędzierzawione.
5. 5. Materiał budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że luźna struktura paździerzy (18) i włókien (19) jest ustabilizowana za pomocą spoiwa.
6. 6. Materiał budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że paździerze (18) i luźne włókna (19) oraz paździerze (18) i połączone z nimi włókna (19) są umieszczone w osnowie z tworzywa sztucznego, mineralnego albo z materiału spienionego.
7. 7. Materiał budowlany według zastrz. 1, znamienny tym, że w celu podwyższenia współczynnika smukłości albo stopnia ujednorodnienia materiału paździerze (18) są rozdzielone w kierunku ułożenia włókien.
8. 8. Sposób wykonania materiału budowlanego, znamienny tym, że paździerze (18) i luźne włókna (19) oraz paździerze (18) i połączone z nimi włókna (19) są po odpowiednim rozluźnieniu i w odpowiedniej ilości doprowadzone do urządzenia (10) dozującego płynne dodatki uszlachetniające albo do systemu rozdrabniającego (11) dozującego dodatki uszlachetniające występujące jako cząstki stałe i następnie odprowadzane jako włóknina (17) albo zwój bezcewkowy.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, ze dodatki uszlachetniające są rozmieszczone w materiale równomiernie.
10. 10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, ze paździerze (18) i włókna (19), z których składa się włóknina (17) albo zwój są mechanicznie spilśniane za pomocą strumienia powietrza (15).
11. 11. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że połączony z dodatkami uszlachetniającymi i ułożony w luźnej warstwie materiał jest czesany, spętlany i ujednorodniany za pomocą wyposażonego w kolczatkę walca zgamiająco-mieszającego (12).
12. 12. Urządzenie do produkcji materiału budowlanego, znamienne tym, że zasilarka samoczynna (2) jest wyposażona w połączony z jej wlotem transporter (1) i w połączoną z jej wylotem zaopatrzoną w zestaw zgrzeblarski taśmą przesuwną (3) do dozowania wstępnego.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zasilarka samoczynna (2) jest wyposażona w ograniczającą wysokość warstwy materiału zaopatrzoną w grzebień zasuwę (2.1).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, znamienne tym, że jest wyposażone w przenośnik stromonośny (4) wyposażony w zestaw zgrzeblarski i zaopatrzony w kolczatkę przeciwbieżny walec zgarniający (5).
15. 15. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, znamienne tym, ze jest wyposażone w walec zgarniający (6) zaopatrzony w kolczatkę i w walec oczyszczający (7).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, znamienne tym, że jest wyposażone w składający się z dwóch przeciwbieżnych walców zespół głowic rozgarniających (8).
17. 17. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, ze jest wyposażone w co najmniej jeden transporter mieszający (9).

    184 347
18. 18. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że jest zaopatrzone w układ dysz (10) do nakładania natryskowego płynnych dodatków uszlachetniających na spływający w dół materiał albo na tworzoną włókninę.
19. 19. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że jest wyposażone w układ rozpraszający (11) do dodatków uszlachetniających występujących w postaci stałej.
20. 20. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że jest wyposażone w zaopatrzony w kolczatkę walec zgarniająco-mieszający (12).
21. 21. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że jest wyposażone w skrzynie próżniowe (16) do wytwarzania strumienia powietrza przepływającego w kierunku sita taśmowego (14).