PL190664B1 - Sposób wytwarzania płyt z włókien i/lub cząstek, zwłaszcza roślin trawiastych - Google Patents

Abstract

. Sposób wytwarzania płyt z włókien i/lub cząstek, zwłaszcza roślin trawiastych, zaklejanych klejowymi żywicami syntetycznymi, znamienny tym, że słomę roślin trawiastych, korzystnie słomę zbozową o wilgotności 8 do 25% poddaje się wstępnemu rozdrobnieniu na cząstki o długości od 2 do 9 cm lub też wstępnie rozdrobnioną słomę poddaje się rozwłóknianiu w określonej temperaturze, w taki sposób, aby otrzymana rozwłókniona masa słomowa wykazywała stopień rozwłóknienia określony jej powierzchnią właściwą w zakresie od 120 do 170 m2/kg, uzyskana w wyniku wstępnego rozdrobnienia słoma poddawana jest sortowaniu w celu oddzielenia frakcji pylastej od rurkowatych cząstek miedzy więźli, następnie otrzymana, wstępnie rozdrobnioną słomę jednocześnie dzieli się i wzdłuznie rozszczepia tak, że stosunek długości wytworzonych cząstek słomy do ich grubości powinien wynosić od 30 do 75, w dalszej kolejności cząstki mogą być sortowane na frakcje o stosunku długości do grubości wynoszącym od 40 do 75 i od 30 do 50, otrzymane w powyzszy sposób cząstki lub włókna zakleja się korzystnie żywicą izocyjanianową z zaklejot ιίλζτ'Ρ» p7Qcfplz clnmv 1nh 7 'zaLIpinnpi —j - --- cłnmnwpi mflQV włnknięfpij i/lub ~ ------ 7nklpJOtiVch — - U CZAStek drzewnych lub innych hgnocelulozowych formuje się na podłożu uprzednio pokrytym środkiem przeciwadhezyjnym kobierzec o grubości od 8 do 10 razy większej od docelowej grubości płyty, który dalei poddaje się operacji wstępnego prasowania na zimno pod ciśnieniem od 1,5 do 4 N/mm, po wstępnym sprasowaniu powierzchnię kobierca pokrywa się środkiem przeciwadhezyjnym, a w dalszej kolejności kobierzec poddawany jest operacji prasowania w temperaturze 130 do 210°C, przy współczynniku czasu prasowania ód 10 do 20 s/mm docelowej grubości płyty i pod ciśnieniem od 2 do 4 N/mm2.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyt z włókien i/lub cząstek, zwłaszcza roślin trawiastych, przeznaczonych dla przemysłu meblarskiego i budownictwa.

Znany jest z polskiego zgłoszenia wynalazku nr 323 410 „warstwowy produkt z mieszaniny termoutwardzalnych żywic i materiału włóknistego, sposób jego wytwarzania i wyrób wytworzony na jego podstawie”. W sposobie tym, jako materiał włóknisty stosuje się wszystkie włókna dostępne w handlu, a przede wszystkim włókna węglowe, włókna szklane, włókna mineralne, włókna bawełniano-wełmane, włókna na bazie wysoko zorientowanych tworzyw termoplastycznych, takich jak aramidy, włókna poliamidowe i włókna celulozowe Jako żywice stosuje się w zasadzie każdą żywicę termoutwardzalną korzystnie z grupy żywic ammowo-formaldehydowych i ewentualnie żywic fenolowo-formaldehydowych. Jako wypełniacze /4 π r .λ. λρ /-» m m λρ τ m lu -τ, r-t ^λΙ,λ imvoujv οιγ njpvnnav4;v w wtutnywn jvu uptuiv no. uwnao y wnjfhU Pj wiiczil pvuv strowych, jako katalizatory stosuje się katalizatory konwencjonalne, takie jak na przykład kwas p-tolueno-sulfonowy i kwas borowy.

Wymienione wyżej materiały wykorzystuje się korzystnie przez zastosowanie od 5 do 50% wagowo materiału włóknistego i od 95 do 50% wagowo mieszaniny żywic, przy czym mieszanina żywic zawiera korzystnie od 15 do 80% wagowo wypełniaczy i od 85 do 20% wagowo żywicy aminowo-formaldehydowej. Jeszcze korzystniej stosuje się od 10 do 25% wagowo materiału włóknistego i od 90 do 75% wagowo mieszaniny żywic, przy czym

190 664 mieszanina żywic zawiera od 40 do 70% wagowo wypełniaczy i od 60 do 30% wagowo żywicy. W sposobie według tego wynalazku istotne jest, że materiał włóknisty jest impregnowany mieszaniną żywic termoutwardzalnych rozpuszczoną w wodzie, a uzyskany impregnowany matenał suszy się. Po suszeniu otrzymane produkty warstwowe, przetwarza się drogą formowania przetłoczonego, przy czym siła nacisku wynosi zwykle od 1 do 20 N/mm². Temperatura prasowania, która zapewnia utwardzanie żywic termoutwardzalnych, wynosi zwykle od 50 do 200°C, a zwłaszcza od 150 do 200°C.

Sposób wytwarzania płyt według wynalazku, polega na tym, że słomę roślin trawiastych, korzystnie słomę zbozowąo wilgotności 8 do 25% poddaje się wstępnemu rozdrobnieniu na cząstki o długości od 2 do 9 cm lub tez wstępnie rozdrobnioną słomę poddaje się rozwłóknianiu w określonej temperaturze, w taki sposób, aby otrzymana rozwłókniona masa słomowa wykazywała stopień rozwłóknienia określony jej powierzchnią właściwą w zakresie od 120 do 170 m²/kg. Uzyskana w wyniku wstępnego rozdrobnienia słoma poddawana jest sortowaniu w celu oddzielenia frakcji pylastej od rurkowatych cząstek miedzywęźli, następnie otrzymaną, wstępnie rozdrobnioną słomę jednocześnie dzieli się i wzdłużnie rozszczepia tak, ze stosunek długości wytworzonych cząstek słomy do ich grubości powinien wynosić od 30 do 75. W dalszej kolejności cząstki mogą być sortowane na frakcje o stosunku długości do grubości wynoszącym od 40 do 75 i od 30 do 50. Otrzymane w powyższy sposób cząstki lub włókna zakleja się korzystnie żywicą izocyjanianową. Z zaklejonych cząstek słomy lub z zaklejonej słomowej masy włóknistej i/lub zaklejonych cząstek drzewnych lub innych lignocelulozowych formuje się na podłożu uprzednio pokrytym środkiem przeciwadhezyjnym kobierzec o grubości od 8 do 10 razy większej od docelowej grubości płyty, dalej kobierzec poddaje się operacji wstępnego prasowania na zimno pod ciśnieniem od 1,5 do 4 N/mm2, ponadto utworzony z cząstek i/lub włókien roślin trawiastych, cząstek drzewnych i/lub innych lignocelulozowych kobierzec może zawierać warstwę lub warstwy z takiego samego lub różnych rodzajów surowca, przy czym w zależności od rodzaju surowca mogą być stosowane różnego rodzaju klejowe żywice syntetyczne. Po wstępnym sprasowaniu powierzchnia górna kobierca pokrywana jest również środkiem przeciwadhezyjnym, a w dalszej kolejności kobierzec poddawany jest operacji prasowania w temperaturze 160 do 190°C, przy współczynniku czasu prasowania od 10 do 20 s/mm docelowej grubości płyty i pod ciśnieniem od 2 do 4 N/mm2. Tak wytworzona płyta w dalszej kolejności jest znanymi sposobami chłodzona, szlifowana i formatyzowana.

Wytworzone według powyzszego sposobu płyty jedno- lub wielowarstwowe, zawierające cząstki i/lub włókna ze słomy zbożowej i/lub cząstki drzewne lub inne lignocelulozowe, posiadają zwartą strukturę, charakteryzują się jednorodnym wyglądem powierzchni, duzą wytrzymałością na zginanie statyczne i wytrzymałością na rozciąganie prostopadle do płaszczyzny oraz małym spęczeniem i nasiąkliwością.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony poniżej w przykładach wykonania:

Przykład 1. Sposób wytwarzania płyt jednowarstwowych.

Sprasowaną słomę zbożową w postaci na przykład prostopadłościennych bel, związanych sznurkiem polipropylenowym, o wilgotności około 18% i masie l nr od 130 do 160 kg, po usunięciu sznurka poddaje się operacji wstępnego rozdrabniania na cząstki o długości od 2 do 3 cm. Po operacji wstępnego rozdrobnienia otrzymane cząstki słomy poddaje się ponownemu rozdrobnieniu w celu uzyskania cząstek z między więźli słomy o wrzecionowatym, smukłym kształcie o długości około 7 mm, przy czym w operacji tej oddzielana i następnie usuwana jest na zewnątrz frakcja pylasta, zawierająca głównie rozdrobnioną masę listowiowo-kolankową słomy Otrzymane cząstki słomy, o stosunku długości do ich grubości od 30 do 75, które dodatkowo charakteryzują się powierzchnią właściwą 26 m7kg i gęstością nasypową 72 kg/m³ zakleja się za pomocąpoiimeiycznej żywicy izocyjamanowej, uprzedmo podgrzanej do temperatury 80°C, przy czym żywica jest rozpylana wysokociśnieniowe w ilości 3,2 kg żywicy na 100 kg suchej masy cząstek słomy. Ponadto może być stosowana do zaklejania cząstek słomy na warstwy zewnętrzne mieszanina żywicy izocyjanianowej i żywic aminowo-formaldehydowych i/lub fenolowo-formaldehydowych. W dalszej kolejności z zaklejanych cząstek słomy formuje się na metalowych blachach obiegowych uprzednio pokrytych

190 664 środkiem przeciwadhezyjnym kobierzec o grubości 8 do 10 razy większej niz docelowa grubość płyty. Tak ukształtowany kobierzec poddaje się operacji wstępnego prasowania na zimno pod ciśnieniem od 1 do 4 N/mm². Po wstępnym prasowaniu, górną powierzchnię kobierca pokrywa się, poprzez natrysk środkiem przeciwadhezyjnym i poddaje właściwej operacji prasowania w temperaturze 180°C, przy współczynniku czasu prasowania 15 s/mm docelowej grubości płyty i pod ciśnieniem 2,8 N/mm2. W dalszej kolejności otrzymane w powyzszy sposób płyty poddawane są znanym operacjom: chłodzenia, szlifowania i formatyzowania.

Przykład 2. Sposób wytwarzania płyt wielowarstwowych.

Sprasowana słomę zbożową w postaci na przykład walcowatych bel, o wilgotności me większej niz 25%, której masa 1 m3 wynosi od 130 do 160 kg, po samoczynnym rozluźnieniu, poddaje się operacji wstępnego rozdrobnienia w celu uzyskania cząstek o długości od 1,5 do 7 cm. Po operacji wstępnego rozdrobnienia, uzyskane cząstki poddaje się-operacji odpylenia i' następnie operacji suszenia, do uzyskania wilgotności 3%. W dalszej kolejności odpylone i wysuszone cząstki poddaje się operacji domielania zasadniczego, po domielaniu cząstki słomy sortuje się na cztery frakcje: frakcję cząstek na warstwę wewnętrzną frakcję cząstek na warstwy zewnętrzne, frakcję cząstek nadwymiarowych oraz na frakcję pylastą, przy czym frakcję cząstek nad wymiarowych poddaje się ponownie domielaniu, a frakcję pylastą usuwa się. Cząstki słomy na warstwę wewnętrzną po sortowaniu mają stosunek długości do grubości w zakresie od 40 do 75, a cząstki na warstwy zewnętrzne w zakresie od 30 do 50. Gęstość nasypowa obydwu rodzajów cząstek wynosi od 70 do 72 kg/m³. W dalszej kolejności cząstki słomy na warstwy zewnętrzne i warstwę wewnętrzną zaklejane są oddzielnie, bezformaldehydową polimeryczną żywicą izocyjanianową w proporcji 5 kg żywicy na 100 kg suchej masy cząstek, w temperaturze 80°C, przy czym w warstwach zewnętrznych stopień zaklejania cząstek słomy wynosi 7%. Ponadto warstwa zewnętrzna może być uformowana z zaklejonych żywicą syntetyczną cząstek drzewnych lub innych lignocelulozowych. Z tak zaklejonych cząstek formuje się warstwowo na metalowych elastycznych siatkach, uprzednio pokrytych środkiem przeciwadhezyjnym kobierzec w taki sposób, że stosunek wagowy warstw zewnętrznych do warstwy wewnętrznej wynosi 35 : 65. W dalszej kolejności trzywarstwowy kobierzec poddawany jest wstępnemu prasowaniu na zimno pod ciśnieniem 3 N/mm2. Po wstępnym sprasowaniu na powierzchnię górną kobierca nanosi się środek przeciwadhezyjny i poddaje się go prasowaniu właściwemu w temperaturze 180°C, przy współczynniku czasu prasowania 15 s/mm docelowej grubości płyty i pod ciśnieniem 3 N/mm2 Otrzymana, trzywarstwowa płyta jest w dalszej kolejności poddawana operacjom chłodzenia, szlifowania i formatyzowania.

Przykład 3. Sposób wytwarzania płyt pilśniowych sucho formowanych.

Otrzymana ze sprasowanej słomy zbozowej jak w przykładzie 2 i 3 sieczka, jest rozdrabniana na cząstki o długości od 2 do 2,5 cm, następnie cząstki te poddawane są operacji sortowania w celu pozbawienia frakcji pylastej i dalej są nawilżane do wilgotności 30% Po nawilżaniu cząstki słomy są poddawane operacji rozwłókniania w temperaturze korzystnie większej niz 100°C. Rozwłókniona wilgotna masa słomowa, korzystnie o stopniu rozwłóknienia 140 do 170 m²/kg, poddawana jest suszeniu i jednoczesnemu zaklejaniu żywicą izocyjanianową lub aminowo-formaldehydowymi i/lub fenolowo-formaldehydowymi lub ich odpowiednimi mieszaninami, przy czym suszenie odbywa się w prądzie gazów spalinowych w temperaturze 160°C do wilgotności korzystnie 10 do 14%, a zaklejanie ilością 2 do 6% żywicy izocjanianowej i 8-12% na przykład żywicy aminowo-formaldehydowej w stosunku do suchej masy włókien. Po zaklejeniu włókien, na taśmowym przenośniku nasypowym, uprzednio pokrytym środkiem przeciwadhezyjnym formuje się systemem ciągłym wstęgę włóknistą o gęstości nasypowej 25 kg/m³, której górną powierzchnię w znany sposób poddaje się zfrezowamu, a następnie wstępnemu sprasowaniu systemem ciągłym, po czym na górną jej powierzchnię nanosi się środek przeciwadhezyjny i w kolejności poddaje się ją ciągłemu prasowaniu w prasie ogrzewanej w temperaturze od 180 do 200°C i pod ciśnieniem nie większym niz 4 N/mm². Otrzymana w ten sposób płyta jest cięta na formatki, które z kolei są chłodzone, szlifowane i formatyzowane.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania płyt z włókien i/lub cząstek, zwłaszcza roślin trawiastych, zaklejanych klejowymi żywicami syntetycznymi, znamienny tym, ze słomę roślin trawiastych, korzystnie słomę zbozową o wilgotności 8 do 25% poddaje się wstępnemu rozdrobnieniu na cząstki o długości od 2 do 9 cm lub też wstępnie rozdrobnioną słomę poddaje się rozwłóknianiu w określonej temperaturze, w taki sposób, aby otrzymana rozwłókniona masa słomowa wykazywała stopień rozwłóknienia określony jej powierzchnią właściwą w zakresie od 120 do 170 m²/kg, uzyskana w wyniku wstępnego rozdrobnienia słoma poddawana jest sortowaniu w celu oddzielenia frakcji pylastej od rurkowatych cząstek miedzy więźli, następnie otrzymaną, wstępnie rozdrobnioną słomę jednocześnie dzieli się i wzdłużnie rozszczepia tak, ze stosunek długości wytworzonych cząstek słomy do ich grubości powinien wynosić od 30 do 75, w dalszej kolejności cząstki mogą być sortowane na frakcje o stosunku długości do grubości wynoszącym od 40 do 75 i od 30 do 50, otrzymane w powyższy sposób cząstki lub włókna zakleja się korzystnie żywicą izocyjanianową z zaklejonych cząstek słomy lub z zaklejonej słomowej masy włóknistej i/lub zaklejonych cząstek drzewnych lub innych lignocelulozowych formuje się na podłożu uprzednio pokrytym środkiem przeciwadhezyjnym kobierzec o grubości od 8 do 10 razy większej od docelowej grubości płyty, który dalej poddaje się operacji wstępnego prasowania na zimno pod ciśnieniem od 1,5 do 4 N/mm², po wstępnym sprasowaniu powierzchnię kobierca pokrywa się środkiem przeciwadhezyjnym, a w dalszej kolejności kobierzec poddawany jest operacji prasowania w temperaturze 130 do 210°C, przy współczynniku czasu prasowania od 10 do 20 s/mm docelowej grubości płyty i pod ciśnieniem od 2 do 4 N/mm2
2. 2. Sposób wytwarzania według zastrz. 1, znamienny tym, że utworzony z cząstek i/lub włókien roślin trawiastych, cząstek drzewnych i/lub innych lignocelulozowych kobierzec może zawierać warstwę lub warstwy z takiego samego lub różnych rodzajów surowca lignocelulozowego, przy czym w zalezności od rodzaju surowca mogą być stosowane różnego rodzaju klejowe żywice syntetyczne.