RU2022791C1

RU2022791C1 - Method of manufacturing heat-insulating blocks

Info

Publication number: RU2022791C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Жаворонков; Р.М. Богинский; М.Г. Дулов; Л.И. Степанов; А.М. Дейкин
Original assignee: Богинский Ромуальд Михайлович
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: production of construction materials, process of manufacturing heat-insulating blocks from foamed polyethylene wastes. SUBSTANCE: method involves filling lower and upper layers of mold with ground wastes of unfoamed polyethylene and filling intermediate layer of mold with ground wastes of respective foamed plastic, with volume ratio of layer-by-layer filling of mold being within the range of 20:60:20 to 30:40:30; exposing blocks to thermal treatment at 210-230 C for 10-30 min. EFFECT: high quality of blocks. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к изготовлению теплоизоляционных изделий, а именно к способу использования отходов пенополиэтилена для получения теплоизоляционных блоков. The invention relates to the production of building materials, in particular to the manufacture of heat-insulating products, and in particular to a method of using waste polyethylene foam to obtain heat-insulating blocks.

В настоящее время при производстве теплоизоляционных ковриков из пенополиэтилена образуется два вида отходов:
отходы исходного продукта (невспененного полиэтилена);
отходы готового продукта (вспененного полиэтилена).Currently, the production of heat-insulating mats from polyethylene foam produces two types of waste:
waste product (non-foamed polyethylene);
waste product (foamed polyethylene).

По существующей технологии сначала обрезают края заготовки, при этом образуются отходы исходного продукта (невспененного полиэтилена), а затем после формования (вспенивания) обрезают края готовых ковриков, при этом образуются отходы готового продукта (вспененного пенополиэтилена). According to the existing technology, the edges of the workpiece are cut first, and waste of the original product (non-foamed polyethylene) is formed, and then, after molding (foaming), the edges of the finished mats are cut, and waste of the finished product (foamed polyethylene foam) is formed.

Учитывая, что теплоизоляционный материал в настоящее время является дефицитным и дорогостоящим, предлагается из отходов полиэтилена изготавливать теплоизоляционные блоки. Considering that heat-insulating material is currently scarce and expensive, it is proposed to produce heat-insulating blocks from polyethylene waste.

Известен способ получения теплоизоляционных блоков путем смешивания предварительно вспененных гранул полистирола с измельченными отходами готового пенополистирольного пенопласта. Однако этот способ имеет недостаток в том, что конечные свойства готового продукта - вспененного пенополистирольного пенопласта - могут меняться из-за неупорядочного распределения в нем отходов пенополистирола и разности их физико-механических характеристик. A known method of producing heat-insulating blocks by mixing pre-foamed polystyrene granules with crushed waste polystyrene foam. However, this method has the disadvantage that the final properties of the finished product — expanded polystyrene foam — can change due to the random distribution of polystyrene wastes in it and the difference in their physicomechanical characteristics.

Наиболее близким аналогом является способ, при котором в форму засыпают послойно гранулы термопласта со вспенивающим агентом и измельченные отходы вспененного пенопласта и сверху снова засыпают гранулы термопласта со вспенивающим агентом. Далее, во внутрь формы подают пар методом "теплового удара" под действием которого происходит окончательное вспенивание и спекание пенопласта. The closest analogue is a method in which granules of a thermoplastic with a blowing agent are poured layerwise into a mold and crushed foam waste and the granules of a thermoplastic with a blowing agent are again poured from above. Further, steam is introduced into the mold by the method of "heat stroke" under the action of which the final foaming and sintering of the foam occur.

Недостатком данного способа является то, что, имея в среднем слое уже готовый окончательно вспененный материал (в виде измельченных отходов пенопласта) и воздействуя на него паром, можно получить (в зависимости от его объемной массы) не увеличение его объема, как при вспенивании исходного продукта (предварительно вспененных гранул полистирола), а его усадку, так как всю кинетику вспенивания, т.е. способность к вспениванию, он уже потерял при первичном своем изготовлении. The disadvantage of this method is that, having in the middle layer the finished foam material (in the form of ground foam waste) already prepared and acting on it with steam, it is possible to obtain (depending on its bulk mass) not an increase in its volume, as when foaming the initial product (pre-foamed polystyrene granules), and its shrinkage, since the entire kinetics of foaming, i.e. the ability to foaming, he had already lost at its first manufacture.

В этом случае можно получить в среднем слое пенопласт с минимальной объемной массой, которой соответствуют и минимальные механические характеристики, а это в свою очередь может привести к значительной неоднородности физико-механических характеристик по всему объему готового теплоизоляционного блока. In this case, it is possible to obtain a foam layer with a minimum bulk density in the middle layer, which also corresponds to the minimum mechanical characteristics, and this, in turn, can lead to significant heterogeneity of the physical and mechanical characteristics throughout the volume of the finished heat-insulating block.

Следует отметить, что в обоих рассмотренных аналогах в качестве значительной части материала используется кондиционный материал - гранулы предварительно вспененного полистирола, являющиеся дефицитными и дорогостоящими. It should be noted that in both of the considered analogues, a significant part of the material used is a conditioned material - granules of pre-foamed polystyrene, which are scarce and expensive.

Целью предлагаемого способа является использование для получения теплоизоляционных блоков только отходов производства в виде измельченных отходов термопласта со вспенивающим агентом и в виде отходов готового вспененного продукта. The aim of the proposed method is to use for the production of heat-insulating blocks only production waste in the form of crushed waste thermoplastic with a blowing agent and in the form of waste finished foam product.

Эта задача достигается тем, что в способе изготовления теплоизоляционных блоков, включающем послойное заполнение формы гранулами термопласта со вспенивающим агентом и измельченными отходами соответствующего пенопласта, последующую термообработку блока, причем нижний и верхний слой в форме заполняют гранулами термопласта, а средний слой - отходами пенопласта, в качестве термопласта со вспенивающим агентом используют измельченные отходы невспененного пенополиэтилена, а термообработку проводят при 210-230^оС в течение 10-30 мин, причем соотношение объемов послойного заполнения формы измельченными отходами невспененного пенополиэтилена и соответствующего пенопласта выбраны в интервале от 20:60:20 до 30:40:30.This problem is achieved in that in a method for manufacturing heat-insulating blocks, including layer-by-layer filling of a mold with thermoplastic granules with a blowing agent and crushed waste of the corresponding foam, subsequent heat treatment of the block, the lower and upper layer in the mold being filled with thermoplastic granules, and the middle layer with foam polystyrene, a thermoplastic with a blowing agent using unfoamed ground waste of foam, and heat treatment is conducted at 210-230 ^C for 10-30 minutes, during which coo wearing volumes layering chopped form filling waste foam and non-expanded foam corresponding selected in the range of 20:60:20 to 30:40:30.

В результате проведенных экспериментов получены оптимальные параметры формования теплоизоляционных блоков, представленные в табл.1. As a result of the experiments, the optimal molding parameters of the heat-insulating blocks are obtained, presented in Table 1.

Из табл.1 видно, что при режиме I (температура прогрева 200^оС) получать удовлетворительное качество блоков можно лишь при времени прогрева 30 мин для состава шихты 20:60:20.From Table 1 it is seen that at time I (preheating temperature 200 ° ^C) to obtain a satisfactory quality of the blocks can only be warm-up time of 30 minutes for the charge composition 20:60:20.

Оптимальные результаты получены при режиме II прогрева для всех составов шихты (температура 220^оС, время прогрева от 10-30 мин).Optimum results are obtained when warming up mode II for all compositions of the charge (temperature 220 ^{° C,} warm-up time of 10-30 min).

Режим III является высоким по температуре и в большинстве своем дает усадку пенополиэтилена в наружных слоях изделия. Mode III is high in temperature and for the most part shrinks polyethylene foam in the outer layers of the product.

Предлагаемый способ изготовления теплоизоляционных блоков в термоформах с использованием результатов проведенной работы (табл.1) реализован следующим образом. В термоформу с обогреваемыми поддонами и бортами, на предварительно уложенный лист бумаги, засыпают измельченные отходы невспененного пенополиэтилена (например, марки ППЭ-Р-2003, с кратностью вспенивания 20) на высоту, равную 1/4 высоты формы (25% объема формы), далее засыпают измельченные отходы вспененного пенополиэтилена на высоту равную 1/2 высоты формы (50% объема формы) и поверх снова засыпают измельченные отходы невспененного пенополиэтилена на оставшуюся высоту, равную 1/4 высоты формы (25% объема формы). Поверх укладывают слой бумаги и закрывают термоформу. The proposed method for the manufacture of heat-insulating blocks in thermoforms using the results of the work (table 1) is implemented as follows. In a thermoform with heated pallets and sides, on a pre-laid sheet of paper, crushed waste of non-foamed polyethylene foam (for example, PPE-R-2003 brand, with a foaming factor of 20) is poured to a height equal to 1/4 of the mold height (25% of the mold volume), then the ground waste of foamed polyethylene foam is poured to a height equal to 1/2 of the mold height (50% of the mold volume) and the crushed waste of unfoamed foam is again poured onto the remaining height equal to 1/4 of the mold height (25% of the mold volume). A layer of paper is laid on top and the thermoform is closed.

В элементы термоформы (борта, поддоны) пускается теплоноситель (например, масло) с температурой 220^оС. После 30 мин прогрева при данной температуре термоформа охлаждается и производится извлечение готового изделия (теплоизоляционного блока).A heat carrier (for example, oil) with a temperature of 220 ° C is introduced ^{into the} thermoform elements (sides, pallets). After 30 minutes of heating at this temperature, the thermoform is cooled and the finished product (heat-insulating block) is removed.

В табл.2 даны сравнительные физико-механические характеристики готового изделия, полученного из отходов по предлагаемому способу, и изделия, полученного из кондиционного материала. Table 2 shows the comparative physical and mechanical characteristics of the finished product obtained from waste according to the proposed method, and the product obtained from conditioned material.

Из табл.2 видно, что основные физико-механические характеристики готовых изделий, получаемых из отходов и из кондиционного материала, близки по своим значениям. From table 2 it can be seen that the main physical and mechanical characteristics of finished products obtained from waste and from conditioned material are close in their values.

Предлагаемый способ позволит, не снижая качества готового изделия, практически использовать все отходы производства, при этом сэкономить энергетические затраты на получение изделий в 1,2-1,5 раза. The proposed method will allow, without compromising the quality of the finished product, to practically use all production waste, while saving energy costs for obtaining products 1.2-1.5 times.

Получаемые изделия в виде теплоизоляционных блоков могут быть широко использованы в значительном диапазоне строительной теплоизоляции. The resulting products in the form of thermal insulation blocks can be widely used in a significant range of building thermal insulation.

Claims

METHOD FOR MANUFACTURING THERMAL INSULATION BLOCKS, including layer-by-layer filling of a mold with thermoplastic granules with a blowing agent and crushed waste of the corresponding polystyrene foam, subsequent heat treatment of the block, the lower and upper layers in the mold being filled with thermoplastic granules, and the middle layer with polystyrene waste, which differs in quality the foaming agent uses crushed waste of non-foamed polyethylene foam, and the heat treatment is carried out at 210 - 230 ^o C for 10 - 30 minutes, and the ratio of the volume of layer-by-layer filling of the form with crushed waste of non-foamed polyethylene foam and the corresponding foam selected in the range of 20: 60: 40 - 30: 40: 30.