RU2057640C1

RU2057640C1 - Method of making articles of wood particles

Info

Publication number: RU2057640C1
Application number: RU94006922A
Authority: RU
Inventors: А.М. Ханов; Л.А. Ободовская; Л.Д. Сиротенко; Ю.С. Клячкин
Original assignee: Институт технической химии Уральского отделения РАН
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: wood-working industry. SUBSTANCE: wood chips are mixed with by-products of low-pressure polyethylene, boards are pressed and molded into profile articles. Before mixing the by-products of polyethylene are melted at 160-180 C in preliminarily warmed up paraffin. The mixture is held out, then wood chips are introduced into it at definite relationship of components during constant mixing. EFFECT: facilitated manufacture. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии получения изделий из измельченной древесины и может быть использовано на предприятиях, выпускающих материалы из древесных стружек в виде плит и изделий сложной конфигурации, применяемых в мебельном производстве, промышленности строительных конструкций. The invention relates to a technology for producing products from crushed wood and can be used at enterprises producing materials from wood chips in the form of plates and products of complex configuration used in furniture manufacturing, the industry of building structures.

Известен способ изготовления изделий из древесных частиц, включающий смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена и термореактивным связующим, формование ковра, прессование плит и формование их в профильные изделия. A known method of manufacturing products from wood particles, comprising mixing wood shavings with polyethylene waste and a thermosetting binder, forming a carpet, pressing plates and molding them into shaped products.

Недостатком указанного способа является необходимость применения токсичных и взрывоопасных растворителей, продолжительный цикл прессования. The disadvantage of this method is the need for toxic and explosive solvents, a long pressing cycle.

Известен также способ изготовления изделий из древесных частиц, включающий смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена и термореактивным связующим, двухслойное формование ковра, прессование плит и формование их в профильные изделия, причем сначала формуют внутренний слой ковра, смешивая древесные стружки с отходами полиэтилена при соотношении компонентов, мас. древесные стружки 50-95; отходы полиэтилена 5-50; а затем уже формуют наружный слой ковра, смешивая древесные стружки 90-98 мас. и порошкообразное карбамидное связующее 2-10 мас. There is also known a method of manufacturing products from wood particles, comprising mixing wood shavings with polyethylene waste and thermosetting binder, two-layer carpet molding, pressing plates and molding them into shaped products, and first form the inner layer of the carpet, mixing wood shavings with polyethylene waste at a ratio of components, wt. wood shavings 50-95; waste polyethylene 5-50; and then they form the outer layer of the carpet, mixing wood shavings 90-98 wt. and powdered urea binder 2-10 wt.

Недостатком данного изобретения является использование токсичных продуктов, недостаточно высокие физико-механические показатели изделий. The disadvantage of this invention is the use of toxic products, insufficiently high physical and mechanical properties of the products.

Задачей изобретения является улучшение физико-механических показателей материала и снижение водопоглощения. The objective of the invention is to improve the physico-mechanical properties of the material and reduce water absorption.

Способ изготовления изделий из древесных частиц включает смешивание древесных стружек с отходами полиэтилена низкого давления, прессование плит и формование их в профильные изделия, причем предварительно перед смешиванием отходы полиэтилена низкого давления (ПЭНД) при 160-180^оС расплавляют в предварительно расплавленном парафине, выдерживая при нагреве 2,5 ч, а смешивание осуществляют при следующем соотношении компонентов, мас.A method for manufacturing products from wood particles comprises mixing the wood chips with a low density polyethylene waste, pressing plates and forming them into specialized products, and waste previously before mixing the low-density polyethylene (HDPE) at 160-180 ^{° C} in the pre-melted molten paraffin while maintaining heating for 2.5 hours, and mixing is carried out in the following ratio of components, wt.

Древесные стружки 68,0-56,0
Полиэтилен (ПЭНД) 20,0-26,0
Парафин 12,0-18,0
В предлагаемом способе перед смешиванием отходы полиэтилена низкого давления расплавляют и выдерживают при нагреве в течение 2,5 ч в предварительно разогретом парафине. Разогретый парафин при нагреве отходы ПЭНД расплавляет, расшивает его структуру, образуя при этом эвтектоидную смесь, имеющую высокие адгезионные свойства, что существенно облегчает процесс пропитки этой смесью древесных отходов.Wood shavings 68.0-56.0
Polyethylene (HDPE) 20.0-26.0
Paraffin 12.0-18.0
In the proposed method, before mixing, the waste of low pressure polyethylene is melted and incubated with heating for 2.5 hours in preheated paraffin. Heated paraffin, when heated, the HDPE waste melts, expands its structure, forming a eutectoid mixture having high adhesive properties, which greatly facilitates the process of impregnation of wood waste with this mixture.

Введение парафина в двухкомпонентную смесь древесные стружки отходы ПЭНД приводит к снижению температуры прогрева смеси, становится возможным получить однородную массу, использовать не только мелкодисперсные частицы ПЭНД, но и отходы полиэтиленовой пленки, предварительно измельченные до 0,05-5,0 мм. Использование парафина позволяет также снизить время прогрева массы, кроме того происходит облегчение процесса прессования снижается давление прессования. The introduction of paraffin into a two-component mixture of wood chips waste HDPE leads to a decrease in the temperature of heating the mixture, it becomes possible to obtain a homogeneous mass, use not only fine particles of HDPE, but also waste plastic film, pre-ground to 0.05-5.0 mm. The use of paraffin also reduces the warm-up time of the mass, in addition, the pressing process is facilitated, the compression pressure is reduced.

Введение парафина в смесь в пределах в мас. 12,0-18,0 является необходимым и достаточным количеством для получения с отходами ПЭНД эвтектической смеси. The introduction of paraffin into the mixture in the range in wt. 12.0-18.0 is a necessary and sufficient amount to produce a waste eutectic mixture with HDPE.

Если парафина взято меньше 12,0 мас. то этого количества недостаточно для того, чтобы все полиэтиленовые отходы были смочены парафином и последний оказал расшивающее действие на ПЭНД, чтобы образовалась эвтектическая смесь: парафин ПЭНД. If paraffin taken less than 12.0 wt. then this amount is not enough for all polyethylene wastes to be moistened with paraffin and the latter has an expanding effect on HDPE to form an eutectic mixture: paraffin HDPE.

Если парафина взято больше 18,0 мас. то имеется избыток парафина, так как отходов ПЭНД недостаточно, кроме того, избыток неизрасходованного парафина придает хрупкость изделиям, что является негативным явлением при изготовлении изделий из древесных частиц. If paraffin taken more than 18.0 wt. there is an excess of paraffin, since HDPE waste is not enough, in addition, an excess of unspent paraffin makes the products fragile, which is a negative phenomenon in the manufacture of products from wood particles.

Отходы ПЭНД выполняют функцию термопластичного связующего, наличие ПЭНД придает также прочность и пластичность изделиям из древесных частиц, позволяет исключить использование вредных и токсичных связующих на органической основе, особенно смол, например фенолформальдегидных, карбамидных и т.д. HDPE waste acts as a thermoplastic binder, the presence of HDPE also gives strength and plasticity to wood particle products, eliminates the use of harmful and toxic binders on an organic basis, especially resins, for example phenol-formaldehyde, urea, etc.

Древесные частицы третий компонент в смеси. Следует отметить, чтобы получить качественное изделие необходимо использовать древесные стружки определенных размеров, кроме того, древесные частицы лиственных пород лучше прессуются, чем хвойных, так как в последних наличие смолы затрудняет процесс пропитки смесью парафин ПЭНД. Если древесных частиц взято в пределах 56,0-68,0 мас. то этого количества необходимо и достаточно, чтобы получить качественные с высокими физико-механическими свойствами и водостойкостью изделия. Wood particles are the third component in the mixture. It should be noted that in order to obtain a high-quality product, it is necessary to use wood chips of certain sizes, in addition, hardwood particles are better pressed than conifers, since in the latter the presence of resin complicates the process of impregnation with a HDPE paraffin mixture. If wood particles are taken in the range of 56.0-68.0 wt. then this quantity is necessary and sufficient to obtain high-quality products with high physical and mechanical properties and water resistance.

Если древесных частиц взято меньше 56,0 мас. то получить изделие не представляется возможным: остаток смеси парафин ПЭНД вытекает при прессовании, затрудняя тем самым осуществление процесса прессования. If wood particles taken less than 56.0 wt. then it is not possible to obtain the product: the remainder of the mixture of HDPE paraffin flows during pressing, thereby complicating the implementation of the pressing process.

Если древесных частиц использовано больше 68,0% то смеси парафин ПЭНД недостаточно для пропитки всех частиц древесины, поэтому получить удовлетворительного качества изделие с высокими физико-механическими свойствами и высокой водостойкостью невозможно. If more than 68.0% of wood particles are used, then a mixture of paraffin HDPE is not enough to impregnate all wood particles, so it is impossible to obtain a satisfactory quality product with high physical and mechanical properties and high water resistance.

Таким образом, соотношение компонентов, мас. парафин 12,0-18,0; отходы ПЭНД 20,0-26,0; древесные частицы 68,0-56,0, является оптимальным, позволяющим достичь поставленной в изобретении задачи. Thus, the ratio of components, wt. paraffin 12.0-18.0; waste HDPE 20.0-26.0; wood particles 68.0-56.0, is optimal, allowing to achieve the objectives of the invention.

Способ изготовления изделий из древесных частиц осуществляется следующим образом. A method of manufacturing products from wood particles is as follows.

Древесные стружки мелкой фракции с размерами, мм: длина 3,0-30,0; ширина 0,3-3,0; толщина 0,5-1,8, высушивают до влажности 2-3% Отходы производства ПЭНД измельчают в вибромельнице до частиц весом 0,05-50 мг. Парафин высокоочищенный марок В₁, В₂, В₃, В₄ в количестве 12,0-18,0 мас. расплавляют при 130-140^оС. К расплавленному парафину порциями при постоянном перемешивании добавляют отходы ПЭНД, нагревая смесь до 160-180^оС в течение 2,5 ч, осуществляя периодическое перемешивание. Количество вводимого в предварительно расплавленный парафин ПЭНД равно 20,0-26,0 мас. К полученной расплавленной смеси парафин отходы ПЭНД небольшими порциями при периодическом перемешивании вводят древесные стружки в количестве 68,0-56,0 мас. Полученную трехкомпонентную смесь выдерживают при 140-150^оС в течение 60 мин, после чего осуществляют формование и прессование при давлении 2,5-8,0 МПа, скорость прессования составляет 20 мм/мин.Wood shavings of fine fraction with dimensions, mm: length 3.0-30.0; width 0.3-3.0; a thickness of 0.5-1.8, dried to a moisture content of 2-3%. Wastes from the production of HDPE are crushed in a vibratory mill to particles weighing 0.05-50 mg. Highly refined paraffin grades B ₁ , B ₂ , B ₃ , B ₄ in an amount of 12.0-18.0 wt. melted at 130-140 ^about C. To the molten paraffin in portions with constant stirring, wastes of HDPE are added, heating the mixture to 160-180 ^about C for 2.5 hours, performing periodic stirring. The amount introduced into the pre-molten paraffin HDPE is 20.0-26.0 wt. To the resulting molten mixture of paraffin waste HDPE in small portions with periodic stirring, wood chips in the amount of 68.0-56.0 wt. The resulting ternary mixture is maintained at 140-150 ^C for 60 min, followed by molding and pressing at a pressure of 2.5-8.0 MPa, a compression speed of 20 mm / min.

В таблице приведены данные для материалов, полученных по предлагаемому способу. The table shows the data for materials obtained by the proposed method.

Влияние концентрации компонентов смеси на физико-механические свойства изделий. The effect of the concentration of the components of the mixture on the physico-mechanical properties of the products.

Анализ результатов таблицы позволяет заключить, что предлагаемое соотношение компонентов является оптимальным, позволяет получать сложнопрофильные изделия с достаточно высокими физико-механическими показателями и высокой водостойкостью. Analysis of the results of the table allows us to conclude that the proposed ratio of the components is optimal, allows you to get complex products with a sufficiently high physical and mechanical properties and high water resistance.

Способ-прототип не позволяет получать такого качества изделия. Водостойкость изделий по предлагаемому способу в 100-150 раз выше, чем по способу-прототипу. Физико-механические показатели, в частности прочность при статическом изгибе на 20-30 единиц (т.е. на 8,3-12,5%) выше, чем по способу-прототипу. The prototype method does not allow to obtain such a quality product. The water resistance of the products by the proposed method is 100-150 times higher than by the prototype method. Physico-mechanical properties, in particular, strength under static bending, is 20-30 units (i.e., 8.3-12.5%) higher than by the prototype method.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить сырьевую базу, применяя в качестве связующих отходы производства пленочных материалов, исключая использование токсичных, взрывоопасных растворителей. Способ позволяет также перерабатывать отходы производства древесные частицы, полиэтилен низкого давления, делая тем самым технологию безотходной, существенно снижающей себестоимость выпускаемых изделий. Предлагаемый способ позволяет изготавливать изделия с высокими физико-механическими свойствами и водостойкостью без модернизации имеющегося оборудования. Thus, the proposed method allows to expand the raw material base, using as a binder the waste of the production of film materials, excluding the use of toxic, explosive solvents. The method also allows the processing of waste wood particles, low-pressure polyethylene, thereby making the technology waste-free, significantly reducing the cost of manufactured products. The proposed method allows to manufacture products with high physical and mechanical properties and water resistance without upgrading existing equipment.

Claims

METHOD FOR PRODUCING PRODUCTS FROM WOOD PARTICLES, including mixing wood shavings with low-pressure polyethylene wastes, pressing plates and molding them into shaped products, characterized in that before mixing the polyethylene wastes are melted and held during heating in heated paraffin, and mixing is carried out in the following ratio of the component wt.

Paraffin 12 18
Polyethylene (HDPE) 20 26
Wood shavings 68 56