RU2614684C2 - Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал - Google Patents
Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614684C2 RU2614684C2 RU2015120917A RU2015120917A RU2614684C2 RU 2614684 C2 RU2614684 C2 RU 2614684C2 RU 2015120917 A RU2015120917 A RU 2015120917A RU 2015120917 A RU2015120917 A RU 2015120917A RU 2614684 C2 RU2614684 C2 RU 2614684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- mixture
- mold
- wood
- filler
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к линейным конструкциям верхнего строения рельсовых путей. Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал включает смешение наполнителя и связующего и формование композиционной смеси. В качестве наполнителя используют древесные частицы толщиной 6±2 мм, шириной 15±2 мм, длиной до 50±4 мм. В качестве связующего используют вторичные термопластичные полимеры - полиэтилентерефталат, измельченные до условного диаметра 10 мм. Смесь нагревают до 100°С при соотношении компонентов: древесные частицы 70 мас. %, полиэтилентерефталат 30 мас. %. Затем полученную смесь нагревают до 200°С, формуют в пресс-форме под давлением 5±1 МПа и температуре стенок пресс-формы 210±5°С. Форму фиксируют запорами и выдерживают 15 мин. Предварительно охлаждают пресс-форму в проточной воде в течение 5 мин, далее конвекцией воздуха в течение 15 мин. Затем извлекают композиционный материал и выдерживают в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°С. Обеспечивается получение материала с повышенной прочностью и долговечностью. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к линейным конструкциям верхнего строения рельсовых путей и применяется на магистральных железнодорожных линиях, в том числе высокоскоростных, в тоннелях, метрополитенах, трамвайных путях и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий.
Известен способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала, включающий измельчение отходов, их пластификацию и вальцевание, отличающийся тем, что перед измельчением отходы сортируют по цвету, сорту и степени загрязнения, а после измельчения в измельчительной машине полученную полимерную массу моют, отжимают от влаги, сушат. Высушенную полимерную массу подают при интенсивном перемешивании в специальную обогреваемую камеру с температурой 140°С и проводят термопластификацию с введением антиоксиданта и светостабилизатора вторичного полиэтилена, после чего добавляют наполнители, при этом в качестве наполнителей используют мелкодисперсные волокнистые или листовые наполнители, как рисовую, овсяную, гречневую, пшеничную шелуху, древесные опилки, отходы стекловолокна, синтетических тканей, измельченные автопокрышки, измельченные ПЭТ-бутылки; далее, интенсивно перемешивая, вводят красители, совместимые с полиэтиленом, и перемешивают до получения однородной массы, которую направляют на резинотехнические вальцы, разогретые до температуры 130°С, смазанные парафином, где полимерную массу вальцуют и направляют под пресс, где посредством охлаждаемой пресс-формы формируют строительное изделие. См. патент RU №2002106847, МПК C08J 11/06, 2003.
Недостатками данного способа являются сложность и длительность технологического процесса и низкие физико-механические показатели материала.
Известен способ изготовления плит из композиционного материала, включающий фракционирование наполнителя, обработку наполнителя ингредиентом, повышающим совместимость наполнителя и связующего, с последующей сушкой. Далее проводят совмещение модифицированных древесных частиц с полиэтиленом путем предварительного смешивания и нагревания с последующим вальцеванием на вальцах с диаметром валков 180 мм и зазором между ними 1 мм. Затем полученную массу прессуют в пресс-форме гидравлического пресса при температуре 130-140°С и давлении 5 МПа. В древесно-полимерную композицию вводят в качестве ингредиента, повышающего совместимость полярного древесного наполнителя с неполярным термопластичным связующим в виде вторичного полиэтилена, сополимер 4-винилциклогексена и малеинового ангидрида (СВМ). При этом соотношение, мас. %:
вторичный полиэтилен | 59,0-70,5 |
древесные частицы | 27-38 |
СВМ | 2,5-3,0 |
См. патент RU №2356728, МПК B27N 3/00 (2006.01), 2009.
Недостатками данного способа является получение материала с низкими физико-механическими показателями.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала, включающий смешение несортированных отходов термопластичных полимеров - ПЭНД, ПЭВД в количестве 10-50 мас. % с глиной влажностью 8-12%. Формуют и прессуют изделие при удельном давлении 10 МПа. Далее проводят температурную обработку со скоростью подъема температуры 20°С/мин. Продолжительность выдержки при температуре плавления полимера - 90-180 мин. См. патент RU №2327712, МПК 7 C08J 11/06 (2006.01), C08L 23/06 (2006.01), C04B 14/10 (2006.01), 2008.
Недостатком данного способа является получение материала с низкими показателями прочности при использовании в дорожном строительстве.
Задачей изобретения является получение композиционных железнодорожных шпал с высокими физико-механическими и эксплуатационными показателями путем переработки полимерных и органических отходов.
Техническая задача решается разработкой способа переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал, включающего смешение наполнителя и связующего, формование композиционной смеси, отличающегося тем, что в качестве наполнителя используют древесные частицы толщиной 6±2 мм, шириной 15±2 мм, длиной до 50±4 мм, в качестве связующего используют вторичные термопластичные полимеры - полиэтилентерефталат, измельченные до условного диаметра 10 мм, подвергают обработке нагревом до 100°С, при соотношении всех компонентов смеси, мас. %,
древесные частицы | 70 |
полиэтилентерефталат | 30 |
нагревают полученную смесь до 200°С, формуют в пресс-форме под давлением 5±1 МПа и температуре стенок пресс-формы 210±5°С, форму фиксируют запорами и выдерживают 15 мин, охлаждают пресс-форму предварительно в проточной воде в течение 5 мин, далее конвекцией воздуха в течение 15 мин с последующим извлечением композиционного материала и выдержку в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°С.
Решение технической задачи позволяет получить материал с повышенной прочностью материала в 1,7 раза, долговечностью в 3,2 раза.
На Фиг. 1 представлена схема способа переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал.
Способ осуществляется согласно схеме переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал на установке, которая состоит из: 1 - бункер для древесного наполнителя; 2 - узел подготовки древесного наполнителя; 3 - бункер для полимерного связующего; 4 - узел подготовки полимерного связующего; 5 - узел смешения компонентов; 6 - термическая часть узла формования композиционной смеси; 7 - механическая часть узла формования композиционной смеси; 8 - гидравлическая часть узла охлаждения композиционной массы; 9 - конвективная часть узла охлаждения композиционной массы; 10 - узел расформования пресс-форм.
Для приведения полной картины сущности изобретения представлен пример получения образцов железнодорожных шпал. Состав и основные показатели материала, а именно плотность, предел прочности при сжатии, изгибе и растяжении, модуль упругости при сжатии, изгибе и растяжении, водопоглощении, силе выдергивания болтов-шпилек, ударной вязкости, истираемости, морозостойкости, заявляемого материала и значений, указанные в нормативных документах, приведены в таблице 1.
Пример. Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал осуществляют следующим образом. Берут 70 мас. % (87,665 кг) древесных отходов, измельченных до фракции технологической щепы - толщиной 6±2 мм, шириной 15±2 мм, длиной до 50±4 мм, транспортируются в бункер для древесного наполнителя 1, откуда посредством секторного дозатора подаются в узел подготовки древесного наполнителя 2, где подвергают обработке нагревом при температуре 100°С. Берут 30 мас. % (37,57 кг) полимерно-бытовых отходов (полиэтилентерефталат), измельченных до заданной фракции - условного диаметра 10 мм, транспортируются в бункер для полимерного связующего 3, откуда посредствам секторного дозатора подаются в узел подготовки полимерного связующего 4, где подвергают обработке нагревом при температуре 100°С. Компоненты, прошедшие стадию подготовки с помощью секторных дозаторов, подаются в узел смешения компонентов 5, где образуется композиционная смесь. Композиционная смесь посредством открытия шлюзового затвора в узле смешения подается в термическую часть узла формования композиционной смеси 6, где нагревается при транспортировании шнековым устройством до температуры 200°С и загружается в обогреваемую пресс-форму. Загруженная пресс-форма подается в механическую часть узла формования композиционной смеси 7, где происходит прессование композиционной массы под давлением 5±1 МПа и температуре стенок пресс-формы 210±5°С до фиксирования крышки пресс-формы. Закрытая пресс-форма после технологической выдержки в течение 15 мин подается в гидравлическую часть узла охлаждения композиционной массы 8, где происходит первая стадия охлаждения композиционной массы, в течение 5 мин. После снижения температуры до заданной закрытая пресс-форма подается в конвективную часть узла охлаждения композиционной массы 9, где происходит окончательное снижение температуры композиционной массы в течение 15 мин до расформовочного состояния. Остывшая закрытая пресс-форма подается в узел расформования пресс-форм 10, где осуществляется расфиксация затворов крышки пресс-формы и расформование пресс-формы. Извлеченный материал подается на технологическую выдержку в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°С на склад готовой продукции. Полученный образец имеет геометрические размеры: 2750×220×180 мм.
Таким образом, заявляемый способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал, в сравнении с прототипом, позволяет получить материал с прочностью выше в 1,7 раза, долговечностью в 3,2 раза и с показателями, превышающими значения, указанные в нормативных документах для железнодорожных шпал.
Claims (3)
- Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал, включающий смешение наполнителя и связующего, формование композиционной смеси, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют древесные частицы толщиной 6±2 мм, шириной 15±2 мм, длиной до 50±4 мм, в качестве связующего используют вторичные термопластичные полимеры - полиэтилентерефталат, измельченные до условного диаметра 10 мм, подвергают обработке нагревом до 100°C, при соотношении всех компонентов смеси, мас. %,
-
древесные частицы 70 полиэтилентерефталат 30 - нагревают полученную смесь до 200°C, формуют в пресс-форме под давлением 5±1 МПа и температуре стенок пресс-формы 210±5°C, форму фиксируют запорами и выдерживают 15 мин, охлаждают пресс-форму предварительно в проточной воде в течение 5 мин, далее конвекцией воздуха в течение 15 мин с последующим извлечением композиционного материала и выдержку в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120917A RU2614684C2 (ru) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120917A RU2614684C2 (ru) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015120917A RU2015120917A (ru) | 2016-12-27 |
RU2614684C2 true RU2614684C2 (ru) | 2017-03-28 |
Family
ID=57759336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015120917A RU2614684C2 (ru) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2614684C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707260C1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Инновации" | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU15577U1 (ru) * | 2000-08-07 | 2000-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Приморнефтегаз" | Шпала |
RU2179923C2 (ru) * | 2000-03-30 | 2002-02-27 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт лесной промышленности" | Способ изготовления литой шпалы для железных дорог широкой колеи |
KR20050087322A (ko) * | 2004-02-26 | 2005-08-31 | 상원산업(주) | 목분을 함유한 합성 침목 |
RU2327712C1 (ru) * | 2007-03-27 | 2008-06-27 | Институт проблем нефти и газа СО РАН | Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала |
RU2012148199A (ru) * | 2012-11-14 | 2014-05-20 | Роман Сергеевич Себекин | Шпала полимерная на основе вторично переработанных пластиковых отходов и способ ее производства |
-
2015
- 2015-06-02 RU RU2015120917A patent/RU2614684C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2179923C2 (ru) * | 2000-03-30 | 2002-02-27 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт лесной промышленности" | Способ изготовления литой шпалы для железных дорог широкой колеи |
RU15577U1 (ru) * | 2000-08-07 | 2000-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Приморнефтегаз" | Шпала |
KR20050087322A (ko) * | 2004-02-26 | 2005-08-31 | 상원산업(주) | 목분을 함유한 합성 침목 |
RU2327712C1 (ru) * | 2007-03-27 | 2008-06-27 | Институт проблем нефти и газа СО РАН | Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала |
RU2012148199A (ru) * | 2012-11-14 | 2014-05-20 | Роман Сергеевич Себекин | Шпала полимерная на основе вторично переработанных пластиковых отходов и способ ее производства |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707260C1 (ru) * | 2019-03-27 | 2019-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Инновации" | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015120917A (ru) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pickering et al. | Preparation and mechanical properties of novel bio-composite made of dynamically sheet formed discontinuous harakeke and hemp fibre mat reinforced PLA composites for structural applications | |
US9644324B2 (en) | Thermoset composite material and structural component and method of making the same from engineered recycled rubber powder | |
US20070207314A1 (en) | Recycled Polymeric Composite Crossties and Methods of Manufacture | |
KR102155019B1 (ko) | 폐플라스틱을 이용한 철도용 침목 | |
CN104530529B (zh) | 一种塑木复合材料的制备方法 | |
Ramezani Kakroodi et al. | Reinforcement of maleated polyethylene/ground tire rubber thermoplastic elastomers using talc and wood flour | |
KR101987629B1 (ko) | 폐플라스틱을 이용한 철도 침목의 제조방법 및 장치 | |
US20230028139A1 (en) | Method for the devulcanization of a vulcanized rubber mixture, device for carrying out the method and use of the device for the devulcanization of a vulcanized rubber mixture | |
RU2614684C2 (ru) | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал | |
KR20160023967A (ko) | 자동차 내장재용 천연섬유 강화 플라스틱의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 자동차 내장재용 천연섬유 강화 플라스틱 | |
RU2327712C1 (ru) | Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала | |
RU2707260C1 (ru) | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов | |
KR101308153B1 (ko) | 천연섬유계 필러를 함유하는 폐플라스틱의 재활용 방법 | |
CN103223700A (zh) | 一种氨基模塑料颗粒的造粒工艺 | |
CN105949732A (zh) | 一种高性能可降解聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
KR102268495B1 (ko) | 기계적 물성 및 내수성이 우수한 재생 수지 복합 조성물 및 이로 형성된 성형품 | |
US20070212437A1 (en) | Recycled Polymeric Composite Crossties and Methods of Manufacture | |
KR20210067574A (ko) | 재활용 필름 포장재를 이용한 인공골재 제조방법 | |
US9486808B2 (en) | Process of obtaining plastic compound based on fibrous plant material, plastic compound based on fibrous plant material obtained and equipment for extrusion of plastic compound based on fibrous plant material | |
DE102007050784A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Kunststoffplatten aus einem thermoplastischen Kunststoffrecyclat | |
RU2302433C1 (ru) | Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал | |
RU2781265C1 (ru) | Способ получения изделий из древесно-полимерных композитов | |
Gozdecki et al. | Effect of high temperature on the mechanical properties of wood-polymer composites | |
RU2756774C1 (ru) | Полимерная композиция | |
RU2700065C2 (ru) | Композиционный материал для резинотехнических изделий и способ его получения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170603 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191108 |