RU2645994C2 - Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала - Google Patents
Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645994C2 RU2645994C2 RU2016127096A RU2016127096A RU2645994C2 RU 2645994 C2 RU2645994 C2 RU 2645994C2 RU 2016127096 A RU2016127096 A RU 2016127096A RU 2016127096 A RU2016127096 A RU 2016127096A RU 2645994 C2 RU2645994 C2 RU 2645994C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- waste
- heat
- sound insulating
- construction material
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title abstract 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 16
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/0005—Direct recuperation and re-use of scrap material during moulding operation, i.e. feed-back of used material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/0026—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics by agglomeration or compacting
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления плит, обладающих тепло- и звукоизоляционными свойствами. Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала включает измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов и отходов древесины в виде опилок при температуре от 130 до 200°C, загрузку смеси в форму и нагрев до 230˚С в течение 10-15 минут с приложением давления до 5 МПа и с последующим охлаждением в течение часа. Смесь полимерных отходов включает отходы полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, полиэтилена, натурального каучука и фенопласты. Обеспечивается повышение тепло- и звукоизоляционных свойств строительного материала. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления плит, обладающих тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Известен способ переработки отходов пластмасс в строительный материал (пат. РФ. Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал / Фомин В.В., Каблуков В.И., Тороян Р.А. [и др.] - №2302433, 2007. - БИ №19), включающий измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов из полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полистирола (ПС), фенопластов, полиэтилентерефталата (ПЭТ) натуральный каучук и полиамид (ПА), загрузку смеси в форму и нагрев с приложением давления и последующим охлаждением. Однако строительные материалы, получаемые данным способом, не обладают достаточными звукоизоляционными свойствами.
Также известен способ изготовления строительного материала ((пат. РФ. Способ изготовления строительного материала / Фомин В.В., Каблуков В.И., Тороян Р.А. - №2302434, 2007. - БИ №19), включающий измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов из полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТ) и отход натурального каучука при температуре от 100 до 130°С, загрузку смеси в форму и нагрев с последующим охлаждением.
Недостатком данного технического решения являются не достаточные теплоизоляционные свойства строительных материалов, получаемых этим способом.
Технология заявляемого способа производства тепло- и звукоизоляционного строительного материала достаточно проста и основана на том, что в результате воздействия нагрева и давления древесные опилки соединяются с термопластиком и образуется гомогенный материал высокой прочности, из которого можно прессовать изделия любой формы. При этом температура плавления полиэтилена не превышает температуры начала обугливания древесины, что позволяет смешивать компоненты и прессовать их при температуре, не превышающей 200°С.
Предлагаемый способ производства строительных материалов решает две задачи, во-первых, получение композиционных изделий с повышенными тепло- и звукоизоляционными свойствами, во-вторых утилизация пластиковых отходов, представляющих проблему для экологического состояния окружающей среды.
Поставленные задачи достигаются в способе изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала, включающем измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов и отходов древесины (опилок) при температуре от 130 до 200°С, загрузку смеси в форму и нагрев с приложением давления с последующим охлаждением, согласно изобретению в состав смеси полимерных отходов входят следующие компоненты: полиэтилентерефталат (ПЭТ), поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки), фенопласты и отходы натурального каучука в виде отработанных медицинских перчаток при следующем соотношении компонентов, мас.%:
При этом расплав смеси полимерных отходов, полученный после гомогенизации, сушат, измельчают и нагревают в форме до 230°С в течение 10-20 минут с приложением давления до 5 МПа и последующим охлаждением готового изделия.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что за счет дополнительных компонентов в смеси полимерных отходов и при определенной последовательности выполняемых действий над смесью достигается улучшение тепло- и звукоизоляционных свойств.
Температура плавления некоторых предлагаемых нами полимеров не превышает температуры начала обугливания древесины, что позволяет смешивать эти компоненты и прессовать их при температуре, не превышающей 200°С. Обугливание древесных опилок не происходит из-за обволакивания частиц древесины расплавленными полимерами, предотвращающим контакт древесины с кислородом воздуха. В результате воздействия нагрева, охлаждения и давления древесные опилки соединяются с полимерами и образуется гомогенный материал, из которого в дальнейшем можно прессовать изделия любой формы.
Таким образом получают пористые изделия заданной формы и с заданными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Для таких материалов характерно строение пор закрытого типа и открытого типа, сообщающихся между собой. Закрытые поры изолированы друг от друга, такое строение способствует эффективной теплоизоляции, а открытые поры в виде сложной системы объединенных между собой разветвленных туннелей приводят к многократному отражению звуковой волны и поглощению части звуковой энергии вследствие внутреннего трения звука через древесные опилки.
По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичная заявляемой, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
Поскольку предлагаемое техническое решение может быть применено для изготовления плит, обладающих тепло- и звукоизоляционными свойствами, то можно утверждать, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».
Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала осуществляется следующим образом.
Полимерные отходы в виде использованных шприцов, медицинских перчаток из натурального каучука, пищевых пакетов, тары из под минеральной воды, пива и т.д., отделочный пластик и пластик холодильных установок, промышленные отходы, состав которых состоит из полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТ), фторопластов, измельчают, а затем добавляют отходы древесины в виде опилок. Компоненты берут в следующих количествах: ПЭ 20-25%; ПВХ 5-7%; ПЭТ 25-30%, каучук 15-20%, фенопласты 5-10% и опилки 5-15%. В предлагаемой смеси в качестве наполнителя используют фенопласты и древесные опилки, в качестве матрицы используются твердые бытовые отходы, содержащие ПЭТ и ПЭ, поэтому их и берут в больших количествах. ПВХ используют для образования в материале пор, образующихся при выделении газа в процессе разложения ПВХ. За счет высокой температуры молекулы газа приобретают большую скорость, двигаясь, они стремятся найти выход, в результате такого движения и образуются поры, что способствует улучшению тепло- и звукоизоляционных свойств строительного материала. Каучук необходим для придания эластичности материалу. В качестве каучука используют отработанные медицинские перчатки. Полученную смесь гомогенизируют в смесителе при температуре от 130 до 200°С в течение 10-15 минут. Затем сушат расплав смеси полимерных отходов и опять измельчают, загружают измельченную смесь полимерных отходов в форму и нагревают до 230°С в течение 10-15 минут с приложением давления до 5 МПа и последующим охлаждением готового изделия в течение часа.
Предлагаемый способ позволяет получить строительный материал из полимерных отходов с улучшенными тепло- и звукоизоляционными свойствами, так при плотности образца 30-80 кг/м3 и при прочности на сжатие 0,28-0,60 МПа коэффициент теплопроводности составляет 0,045 Вт/(м⋅С°), а коэффициент звукопоглощения 0,42, что соответствует требованиям ГОСТа.
В таблице 1 представлены основные свойства готовых изделий, полученных заявляемым и известным способами.
Из таблицы 1 видно, что при сравнении тепло- и звукоизоляционных свойств строительных материалов, полученных заявленным и известным способами, тепло- и звукоизоляционный строительный материал, полученный предлагаемым способом обладает лучшими характеристиками.
Claims (3)
- Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала, включающий измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов из полиэтилена, поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, натурального каучука при температуре от 130-200°С, загрузку смеси полимерных отходов в форму и нагрев с последующим охлаждением, отличающийся тем, что в смесь добавляют отходы, содержащие фенопласты и отходы древесины в виде опилок при следующем составе компонентов, мас.%:
-
- при этом расплав смеси полимерных отходов, полученный после гомогенизации, сушат, измельчают и нагревают в форме до 230°С в течение 10-15 мин с приложением давления до 5 МПа и последующим охлаждением готового изделия в течение часа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016127096A RU2645994C2 (ru) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016127096A RU2645994C2 (ru) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645994C2 true RU2645994C2 (ru) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016127096A RU2645994C2 (ru) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645994C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739888C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2020-12-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Способ получения композиционного материала из коры березы |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4746688A (en) * | 1987-05-21 | 1988-05-24 | Ford Motor Company | Remoldable, wood-filled acoustic sheet |
| RU2302433C1 (ru) * | 2006-05-24 | 2007-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал |
| RU2302434C1 (ru) * | 2006-05-24 | 2007-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Способ изготовления строительного материала |
| RU2511245C2 (ru) * | 2012-07-25 | 2014-04-10 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Способ изготовления строительных плит универсального назначения |
| CN103951937A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-30 | 安徽省中日农业环保科技有限公司 | 一种耐酸碱耐腐蚀复合吸音板材料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-07-05 RU RU2016127096A patent/RU2645994C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4746688A (en) * | 1987-05-21 | 1988-05-24 | Ford Motor Company | Remoldable, wood-filled acoustic sheet |
| RU2302433C1 (ru) * | 2006-05-24 | 2007-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал |
| RU2302434C1 (ru) * | 2006-05-24 | 2007-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Способ изготовления строительного материала |
| RU2511245C2 (ru) * | 2012-07-25 | 2014-04-10 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Способ изготовления строительных плит универсального назначения |
| CN103951937A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-30 | 安徽省中日农业环保科技有限公司 | 一种耐酸碱耐腐蚀复合吸音板材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739888C1 (ru) * | 2020-06-08 | 2020-12-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Способ получения композиционного материала из коры березы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guna et al. | Groundnut shell/rice husk agro-waste reinforced polypropylene hybrid biocomposites | |
| Tungjitpornkull et al. | Processing technique and fiber orientation angle affecting the mechanical properties of E-glass fiber reinforced wood/PVC composites | |
| Abbott et al. | Thermoplastic starch–polyethylene blends homogenised using deep eutectic solvents | |
| Ilangovan et al. | Hybrid biocomposites with high thermal and noise insulation from discarded wool, poultry feathers, and their blends | |
| Müller et al. | Thermal degradation of ethanolamine treated poly (vinyl chloride)/wood flour composites | |
| Satapathy et al. | Influence of fly ash cenospheres on performance of coir fiber‐reinforced recycled high‐density polyethylene biocomposites | |
| Medupin et al. | Mechanical properties of wood waste reinforced polymer matrix composites | |
| Xia et al. | Preparation and properties of cellulose/waste leather buff biocomposites | |
| Khan et al. | Synthesis and characterization of carbon fibers and their application in wood composites | |
| RU2645994C2 (ru) | Способ изготовления тепло- и звукоизоляционного строительного материала | |
| CN104327527B (zh) | 木塑复合材料及其制备方法 | |
| Zhang et al. | A lightweight, thermal insulation and excellent weatherability foam crosslinked by electron beam irradiation | |
| Xu et al. | Interface self‐reinforcing ability and antibacterial effect of natural chitosan modified polyvinyl chloride‐based wood flour composites | |
| KARSLIOĞLU et al. | Insulation properties of bricks with waste rubber and plastic: A | |
| RU2469976C2 (ru) | Способ утилизации отходов с получением огнестойкого строительного материала и композиция для получения огнестойкого строительного материала | |
| JP5442281B2 (ja) | 樹脂素材及びその製造方法 | |
| CN106566070A (zh) | 改性聚丙烯材料及其制备方法 | |
| Cunha et al. | Preparation and characterization of hollow glass microspheres-reinforced poly (acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene) composites | |
| JP2010229423A (ja) | 樹脂素材及びその製造方法 | |
| RU2302433C1 (ru) | Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал | |
| KR102272182B1 (ko) | 재활용 필름 포장재를 이용한 인공골재 제조방법 | |
| Nahar et al. | An approach to utilize crust leather scrapes, dumped into the land, for the production of environmental friendly leather composite | |
| RU2302434C1 (ru) | Способ изготовления строительного материала | |
| Zhou et al. | Toughening effect of bamboo flour/polypropylene foamed composite | |
| BR102019011581A2 (pt) | Processo de fabricação de material compósito a partir de resíduos de mdf e/ou mdp e resina de poliuretano bicomponente vegetal e respectivo produto resultante |