RU2707260C1 - Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов - Google Patents
Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707260C1 RU2707260C1 RU2019108886A RU2019108886A RU2707260C1 RU 2707260 C1 RU2707260 C1 RU 2707260C1 RU 2019108886 A RU2019108886 A RU 2019108886A RU 2019108886 A RU2019108886 A RU 2019108886A RU 2707260 C1 RU2707260 C1 RU 2707260C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- polyethylene
- mixture
- pressure polyethylene
- composite
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
-
- 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
- C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L31/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L31/06—Homopolymers or copolymers of esters of polycarboxylic acids
- C08L31/08—Homopolymers or copolymers of esters of polycarboxylic acids of phthalic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к линейным конструкциям верхнего строения рельсовых путей и применяется на магистральных железнодорожных линиях. Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов включает смешение наполнителя и связующего и формование композиционной смеси. В качестве наполнителя используют древесные частицы. В качестве связующего используют вторичные полимеры - полиэтилентерефталат, полиэтилен низкого давления и полиэтилен высокого давления, измельченные до условного диаметра 10 мм, нагреваемые до 120°С, при соотношении всех компонентов смеси: древесные частицы 60 мас. , полиэтилентерефталат 20 мас.%, полиэтилен низкого давления 10 мас.%, полиэтилен высокого давления 10 мас.%. Полученную смесь нагревают до 220±5°С, формуют в пресс-форме под давлением 1,2±0,6 МПа и температуре стенок пресс-формы 220±5°С. Фиксируют форму запорами и выдерживают в течение 10 мин. Охлаждают пресс-форму в проточной воде при температуре воды, равной 20±5°С в течение 5 мин с последующим извлечением композиционного материала и выдержкой в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°С. Обеспечивается получение материала с повышенной прочностью и долговечностью. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится относиться к линейным конструкциям верхнего строения рельсовых путей, и применяются 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 термо-пластификацию с введением антиоксиданта и светостабилизатора вторичного полиэтилена, после чего добавляют наполнители, при этом в качестве наполнителей используют мелко-дисперсные 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. RU Патент №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. RU Патент №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, RU Патент №2327712, МПК7 CQ8J 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 древесных отходов.
Техническая задача решается разработкой комплексного способа получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов, включающего смешение наполнителя и связующего, формование композиционной смеси, отличающегося тем, что в качестве наполнителя используют древесные частицы толщиной 5±1 мм, шириной 22,5±12,5 мм, длиной до 22,5±12,5 мм, в качестве связующего используют вторичные полимеры - полиэтилентерефталат, полиэтилен низкого давления, полиэтилен высокого давления измельченные до условного диаметра 10 мм, подвергаемые обработке нагревом до 120°С, при соотношении всех компонентов смеси, мас. %,
древесные частицы | 60, |
полиэтилентерефталат | 20, |
полиэтилен низкого давления | 10, |
полиэтилен высокого давления | 10, |
нагреванием полученной смеси до 220±5°С, формованием смеси в пресс-форме под давлением 1,2±0,6 МПа и температуре стенок пресс-формы 220±5°С, фиксированием формы запорами и выдержкой в течение 10 мин, охлаждением пресс-формы в проточной воде при температуре воды равной 20±5°С в течение 5 мин, последующим извлечением композиционного материала и выдержкой в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°С.
Решение технической задачи позволяет получить материал с повышенной прочностью материала в 2 раза, долговечностью в 5 раз.
На Фиг. 1 представлена схема комплексного способа получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов.
Способ осуществляется согласно схемы комплексного способа получения композиционных шпал, путем переработки древесных и полимерных отходов, 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 композиционных железнодорожных шпал. Состав и основные показатели материала, а именно плотность, предел прочности при сжатии, изгибе и растяжении, модуль упругости при сжатии, изгибе и растяжении, водопоглащении, 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 60 мас. % (90 кг.) Древесные отходы, измельченные до толщины 5±1 мм, ширины 22,5±12,5 мм, длины до 22,5±12,5 мм, транспортируются в бункер для древесного наполнителя 1, откуда посредством секторного дозатора подаются в узел подготовки древесного наполнителя 2. Берут полимерные отходы (полиэтилентерефталат (30 кг), полиэтилен низкого давления (15 кг), полиэтилен высокого давления (15 кг)), измельченные до условного диаметра 10 мм, транспортируют в бункер для полимерного связующего 3, откуда посредствам секторного дозатора подают в узел подготовки полимерного связующего 4. Компоненты, прошедшие стадию подготовки с помощью секторных дозаторов подают в узел смешения компонентов 5, где образуется композиционная смесь. Композиционная смесь, посредством открытия шлюзового затвора в узле смешения, подают в термическую часть узла формования композиционной смеси 6, где нагревают до 220±5°С, при транспортировании шнековым устройством и загружают в обогреваемую пресс-форму. Загруженную пресс-форму подают в механическую часть узла формования композиционной смеси 7, где прессуют композиционную массы до фиксирования крышки пресс-формы. Закрытую пресс-форму после технологической выдержки подают в гидравлическую часть узла охлаждения композиционной массы 8, где снижают температуру материала до 20±5°С.Остывшую закрытую пресс-форму подают в узел расформования пресс-форм 10, где осуществляют расфиксация затворов крышки пресс-формы и расформование пресс-формы. Извлеченный материал подают на технологическую выдержку на склад готовой продукции при атмосферных условиях. Полученный образец имеет геометрические размеры: 2750×220×180 мм и соответствует ГОСТ 78-2004.
Таким образом, заявляемый комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов, в сравнении с прототипом, позволяет получить материал с прочностью выше в 2 раза, долговечностью в 5 раза и с показателями, превышающими значения указанные в нормативных документах для железнодорожных шпал.
Claims (3)
- Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов, включающий смешение наполнителя и связующего, формование композиционной смеси, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют древесные частицы толщиной 5±1 мм, шириной 22,5±12,5 мм, длиной до 22,5±12,5 мм, в качестве связующего используют вторичные полимеры - полиэтилентерефталат, полиэтилен низкого давления, полиэтилен высокого давления, измельченные до условного диаметра 10 мм, подвергаемые обработке нагревом до 120°С, при соотношении всех компонентов смеси, мас.%:
-
древесные частицы 60 полиэтилентерефталат 20 полиэтилен низкого давления 10 полиэтилен высокого давления 10, - нагреванием полученной смеси до 220±5°С, формованием смеси в пресс-форме под давлением 1,2±0,6 МПа и температуре стенок пресс-формы 220±5°С, фиксированием формы запорами и выдержкой в течение 10 мин, охлаждением пресс-формы в проточной воде при температуре воды, равной 20±5°С в течение 5 мин, последующим извлечением композиционного материала и выдержкой в течение 24 часов при температуре воздуха 18±3°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108886A RU2707260C1 (ru) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108886A RU2707260C1 (ru) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707260C1 true RU2707260C1 (ru) | 2019-11-26 |
Family
ID=68652912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108886A RU2707260C1 (ru) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707260C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1794024A3 (en) * | 1991-06-27 | 1993-02-07 | Boлkob Baлepий Гeopгиebич;Heпpoшиh Ebгehий Иbahobич;Биkбaу Mapceль Яhobич;Зamыцkий Bлaдиmиp Bлaдиmиpobич;Aлekceeb A.C.;Луkьяhehko A.Г.;Пetpob Bиktop Лeohидobич | Method of building articles manufacturing by pressing and mixture composition for manufacturing building articles by this method |
RU2581047C2 (ru) * | 2014-03-20 | 2016-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Политехнологии" | Способ получения теплоизоляционного материала на основе древесных и термопластичных отходов |
RU2614684C2 (ru) * | 2015-06-02 | 2017-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Инновации" | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал |
WO2017079815A1 (pt) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Hoffmann Bampi Guilherme | Formulação de compósito de resíduos de madeira e termoplástico reciclado com aditivos nanométricos e produto resultante |
-
2019
- 2019-03-27 RU RU2019108886A patent/RU2707260C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1794024A3 (en) * | 1991-06-27 | 1993-02-07 | Boлkob Baлepий Гeopгиebич;Heпpoшиh Ebгehий Иbahobич;Биkбaу Mapceль Яhobич;Зamыцkий Bлaдиmиp Bлaдиmиpobич;Aлekceeb A.C.;Луkьяhehko A.Г.;Пetpob Bиktop Лeohидobич | Method of building articles manufacturing by pressing and mixture composition for manufacturing building articles by this method |
RU2581047C2 (ru) * | 2014-03-20 | 2016-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Политехнологии" | Способ получения теплоизоляционного материала на основе древесных и термопластичных отходов |
RU2614684C2 (ru) * | 2015-06-02 | 2017-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Инновации" | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал |
WO2017079815A1 (pt) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Hoffmann Bampi Guilherme | Formulação de compósito de resíduos de madeira e termoplástico reciclado com aditivos nanométricos e produto resultante |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Santos et al. | Polyamide-6/vegetal fiber composite prepared by extrusion and injection molding | |
US9644324B2 (en) | Thermoset composite material and structural component and method of making the same from engineered recycled rubber powder | |
Bhaskar et al. | Evaluation of properties of propylene-pine wood plastic composite | |
US20120225976A1 (en) | Composition of thermoplastic composites, manufacturing processes and resulting products | |
KR102155019B1 (ko) | 폐플라스틱을 이용한 철도용 침목 | |
US20070207314A1 (en) | Recycled Polymeric Composite Crossties and Methods of Manufacture | |
US20040126515A1 (en) | Wood-plastic composite having improved strength | |
RU2707260C1 (ru) | Комплексный способ получения композиционных шпал путем переработки древесных и полимерных отходов | |
RU2614684C2 (ru) | Способ переработки древесных и термополимерных отходов с получением железнодорожных шпал | |
RU2327712C1 (ru) | Способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала | |
DE4330860C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines flächigen Halbzeugs aus glasmattenverstärkten Propylenpolymerisaten | |
CN102146175B (zh) | 轮胎再生胶微波连续发泡板材及其制备方法 | |
Grande et al. | Investigation of fiber organization and damage during single screw extrusion of natural fiber reinforced thermoplastics | |
KR101308153B1 (ko) | 천연섬유계 필러를 함유하는 폐플라스틱의 재활용 방법 | |
Chaitanya et al. | Processing of lignocellulosic fiber-reinforced biodegradable composites | |
CN110551403B (zh) | 一种高强度和生物耐久性的木塑复合材料及其制备方法 | |
Shao et al. | Fabrication of wood fiber-rubber composites with reclaimed rubber | |
HU212122B (en) | Polimer compositions containing waste rubber and/ore waste leather as filler | |
CN105949732A (zh) | 一种高性能可降解聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
KR102272182B1 (ko) | 재활용 필름 포장재를 이용한 인공골재 제조방법 | |
KR102268495B1 (ko) | 기계적 물성 및 내수성이 우수한 재생 수지 복합 조성물 및 이로 형성된 성형품 | |
DE102007050784B4 (de) | Verfahren zum Herstellen von Kunststoffplatten aus einem thermoplastischen Kunststoffrecyclat | |
RU2781265C1 (ru) | Способ получения изделий из древесно-полимерных композитов | |
EP3842482A1 (en) | Ecological composite made of recycled thermoplastic materials and method used in its production | |
KR0133247B1 (ko) | 카페트 폐기물을 이용한 블록 제품과 그 제조 공정 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210328 |