RU2813002C1 - Raw mixture of materials for production of facing mineral-polymer materials - Google Patents
Raw mixture of materials for production of facing mineral-polymer materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813002C1 RU2813002C1 RU2023119825A RU2023119825A RU2813002C1 RU 2813002 C1 RU2813002 C1 RU 2813002C1 RU 2023119825 A RU2023119825 A RU 2023119825A RU 2023119825 A RU2023119825 A RU 2023119825A RU 2813002 C1 RU2813002 C1 RU 2813002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- production
- methylene chloride
- materials
- basalt
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 15
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010811 mineral waste Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 2
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 2
- 229920011532 unplasticized polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical class [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000011160 magnesium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Description
Сырьевая смесь относится к получению композиционных материалов из полимерных и минеральных отходов для производства изделий в виде плит, блоков и стеновых панелей для наружной и внутренней облицовки стен и цоколей зданий и сооружений.Raw material mixture refers to the production of composite materials from polymer and mineral waste for the production of products in the form of slabs, blocks and wall panels for external and internal cladding of walls and plinths of buildings and structures.
Известен способ переработки полимерных отходов с получением строительного материала [1], заключающийся в предварительном измельчении смеси несортированных отходов ПЭНД и ПЭВД в количестве 10-50 %, последующем смешиванием с глиной влажностью 8-12 %, прессовании при 10 МПа, сушке и температурной обработке в течение 90-180 мин при температуре плавления полимерной составляющей смеси. Преимуществами данной смеси являются возможность утилизации полимерных отходов и достаточно низкое водопоглощение (2,61-5,71 %), а к недостаткам относятся низкая прочность на сжатие (9,11-20,45 МПа) и изгиб (2,61-5,71 МПа). Технологическими недостатками способа являются энергоемкость процесса плавления полимеров и возможность их термодеструкции в процессе переработки.There is a known method for processing polymer waste to produce building material [1], which consists of preliminary grinding of a mixture of unsorted HDPE and LDPE waste in an amount of 10-50%, subsequent mixing with clay with a moisture content of 8-12%, pressing at 10 MPa, drying and heat treatment at for 90-180 minutes at the melting temperature of the polymer component of the mixture. The advantages of this mixture are the possibility of recycling polymer waste and fairly low water absorption (2.61-5.71%), while the disadvantages include low compressive strength (9.11-20.45 MPa) and bending strength (2.61-5. 71 MPa). Technological disadvantages of the method are the energy intensity of the polymer melting process and the possibility of their thermal destruction during processing.
Известна смесь для получения композиционных строительных материалов, содержащая компоненты коммунальных отходов [2], состоящая из 75 мас. ч. отходов полиэтилентерефталата, 25 мас. ч. отходов полиолефинов, 5 мас. ч. модифицированного сополимера этилена и винилацетата, 0-160 мас.ч. минерального наполнителя с содержанием карбонатов кальция и магния не менее 80%, 8-48 мас.ч. древесного наполнителя, обработанного в 20%-ном растворе силиката натрия. Преимуществами данной смеси является возможность комплексной утилизации разнородных отходов, низкое водопоглощение (0,4-2,7 мас.%), высокая морозостойкость (более 200 циклов) и достаточно высокая прочность на сжатие (25,1-35,9 МПа) изделий. К недостаткам смеси можно отнести сравнительно низкие показатели изделий по прочности на изгиб (6,2-16,1 МПа), возможность деструкции полимеров при плавлении, длительность и многостадийность производственного цикла и его высокую энергоемкость, связанные с необходимостью отдельного плавления, измельчения и сушки отходов полиэтилентерефталата, обработкой древесных отходов с последующей сушкой, предварительный прогрев минерального наполнителя до 150 °С и высокое давление прессования изделий, равное 25 МПа.A mixture for producing composite building materials is known, containing components of municipal waste [2], consisting of 75 wt. including polyethylene terephthalate waste, 25 wt. including waste polyolefins, 5 wt. parts of modified copolymer of ethylene and vinyl acetate, 0-160 parts by weight. mineral filler containing at least 80% calcium and magnesium carbonates, 8-48 parts by weight. wood filler treated in a 20% sodium silicate solution. The advantages of this mixture are the possibility of complex recycling of heterogeneous waste, low water absorption (0.4-2.7 wt.%), high frost resistance (more than 200 cycles) and fairly high compressive strength (25.1-35.9 MPa) of products. The disadvantages of the mixture include the relatively low bending strength of products (6.2-16.1 MPa), the possibility of destruction of polymers during melting, the duration and multi-stage nature of the production cycle and its high energy intensity associated with the need for separate melting, grinding and drying of waste polyethylene terephthalate, processing of wood waste followed by drying, preheating of the mineral filler to 150 ° C and high pressure of pressing products equal to 25 MPa.
Известен способ производства композитных строительных изделий [3], заключающийся в перемешивании и экструдировании смеси из бытовых отходов полимерных материалов и карбонатного наполнителя. В качестве карбонатного наполнителя используют отходы камнепиления и переработки известняков-ракушечников или нуммулитовых известняков и/или отходы дробления и переработки известняковых пород на щебень фракцией до 5 мм. Преимуществами способа являются возможность комплексной переработки разнородных отходов, а к недостаткам относятся энергоемкость процесса плавления полимеров и возможность их термодеструкции в процессе переработки, высокая плотность (1820-1900 кг/м3) и низкая прочность (5-15 МПа) изделий.There is a known method for the production of composite building products [3], which consists of mixing and extruding a mixture of household waste polymer materials and carbonate filler. As a carbonate filler, waste from stone sawing and processing of shell limestone or nummulitic limestone and/or waste from crushing and processing limestone rocks into crushed stone with a fraction of up to 5 mm is used. The advantages of the method are the possibility of complex processing of heterogeneous waste, while the disadvantages include the energy intensity of the polymer melting process and the possibility of their thermal destruction during processing, high density (1820-1900 kg/m 3 ) and low strength (5-15 MPa) of products.
Известен способ переработки полимерных отходов и стекольного боя с получением облицовочных и отделочных материалов [4], заключающийся в предварительном перемешивании отходов непластифицированного поливинилхлорида с метиленом хлористым техническим при соотношении полимер : растворитель от 1 : 1,5 до 1 : 2,5. Полученный раствор перемешивают с измельченным и высушенным стекольным боем с размером частиц не более 0,63 мм. Из полученной смеси при давлении 8 МПа формуют изделия. Преимуществами данного способа являются комплексная утилизация разнородных отходов, низкая энергоемкость производства и исключение вероятности термодеструкции непластифицированного поливинилхлорида за счет замены плавления полимера на его растворение, достаточно низкое водопоглощение (3,8-9,5 %) и относительно высокая морозостойкость (37-52 циклов). Недостатком данной смеси является низкая прочность на сжатие (13,2-15,5 МПа) и изгиб (3,3-3,7 МПа).There is a known method for processing polymer waste and broken glass to produce facing and finishing materials [4], which consists of preliminary mixing of unplasticized polyvinyl chloride waste with technical methylene chloride at a polymer:solvent ratio of 1:1.5 to 1:2.5. The resulting solution is mixed with crushed and dried glass scrap with a particle size of no more than 0.63 mm. Products are formed from the resulting mixture at a pressure of 8 MPa. The advantages of this method are the comprehensive recycling of heterogeneous waste, low energy intensity of production and elimination of the likelihood of thermal destruction of unplasticized polyvinyl chloride by replacing the melting of the polymer with its dissolution, fairly low water absorption (3.8-9.5%) and relatively high frost resistance (37-52 cycles) . The disadvantage of this mixture is its low compressive strength (13.2-15.5 MPa) and bending strength (3.3-3.7 MPa).
Наиболее близкой к предлагаемому решению является сырьевая смесь для производства облицовочных полимерных композитных изделий [5], включающая, мас.%: кирпичный бой с удельной поверхностью 50-160 см2/г (т.е. минеральный наполнитель) 45-75; раствор отходов пенополистирола в метилене хлористом техническом в соотношении пенополистирол : метилен хлористый технический от 1:1,2 до 1:1,8 - остальное; при этом содержание отходов пенополистирола составляет от 8,9 до 25,0 мас.%, а содержание метилена хлористого технического составляет от 16,1 до 30 мас.%. Преимуществами данного способа является одновременная переработка разнородных отходов, низкая энергоемкость производства и исключение вероятности деструкции пенополистирола, низкое водопоглощение (2,1-4,34 %) и относительно высокая морозостойкость (52-58 циклов). Недостатком данной смеси является низкая прочность на сжатие (12,6-16,2 МПа) и изгиб (3,2-4,0 МПа).The closest to the proposed solution is the raw material mixture for the production of facing polymer composite products [5], including, wt.%: broken brick with a specific surface of 50-160 cm 2 /g (i.e. mineral filler) 45-75; solution of polystyrene foam waste in technical methylene chloride in the ratio polystyrene foam: technical methylene chloride from 1:1.2 to 1:1.8 - the rest; the content of waste polystyrene foam ranges from 8.9 to 25.0 wt.%, and the content of technical methylene chloride ranges from 16.1 to 30 wt.%. The advantages of this method are the simultaneous processing of heterogeneous waste, low energy intensity of production and elimination of the likelihood of destruction of polystyrene foam, low water absorption (2.1-4.34%) and relatively high frost resistance (52-58 cycles). The disadvantage of this mixture is its low compressive strength (12.6-16.2 MPa) and bending strength (3.2-4.0 MPa).
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение прочности на сжатие и изгиб изделий.The technical problem to which this invention is aimed is to increase the compressive and bending strength of products.
Для достижения поставленной задачи предлагается в качестве наполнителя применять измельченные до размера частиц не более 0,63 мм базальтовые отходы, а соотношение отходы пенополистирола (отходы ППС) : метилен хлористый технический (растворитель) составляет от 1 : 1,2 до 1 : 1,8 при следующем соотношении компонентов (в мас.%):To achieve this task, it is proposed to use basalt waste crushed to a particle size of no more than 0.63 mm as a filler, and the ratio of polystyrene foam waste (PPS waste) : technical methylene chloride (solvent) is from 1: 1.2 to 1: 1.8 with the following ratio of components (in wt.%):
В данном изобретении предлагается использовать базальтовые отходы в виде крошки или аспирации базальтовой ваты, образующиеся при обрезке и подгонке по форме готовых изделий. Допускается использовать базальтовый отсев, образующийся при дроблении и фракционировании базальта при производстве щебня, а также отходы резания, распиловки, шлифовки и полировки базальта, а также базальтовую муку. Перед использованием базальтовые отходы высушиваются до постоянной массы и измельчаются до размера частиц не более 0,63 мм.This invention proposes to use basalt waste in the form of crumbs or aspiration of basalt wool, formed during cutting and fitting of finished products. It is allowed to use basalt screenings formed during crushing and fractionation of basalt during the production of crushed stone, as well as waste from cutting, sawing, grinding and polishing basalt, as well as basalt flour. Before use, basalt waste is dried to a constant mass and crushed to a particle size of no more than 0.63 mm.
Для получения полимерного связующего предлагается использовать отходы потребления изделий из пенополистирола, в частности отработанных элементов упаковки для бытовой техники, оборудования и т.п. Перед использованием отходы ППС также предварительно высушиваются до постоянной массы и измельчаются до размера кусков не более 6 см. Допускается использование других отходов других изделий из полистирола.To obtain a polymer binder, it is proposed to use waste from consumption of polystyrene foam products, in particular waste packaging elements for household appliances, equipment, etc. Before use, EPS waste is also pre-dried to a constant weight and crushed to a piece size of no more than 6 cm. Other waste from other polystyrene products can be used.
Применение базальтовых отходов и отходов ППС обосновано тем, что они накапливаются в больших количествах, превышающих объемы их утилизации. Особенно это актуально для отходов ППС, что связано с сравнительно небольшим периодом эксплуатации изделий и большими объемами из-за низкой плотности. В тоже время изделия из базальта широко используются для строительной облицовки за счет своей прочности, а изделия из полистирола отличаются прочностью и влагостойкостью.The use of basalt waste and EPP waste is justified by the fact that they accumulate in large quantities exceeding the volume of their disposal. This is especially true for EPP waste, which is associated with a relatively short period of operation of the products and large volumes due to low density. At the same time, products made from basalt are widely used for building cladding due to their strength, and products made from polystyrene are durable and moisture resistant.
Для получения из отходов ППС вторичного полистирольного связующего и перевода вторичного полистирола в вязкотекучее состояние в данном изобретение предусматривается их растворение в метилене хлористом техническом первого сорта по ГОСТ 9968-86 с последующей термообработкой отформованных изделий при температуре не ниже температуры кипения растворителя. Применение растворения полимера в отличии от его плавления позволяет понизить энергоемкость производственного цикла за счет холодных стадий перемешивания и прессования, а также исключает вероятность термодеструкции полимера, что особенно важно для вторичных полимеров. Следует отметить, что температура кипения метилена хлористого технического (39,6 °С) существенно ниже температуры начала термодеструкции полистирола (около 180-200 °С). Чтобы максимально снизить потери растворителя в процессе улетучивания при термообработке для промышленного применения предлагаемой сырьевой смеси предусматривается применение герметичного оборудования, улавливание и конденсация паров метилена хлористого технического для его повторного использования.To obtain a secondary polystyrene binder from EPS waste and convert secondary polystyrene into a viscous-flow state, this invention provides for their dissolution in first grade technical methylene chloride according to GOST 9968-86, followed by heat treatment of the molded products at a temperature not lower than the boiling point of the solvent. The use of dissolving the polymer, as opposed to melting it, makes it possible to reduce the energy intensity of the production cycle due to the cold stages of mixing and pressing, and also eliminates the possibility of thermal destruction of the polymer, which is especially important for secondary polymers. It should be noted that the boiling point of technical methylene chloride (39.6 °C) is significantly lower than the temperature at which the thermal destruction of polystyrene begins (about 180-200 °C). In order to minimize the loss of solvent during volatilization during heat treatment for industrial use of the proposed raw material mixture, the use of sealed equipment, capture and condensation of commercial methylene chloride vapor for its reuse is provided.
Применение метилена хлористого технического обосновано высокими показателями растворяющей и проникающей способностей, позволяющими быстро и в достаточно больших количествах растворять отходы ППС, а также высокой летучестью, что позволяет быстро удалить его при термообработке. Это позволяет уменьшить продолжительность и энергоемкость производственного цикла. Также следует отметить, что метилен хлористый технический отличается низкими показателями по горючести и взрывоопасности, является веществом 4 класса опасности и его стоимость ниже, чем у большинства других растворителей.The use of technical methylene chloride is justified by its high dissolving and penetrating abilities, which allow quickly and in sufficiently large quantities to dissolve EPS waste, as well as its high volatility, which allows it to be quickly removed during heat treatment. This makes it possible to reduce the duration and energy intensity of the production cycle. It should also be noted that technical methylene chloride is characterized by low flammability and explosiveness, is a substance of hazard class 4 and its cost is lower than that of most other solvents.
Соотношение и количество вводимых добавок влияет на достижение поставленной технической задачи.The ratio and quantity of added additives influences the achievement of the technical task.
При содержании базальтовых отходов в количестве менее 34,9 мас.% сырьевая смесь получается излишне пластичной, что приводит к перепрессовке, деформации и образованию облоя у изделий, которые отличаются низкой прочностью из-за неэффективного наполнения полимерного связующего. При содержании базальтовых отходов в количестве более 72 мас.% сырьевая смесь получается неоднородной и сыпучей, а у изделий наблюдается недостаток связующего, проявляющийся в низкой прочности, осыпании граней и высоком водопоглощении из-за высокой пористости и преобладании открытых пор.When the content of basalt waste is less than 34.9 wt.%, the raw material mixture turns out to be excessively plastic, which leads to over-pressing, deformation and flash formation in products that are characterized by low strength due to ineffective filling of the polymer binder. When the content of basalt waste is more than 72 wt.%, the raw material mixture turns out to be heterogeneous and friable, and the products have a lack of binder, manifested in low strength, shedding of edges and high water absorption due to high porosity and the predominance of open pores.
Отходы ППС и метилен хлористый технический должны вводиться в состав смеси в определенных соотношениях. При соотношениях отходы ППС : растворитель менее 1 : 1,2 раствор связующего отличается излишней вязкостью, что не позволяет получить однородную сырьевую смесь при перемешивании и приводит к неоднородному распределению связующего в объеме изделий. При этом время растворения отходов ППС увеличивается, а удаление растворителя происходит быстрее, чем требуется для завершения стадий перемешивания и прессования, что не позволяет получить изделия с высокими эксплуатационными характеристиками. При соотношениях отходы ППС : растворитель более 1 : 1,8 сырьевая смесь получается избыточно влажной и пластичной, что затрудняет перемешивание, приводит к образованию облоя и перепрессовке, является причиной недостатка связующего, последствия которого описаны выше. При этом избыточное количество метилена хлористого технического ускоряет растворение отходов ППС, но при этом существенно увеличивается время термообработки для его удаления, что повышает энергоемкость и длительность производственного цикла.EPS waste and industrial methylene chloride must be added to the mixture in certain proportions. When the ratio of waste EPS: solvent is less than 1: 1.2, the binder solution is characterized by excessive viscosity, which does not allow obtaining a homogeneous raw material mixture when stirred and leads to a non-uniform distribution of the binder in the volume of products. At the same time, the dissolution time of EPS waste increases, and solvent removal occurs faster than required to complete the mixing and pressing stages, which does not allow obtaining products with high performance characteristics. When the ratio of waste EPS: solvent is more than 1: 1.8, the raw material mixture turns out to be excessively wet and plastic, which makes mixing difficult, leads to the formation of flash and overpressing, and causes a lack of binder, the consequences of which are described above. At the same time, an excess amount of technical methylene chloride accelerates the dissolution of EPS waste, but at the same time the heat treatment time for its removal significantly increases, which increases energy intensity and the duration of the production cycle.
Таким образом, техническая задача по повышению прочности на сжатие и изгиб изделий при реализации данного изобретения может быть решена при содержании в сырьевой смеси от 34,9 до 72,0 мас.% базальтовых отходов, от 11,8 до 27,0 мас.% отходов ППС и от 15,3 до 41,8 мас.% метилена хлористого технического при условии, что соотношение отходы ППС : метилен хлористый технический составит от 1 : 1,2 до 1 : 1,8.Thus, the technical problem of increasing the compressive and bending strength of products when implementing this invention can be solved when the raw material mixture contains from 34.9 to 72.0 wt.% basalt waste, from 11.8 to 27.0 wt.% EPS waste and from 15.3 to 41.8 wt.% technical methylene chloride, provided that the ratio of EPS waste: technical methylene chloride is from 1: 1.2 to 1: 1.8.
Реализация предлагаемого изобретения предпочтительна по следующей технологии: предварительно высушенные до постоянной массы и измельченные отходы ППС смешивают с метиленом хлористым техническим в заданных соотношениях с получением раствора связующего. Полученный раствор перемешивают до однородной сырьевой смеси с заданным количеством базальтовых отходов, которые предварительно высушивают до постоянной массы, измельчают и фракционируют до размера частиц не более 0,63 мм. Из полученной сырьевой смеси при удельном давлении 8,5 МПа прессуют изделия, которые после извлечения из пресс-формы подвергаются термообработке при температуре не менее 40 °С в течение 30 - 180 мин в зависимости от габаритов изделий, количества раствора связующего и содержания в нем отходов ППС.The implementation of the proposed invention is preferable using the following technology: pre-dried to constant weight and crushed waste EPP is mixed with technical methylene chloride in specified ratios to obtain a binder solution. The resulting solution is mixed to a homogeneous raw mixture with a given amount of basalt waste, which is pre-dried to a constant mass, crushed and fractionated to a particle size of no more than 0.63 mm. From the resulting raw material mixture at a specific pressure of 8.5 MPa, products are pressed, which, after removal from the mold, are subjected to heat treatment at a temperature of at least 40 ° C for 30 - 180 minutes, depending on the dimensions of the products, the amount of binder solution and the waste content in it PPP.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами:The claimed invention is illustrated by the following examples:
1. К 40,5 мас.% базальтовых отходов добавляют 27,0 мас.% отходов ППС, растворенных в 32,5 мас.% метилена хлористого технического, и получают композиционный материал по указанной выше технологии;1. To 40.5 wt.% of basalt waste add 27.0 wt.% of EPS waste dissolved in 32.5 wt.% of technical methylene chloride, and a composite material is obtained using the above technology;
2. К 38,5 мас.% базальтовых отходов добавляют 25,6 мас.% отходов ППС, растворенных в 35,9 мас.% метилена хлористого технического, и получают композиционный материал по указанной выше технологии;2. To 38.5 wt.% of basalt waste add 25.6 wt.% of EPS waste dissolved in 35.9 wt.% of technical methylene chloride, and a composite material is obtained according to the above technology;
3. К 64,5 мас.% базальтовых отходов добавляют 16,1 мас.% отходов ППС, растворенных в 19,4 мас.% метилена хлористого технического, и получают композиционный материал по указанной выше технологии;3. To 64.5 wt.% of basalt waste add 16.1 wt.% of EPS waste dissolved in 19.4 wt.% of technical methylene chloride, and a composite material is obtained using the above technology;
4. К 53,6 мас.% базальтовых отходов добавляют 17,9 мас.% отходов ППС, растворенных в 28,5 мас.% метилена хлористого технического, и получают композиционный материал по указанной выше технологии;4. To 53.6 wt.% of basalt waste add 17.9 wt.% of EPS waste dissolved in 28.5 wt.% of technical methylene chloride, and a composite material is obtained using the above technology;
5. К 45,5 мас.% базальтовых отходов добавляют 19,5 мас.% отходов ППС, растворенных в 35,0 мас.% метилена хлористого технического, и получают композиционный материал по указанной выше технологии.5. To 45.5 wt.% of basalt waste, add 19.5 wt.% of EPS waste dissolved in 35.0 wt.% of technical methylene chloride, and a composite material is obtained using the above technology.
Свойства материалов, полученных с использованием известного и предлагаемого составов сырьевой смеси, приведены в таблице 1.The properties of materials obtained using the known and proposed raw material mixture compositions are given in Table 1.
Таблица 1Table 1
Источники информацииInformation sources
1. Патент на изобретение № 2327712, кл. C08J 11/06, C08L 23/06, С04В 14/10, 2005;1. Patent for invention No. 2327712, cl. C08J 11/06, C08L 23/06, C04B 14/10, 2005;
2. Патент на изобретение № 2688718, кл. С04В 26/02, С04В 18/30, 2018;2. Patent for invention No. 2688718, class. С04В 26/02, С04В 18/30, 2018;
3. Патент на изобретение № 2629033, кл. С04В 18/04, 2017;3. Patent for invention No. 2629033, class. С04В 18/04, 2017;
4. Патент на изобретение № 2679017, кл. С04В 14/22, С04В 18/20, С04В 26/02, С04В 40/02, С04В 111/20, 2019.4. Patent for invention No. 2679017, class. С04В 14/22, С04В 18/20, С04В 26/02, С04В 40/02, С04В 111/20, 2019.
5. Патент на изобретение № 2698352 C1, кл. C04B 26/02, C04B 18/16, С04В 111/20, 2019.5. Patent for invention No. 2698352 C1, cl. C04B 26/02, C04B 18/16, C04B 111/20, 2019.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813002C1 true RU2813002C1 (en) | 2024-02-06 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090288A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Compositions comprising solid particles and binder |
| RU2269496C2 (en) * | 2002-06-06 | 2006-02-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Composition for preparing heat-insulating material |
| RU2628116C1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Raw material mixture for producing construction composite products |
| RU2679017C1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-02-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Method of processing polymer wastes and glass breakage with obtaining facing and finishing materials |
| RU2690826C1 (en) * | 2018-10-03 | 2019-06-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Crude mixture for production of heat-insulating wood-polymer composite materials |
| RU2698352C1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Crude mixture for production of facing polymer composite articles |
| RU2772611C1 (en) * | 2021-08-02 | 2022-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Raw material mixture for the manufacture of heat-insulating polymer composite materials |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090288A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Compositions comprising solid particles and binder |
| RU2269496C2 (en) * | 2002-06-06 | 2006-02-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Composition for preparing heat-insulating material |
| RU2628116C1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Raw material mixture for producing construction composite products |
| RU2679017C1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-02-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Method of processing polymer wastes and glass breakage with obtaining facing and finishing materials |
| RU2690826C1 (en) * | 2018-10-03 | 2019-06-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Crude mixture for production of heat-insulating wood-polymer composite materials |
| RU2698352C1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-08-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Crude mixture for production of facing polymer composite articles |
| RU2772611C1 (en) * | 2021-08-02 | 2022-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Raw material mixture for the manufacture of heat-insulating polymer composite materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5482550A (en) | Structural building unit and method of making the same | |
| KR101842000B1 (en) | Quasi-noncombustible recycled foam insulation | |
| US3781396A (en) | Method of manufacturing synthetic resin-cement products | |
| CN107032683A (en) | A kind of energy-saving environment protection brick and preparation method | |
| US3892586A (en) | Process for the preparation of building units | |
| RU2813002C1 (en) | Raw mixture of materials for production of facing mineral-polymer materials | |
| JP6607774B2 (en) | Alkali resistant organic fiber for cement reinforcement | |
| KR20100112299A (en) | Recycling process of papermaking sludge | |
| US9056789B2 (en) | Method of treating stone wool | |
| CN103289307A (en) | Preparation method of high energy-saving type modified environment-friendly phenolic fireproof insulation board | |
| CN103113087A (en) | Method for processing and manufacturing light brick by utilizing household garbage | |
| RU2672285C1 (en) | Raw material mixture for production of facing composite products | |
| RU2792476C1 (en) | Raw mix for production of facing polymer composite materials | |
| KR20200033508A (en) | A method for recovering polystyrene from waste expandable polystyrene with flame retardant by conventional chemical process and the recovered polystyrene | |
| CN109293370A (en) | A method of light material is prepared using manganese mud for raw material microwave high-temperature heating | |
| KR102272182B1 (en) | Method for preparing artificial aggregate using recycled film materials | |
| RU2679017C1 (en) | Method of processing polymer wastes and glass breakage with obtaining facing and finishing materials | |
| RU2698352C1 (en) | Crude mixture for production of facing polymer composite articles | |
| JP2002187115A (en) | Reproducible wooden style molding and its manufacturing method | |
| RU2772611C1 (en) | Raw material mixture for the manufacture of heat-insulating polymer composite materials | |
| RU2690826C1 (en) | Crude mixture for production of heat-insulating wood-polymer composite materials | |
| RU2484110C2 (en) | Wood and polymer composition | |
| RU2426703C1 (en) | Method to make granulated porous filler for concretes | |
| RU2156752C2 (en) | Method of manufacturing heat-insulation and finishing materials | |
| KR100593851B1 (en) | Aggregate binders for polymer concrete, including polymer waxes and polyethylene |