RU2818825C1 - Способ изготовления корьевой плиты - Google Patents
Способ изготовления корьевой плиты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818825C1 RU2818825C1 RU2024105657A RU2024105657A RU2818825C1 RU 2818825 C1 RU2818825 C1 RU 2818825C1 RU 2024105657 A RU2024105657 A RU 2024105657A RU 2024105657 A RU2024105657 A RU 2024105657A RU 2818825 C1 RU2818825 C1 RU 2818825C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- debarking
- temperature
- cycles
- bark
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 3
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 2
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 229920004936 Lavsan® Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 201000005505 Measles Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N odevixibat Chemical compound C12=CC(SC)=C(OCC(=O)N[C@@H](C(=O)N[C@@H](CC)C(O)=O)C=3C=CC(O)=CC=3)C=C2S(=O)(=O)NC(CCCC)(CCCC)CN1C1=CC=CC=C1 XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к изготовлению прессованных плитных материалов из отходов окорки древесного сырья хвойных пород древесины без связующих веществ для строительства, мебельной и деревообрабатывающей отраслей в качестве отделочного и конструкционно-отделочного материала. Способ изготовления корьевой плиты включает кавитационную обработку с 25-35 циклами древесного сырья в гидродинамическом диспергаторе, горячее прессование. Причем в качестве древесного сырья используют отходы окорки древесины хвойных пород, которые перед кавитационной обработкой измельчают до фракции 2-5 мм и подвергают предварительному замачиванию в воде с температурой 20±2°C в течение 120-180 мин. Повышаются физико-механические свойства экологически чистых водостойких плитных материалов, снижается энергоемкость процесса гидродинамической обработки. 2 табл.
Description
Изобретение относится к изготовлению прессованных плитных материалов из отходов окорки древесного сырья хвойных пород древесины без связующих веществ для строительства, мебельной и деревообрабатывающей отраслей в качестве отделочного и конструкционно-отделочного материала.
Корьевая плита, полученная горячим прессованием без применения связующих веществ, содержит предварительно измельчённые и гидродинамически обработанные отходы окорки хвойных пород древесины (кору и древесину хвойных пород).
Изобретение обеспечивает получение экологически чистого плитного материала из отходов окорки хвойных пород древесины, обладающего высокими физико-механическими свойствами.
Известна древесная плита и способ ее изготовления с вариантами, приводимая в качестве аналога, выполненная прессованием из ковра без синтетических связующих, состоящая из смеси, измельченной до фракции 40-5000 мкм березовой коры и наполнителя, преимущественно из волокон целлюлозы при соотношении от общей сухой массы, мас.%: березовая кора - 60-95, волокна целлюлозы - 5-40.Плотность получаемых плит варьируется в пределах от 350 до 800 кг/м3. Перед формированием ковра наполнитель увлажняют до влажности 18-20% и смешивают с измельченной корой, ковер формируют с толщиной, равной 200-300% толщины готовой плиты. Наружные слои материала усиливают 20 мас.% от общей сухой массы ковра лигно-целлюлозо-полимерной композицией, содержащей древесную стружку и смолу серии КФ-ЕС или лавсан, или поливинилхлорид, или полиэтилен в различных соотношениях. Сформированный таким образом ковер прессуют при температуре 160-180°С. Время прессования составляет 0,5-0,8 минут на 1 мм толщины. (Патент RU 2245783, Заявка 2004106123/12, опубл. 03.03.2004, Древесная плита и способ ее изготовления (варианты)).
Недостатком указанных вариантов плит является наличие в составе композиции наружных усиливающих слоев, содержащих полимеры (смолы серии КФ-ЕС или поливинилхлорид, или полиэтилен, или лавсан), что негативно отражается как экологической составляющей, так и на безопасности производства и эксплуатации плитного материала, а также усложняет технологический процесс такого производства. Кроме того, полимеры, содержащиеся в составе наружных слоев, повышают стоимость плитного материала и ограничивают области применения, ухудшая показатели тепло- и звукоизоляционных свойств. Предлагаемый также в аналоге плитный материал, не имеющий в своем составе наружных слоев с полимерами отличается низкими прочностными характеристиками.
Известна пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья, где в качестве растительного сырья рассматривается древесная пыль, стружка, опилки, кора, солома, лузга, костра, одубина. Плита изготавливается без связующих веществ путем прессования при температуре 160°С и давлении 15 МПа продолжительностью 1 мин на 1 мм толщины готовой плиты. Перед прессованием производят операцию гидролиза растительного сырья при температуре 170-180°С в течение 2 часов, после чего пресс-композицию сушат до остаточной влажности 8 % и предварительно спрессовывают при температуре 20 °С и давлении 15 МПа, затем прессуют при температуре 160 °С и давлении 15 МПа. После операции горячего прессования материал охлаждается в прессе без снятия давления до температуры 25 °С. (Патент RU 2173256,Заявка 2000106819/12,опубл. 20.03.2000, Пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья. Мамина Д.Х., Озерова Н.В., Арбузов В.В.).
Недостатком известного способа является необходимость операции гидролиза растительного сырья и операции охлаждения материала в прессе без снятия давления, что значительно повышает стоимость плит, усложняет технологический процесс и увеличивает время изготовления. Кроме этого, изготовляемые плиты имеют малый диапазон варьирования плотности изделий.
Известен способ изготовления древесных плит, приводимый в качестве прототипа, с использованием гидродинамически активированных древесных частиц длиной не менее 1,5 мм, толщиной от 0,01 до 0,05 мм и шириной от 0,03 до 0,06 мм с высоким содержанием на поверхности активных реакционных центров, что обеспечивает получение нетоксичных древесных плит плотностью от 650 до 1000 кг/м3 с высокими физико-механическими характеристиками. (Патент RU2 541 323, Заявка 2013156883/04, опубл. 20.12.2013, Способ изготовления древесных плит. Баяндин М.А., Ермолин В.Н., Елисеев С.Г., Мозговой В.Г.).
Изготовление древесных плит основано на помещении древесного сырья (опилки хвойных или лиственных пород древесины) в емкость с водой с последующей 40-60 кратной кавитационной обработкой в гидродинамическом диспергаторе с радиально направленными каналами. Смешивание с водой производится в массовом соотношении, м.ч.: от 10 до 20 и от 80 до 90 соответственно. Обработанные частицы подвергаются механическому отжиму до влажности 180 %, полученный ковер подпрессовывается, затем прессуется в горячем прессе при температуре от 190°C до 220°C, удельном давлении от 1,0 до 1,6 МПа и удельной продолжительности прессования от 0,8 до 1,5 мин/мм.
Недостатками предложенного способа являются необходимость отделения коры и крупных частиц от древесного сырья, высокая кратность 40-60 циклов кавитационной обработки древесного сырья, что приводит к высокой энергоемкости процесса кавитационной обработки и значительно увеличивает стоимость плит.
Изобретение решает задачу использования отходов окорки древесного сырья без предварительного отделения от отходов древесины, без связующих веществ и создания экологически чистых водостойких плитных материалов плотностью от 600 до 1200 кг/м3 с высокими физико-механическими свойствами, снижения энергоемкости процесса гидродинамической обработки.
Технический результат достигается за счет предварительного измельчения отходов окорки (коры и древесины хвойных пород) до размеров 2-5 мм и помещения полученной измельченной массы в водную среду на время от 120 до 180 минут, что позволяет снизить кратность гидродинамической обработки до 25-35 циклов для получения плитных материалов с высокими физико-механическими свойствами плотностью от 600 до 1200 кг/м3.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления корьевой плиты, включающем кавитационную обработку древесного сырья в гидродинамическом диспергаторе, горячее прессование, согласно изобретению, в качестве древесного сырья используют отходы окорки древесины хвойных пород, которые перед кавитационной обработкой измельчают до фракции 2-5 мм и подвергают предварительному замачиванию в воде с температурой 20±2 °C в течение 120-180 мин. При этом кратность кавитационной обработки составляет 25-35 циклов.
Предварительное измельчение отходов окорки до размеров 2-5 мм с последующей выдержкой в водной среде в течение от 120 до 180 минут позволяет снизить кратность обработки до 25-35 циклов, обеспечивая получение тонкоизмельченных частиц отходов окорки (коры и древесины хвойных пород) с высокой удельной площадью поверхности и с высоким содержанием на поверхности активных реакционно-способных групп.
Кратность обработки менее 25 циклов является недостаточной для придания частицам необходимых размерных характеристик для образования моноструктурных плит с высокими физико-механическими показателями и для активации реакционно-способных групп на поверхности частиц коры.
Кратность обработки свыше 35 циклов приводит к чрезмерному измельчению частиц коры, не способных к дальнейшему образованию структурных связей в плитном материале.
Отсутствие предварительного замачивания не менее 120 минут увеличивает кратность гидродинамической обработки отходов окорки с 25-35 циклов до 40-50 циклов, обеспечивающих получение требуемых размерных характеристик частиц для получения плитных материалов.
Замачивание свыше 180 минут не приводит к дальнейшему снижению кратности гидродинамической обработки отходов окорки менее 25-35 циклов и улучшению свойств изготовляемых плит, но увеличивает продолжительность процесса изготовления плитного материала на основе отходов окорки.
Изготовление плитного материала на основе отходов окорки осуществляется следующим образом. Отходы окорки хвойных пород без предварительного отделения от отходов древесины с размером фракции от 10 до 500 мм и влажностью 40-65 % подаются в молотковую мельницу, где измельчаются до фракции 2-5 мм. Затем измельченные отходы окорки замачивается в воде с температурой 20±2 °C в течение 120-180 мин. После выдержки водно-корьевая суспензия с помощью импеллерного насоса подается в бак гидродинамического диспергатора откуда центробежным насосом перекачивается в рабочую зону установки, где проходит кавитационная обработка. Продолжительность обработки ограничивается кратностью прохождения водно-корьевой суспензии через рабочую зону установки. Экспериментально установлено, что для обеспечения заявляемых параметров физико-механических свойств плитных материалов на основе отходов окорки кратность обработки частиц коры должна находиться в пределах от 25 до 35 циклов. Обработанная корьевая масса обезвоживается до влажности 150 % в вакуумной пресс-форме. Сформированный в вакуумной пресс-форме пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 1,4-2,0 мин/мм в зависимости от требуемой плотности плиты.
Пример 1
Отходы окорки хвойных пород без предварительного отделения от отходов древесины с размером фракции от 10 до 500 мм и влажностью 40-65 % подаются в молотковую мельницу, где измельчаются до фракции 2-5 мм. Затем измельченные отходы окорки замачиваются в воде с температурой 20±2 °C в течение 120 мин. После выдержки водно-корьевая суспензия с помощью импеллерного насоса подается в бак гидродинамического диспергатора откуда центробежным насосом перекачивается в рабочую зону установки, где проходит кавитационная обработка. Кратность обработки составляет 25 циклов. Обработанная корьевая масса обезвоживается до влажности 150 % в вакуумной пресс-форме. Сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 1,7 мин/мм.
Пример 2
Аналогично примеру 1, только кратность обработки составляет 35 циклов.
Пример 3
Аналогично примеру 1, только измельченные отходы окорки замачиваются в воде с температурой 20±2 °C в течение180 мин. Кратность обработки составляет 25 циклов.
Пример 4
Аналогично примеру 1, только измельченные отходы окорки замачиваются в воде с температурой 20±2 °C в течение 180 мин. Кратность обработки составляет 35 циклов.
Физико-механические показатели полученных плитных материалов представлены в таблице 1.
Пример5
Аналогично примеру 1, только сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 1,4 мин/мм.
Таблица 1
Физико-механические показатели полученных плитных материалов
| Номер примера | Время замачивания, мин | Кратность обработки, циклов | Плотность | Прочность при статическом изгибе, МПа | Водопоглощение, % | Объемное разбухание, % |
| 1 | 120 | 25 | 900 | 14,6 | 10,1 | 6,8 |
| 2 | 120 | 35 | 900 | 16,3 | 7,3 | 4,7 |
| 3 | 180 | 25 | 900 | 18, 7 | 6,4 | 4,1 |
| 4 | 180 | 35 | 900 | 15,7 | 8,8 | 5,1 |
Пример 6
Аналогично примеру 1, только сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 1,6 мин/мм.
Пример 7
Аналогично примеру 1, только сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 1,8 мин/мм.
Пример 8
Аналогично примеру 1, только сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 2,0 мин/мм.
В таблице 2 представлены физико-механические показатели полученных плитных материалов различной плотности.
Пример 9
Аналогично примеру 4, только сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 1,4 мин/мм.
Пример 10
Аналогично примеру 4, только сформированный пакет прессуется на стальных полированных поддонах с применением дистанционных прокладок для формирования заданной толщины плиты в прессе горячего прессования при температуре 180°С, удельном давлении 2,8 МПа и удельной продолжительности выдержки 2,0 мин/мм.
Таблица 2
Физико-механические показатели полученных плитных
материалов различной плотности
| Наименование показателя | Пример 5 | Пример 6 | Пример 7 | Пример 8 | Пример 9 | Пример 10 |
| Значение величины, при плотности | ||||||
| 600 | 800 | 1000 | 1200 | 600 | 1200 | |
| Предел прочности при изгибе, МПа | 12,7 | 15,1 | 20,2 | 24,1 | 12,1 | 22,3 |
| Объемное разбухание, % | 9,4 | 7,7 | 3,9 | 3,1 | 9,6 | 3,8 |
| Водопоглощение за 24 часа, % | 13,7 | 11,2 | 5,9 | 4,9 | 14,0 | 5,5 |
Использование отходов окорки (коры и древесины хвойных пород) для изготовления экологически чистых плитных материалов без связующих веществ решает проблему переработки отходов окорки на предприятиях лесного комплекса, позволяет получить плиты с высокими физико-механическими характеристиками и снизить энергетические затраты на получение плитного материала.
Claims (1)
- Способ изготовления корьевой плиты, включающий кавитационную обработку древесного сырья в гидродинамическом диспергаторе, горячее прессование, отличающийся тем, что в качестве древесного сырья используют отходы окорки древесины хвойных пород, которые перед кавитационной обработкой измельчают до фракции 2-5 мм и подвергают предварительному замачиванию в воде с температурой 20±2°C в течение 120-180 мин, при этом кратность кавитационной обработки составляет 25-35 циклов.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818825C1 true RU2818825C1 (ru) | 2024-05-06 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU24823A1 (ru) * | 1930-05-04 | 1931-12-31 | Ленинградский трест строительных материалов "Ленстройматериал" | Способ и аппарат дл изготовлени плит |
| RU2173256C1 (ru) * | 2000-03-20 | 2001-09-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья |
| RU2245783C1 (ru) * | 2004-03-03 | 2005-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Коми лесная компания" (ООО "Коми лесная компания") | Древесная плита и способ её изготовления (варианты) |
| RU2484955C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-06-20 | Наталья Геральдовна Чистова | Способ производства древесноволокнистых плит |
| RU2541323C1 (ru) * | 2013-12-20 | 2015-02-10 | Михаил Андреевич Баяндин | Способ изготовления древесных плит |
| EP3285979A1 (de) * | 2015-04-23 | 2018-02-28 | Gernot Iske | Verfahren zum herstellen von platten, scheiben und anderen körpern aus birkenrindenstücken |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU24823A1 (ru) * | 1930-05-04 | 1931-12-31 | Ленинградский трест строительных материалов "Ленстройматериал" | Способ и аппарат дл изготовлени плит |
| RU2173256C1 (ru) * | 2000-03-20 | 2001-09-10 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья |
| RU2245783C1 (ru) * | 2004-03-03 | 2005-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Коми лесная компания" (ООО "Коми лесная компания") | Древесная плита и способ её изготовления (варианты) |
| RU2484955C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-06-20 | Наталья Геральдовна Чистова | Способ производства древесноволокнистых плит |
| RU2541323C1 (ru) * | 2013-12-20 | 2015-02-10 | Михаил Андреевич Баяндин | Способ изготовления древесных плит |
| EP3285979A1 (de) * | 2015-04-23 | 2018-02-28 | Gernot Iske | Verfahren zum herstellen von platten, scheiben und anderen körpern aus birkenrindenstücken |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0373725B1 (en) | Cellulosic fibrous aggregate and a process for its preparation | |
| EP0492016A1 (en) | Thermosetting resin material and composite products from lignocellulose | |
| CN105216086A (zh) | 一种低醛中密度纤维板的生产方法 | |
| CN105082302A (zh) | 一种高强度刨花板的制备方法 | |
| US2485587A (en) | Sheet lumber | |
| US2581652A (en) | Method of manufacturing sheet wood | |
| RU2818825C1 (ru) | Способ изготовления корьевой плиты | |
| US2669522A (en) | Method of preparing molded products of lignocellulose and lignin | |
| RU2381244C2 (ru) | Пресс-масса, способ ее получения и способ получения плитных материалов на ее основе | |
| US2687556A (en) | Method of preparing products comprising compressed lignocellulosic materials and chemically combined soluble silicates | |
| US2692206A (en) | Process of making water-resistant molded lignocellulose | |
| RU2656067C2 (ru) | Способ получения плитных материалов на основе кавитированного растительного сырья и синтетических связующих | |
| RU2400358C1 (ru) | Древесно-стружечный композиционный материал и способ его изготовления | |
| RU2541323C1 (ru) | Способ изготовления древесных плит | |
| RU2608531C2 (ru) | Опилочно-стружечная плита | |
| RU2166521C2 (ru) | Способ получения древесностружечных плит | |
| JP2009154437A (ja) | 木質系複合材料およびその製造方法 | |
| JP2006348271A (ja) | タンニン系接着剤、それを用いた木質系複合材料およびこの木質系複合材料の製造方法 | |
| CN112706244B (zh) | 一种阻燃黑松板的制备方法及其应用 | |
| SU1118655A1 (ru) | Композици дл изготовлени древесноволокнистых плит сухим способом | |
| WO2024116661A1 (ja) | 再資源化された木質系成形材料の製造方法と木質系成形材料及び再資源化された木質系成形体の製造方法並びに木質系成形体 | |
| JP4630607B2 (ja) | 木質複合材料の製造方法 | |
| RU2800419C1 (ru) | Способ изготовления формостабильных древесных плит | |
| RU2784506C1 (ru) | Древесная плита | |
| WO1992012836A1 (en) | Building substrate and method of manufacturing same |