SK802022U1

SK802022U1 - Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy

Info

Publication number: SK802022U1
Application number: SK80-2022U
Authority: SK
Inventors: prof. Ing. Krilek Jozef PhD; doc. Ing. Čabalová Iveta PhD; prof. Ing. CSc Réh Roman; Ing. Melicherčík Ján PhD; Ing Mancel Vladimír
Original assignee: Technická Univerzita Vo Zvolene
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2022-11-10
Also published as: SK9716Y1

Abstract

Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy pozostáva zo 72 % až 82 % hmotn. drevnej triesky, z 10 % až 20 % hmotn. gumového granulátu s frakciou 1 – 3 mm, zo 7,36 % hmotn. formaldehydového lepidla a z 0,64 % hmotn. parafínovej emulzie. Spôsob výroby drevotrieskovej kompozitnej dosky na báze gumy je taký, že drevná trieska a recyklovaný gumový granulát sa zmiešajú s formaldehydovým lepidlom a parafínovou emulziou, vymiešaná zmes sa potom dávkuje do formy na predlisovanie na zocelenie tvaru a následne sa umiestni do lisovacej matrice, kde sa lisuje pri znižujúcom sa tlaku 30 MPa, 15 MPa a 7,5 MPa pri teplote 230 °C v dvojminútových intervaloch, pričom celkový čas lisovania je približne 6 minút.

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka drevotrieskovej kompozitnej dosky obsahujúcej recyklovaný materiál na báze gumy a spôsobu jej výroby. Ako recyklovaný materiál sa použije gumený granulát vznikajúci ako odpad z výroby a prevádzky automobilov, ktorý neobsahuje žiadny podiel kovových alebo iných materiálov.

Doterajší stav techniky

V stave techniky je známych viacero riešení, ktoré definujú a vylepšujú procesy výroby kompozitných dosiek.

Drevotrieskové dosky sa bežne vyrábajú lisovaním z drevnej hmoty ihličnatých aj listnatých drevín. Drevnú hmotu dosky tvorí zmes rozomletej drevnej triesky, ktorá vzniká pri opracovaní masívneho dreva. Drevná trieska je spojovaná pomocou formaldehydovo- močovinovej živice a vrstvená najčastejšie v troch vrstvách.

Dokument WO 2015/105455 opisuje ako diery a praskliny drevenej dyhy kompozitnej dosky môžu byť vyplnené materiálom z podpornej vrstvy obsahujúcej drevené vlákna a spojivo, ktoré sa aplikujú počas lisovania dosky.

Existujú aj riešenia, ktoré sú založené na použití rôznych materiálov, ktoré nie sú vyrábané na báze prírodnej suroviny.

V dokumente USA 10 815 149 B2 je opísané použitie a výroba hydrofóbnej dosky a cementové výrobky vyrobené z hydrofóbnych konečných kompozícií. V niektorých uskutočneniach je materiál kompozície úplne vodotesný. Povrch sadrového panelu je vystužený anorganickými minerálnymi vláknami, ktoré čelia pružnej a hydrofóbnej cementovej povrchovej úprave s prospešnými hydroizolačnými vlastnosťami. Vodotesné sadrokartónové panely vynálezu majú mnoho využití, použijú sa napríklad ako doska dlaždíc vo vlhkých alebo suchých oblastiach budov, ako vonkajší panel meteorologickej bariéry na použitie ako vonkajšie opláštenie s nízkou absorpciou vody na povrchu. Flexibilná a hydrofóbna cementová povrchová úprava môže obsahovať popolček, film tvoriaci polymér, zlúčeniny silánu (napr. alkyl alkoxysilane), použitie jednej alebo viacerých karboxylových kyselín, solí karboxylových kyselín alebo ich zmesí a iných voliteľných prísad.

Nevýhodou kompozitných dosiek na báze prírodných materiálov je, že väčšinou nemajú dostatočné fyzikálno-mechanické vlastnosti, ako sú protihlukové, tepelnoizolačné alebo hydroizolačné vlastnosti.

Kompozitné dosky vyrobené z materiálov z iných než z obnoviteľných zdrojov zase predstavujú použitými materiálmi, procesom výroby a vznikajúcim odpadom zaťaženie pre životné prostredie.

Podstata technického riešenia

Nedostatky doteraz známych typov výrobkov odstraňuje predkladané technické riešenie, ktorého podstata spočíva v produkcii nového typu kompozitnej dosky.

Hlavná myšlienka výroby kompozitnej drevotrieskovej dosky na báze drevnej triesky a recyklovaného gumeného granulátu spočíva v šetrení materiálu - drevnej triesky a gumy, v zužitkovaní druhotných surovín, v tomto prípade gumeného odpadu z výroby a prevádzky automobilov. Takéto riešenie má pozitívne dôsledky prejavujúce sa v znížení zaťaženia životného prostredia.

Hlavný podiel gumy vo výrobe automobilov pripadá na pneumatiky, hadice, tesnenia, klinové remene a ďalšie diely. Po termomechanickej alebo chemickej úprave takejto druhotnej odpadovej suroviny sa získa gumený granulát, ktorý sa dá použiť na výrobu technickej gumy. Porovnaním výroby z prvotných prírodných zdrojov s využitím odpadových surovín sa využitím jednej tony druhotných surovín získaných spracovaním gumeného odpadu pre výrobu gumených výrobkov ušetria až 2 tony ropy. Úspora je nielen vo forme ušetrenej základnej suroviny, ale aj v šetrení energie, ktorá by bola potrebná na jej spracovanie.

Ojazdené pneumatiky tiež predstavujú významný zdroj druhotných surovín. Pri ich likvidácií drvením možno získať 56 % gumenej drviny, 34 % polyamidu a 10 % ocele. Guma z pneumatík obsahuje 50 - 80 % kaučuku, a zvyšok prímesí, ktoré tvoria prevažne sadze. Použité pneumatiky predstavujú osobitnú kategóriu odpadov a po uplynutí životnosti sú často skladované na obrovských hromadách, kde čakajú na svoje spracovanie. Podiel vzniknutého odpadu zberom opotrebovaných pneumatík predstavuje v SR takmer 23tisíc ton ročne.

Keďže každý z týchto materiálov má rozdielne chemické zloženie, líši sa aj ich spôsob recyklácie. Preto je potrebné gumu pri recyklácii dôsledne separovať a zhodnocovať.

Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy pozostáva z drevnej triesky 72 % - 82 % hmotn., z

SK 80-2022 U1 gumového granulátu 10 % - 20 % hmotn. s frakciou 1 - 3 mm, z formaldehydového lepidla 7,36 % hmotn. a z parafínovej emulzie 0,64 % hmotn.

Pri výrobe drevotrieskovej kompozitnej dosky na báze gumy sa môžu použiť gumené granuláty zo starých pneumatík (styrén-butadiénový kaučuk - SBR), zo starých tesnení a kobercov (etylén-propylén-diénový kaučuk - EPDM) a odpadová drevná trieska.

Po zmiešaní jednotlivých zložiek sa lisovaním za tepla získa drevotriesková kompozitná doska na báze gumy s definovanými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami, využiteľnými v praxi.

Drevná trieska a recyklovaný gumový granulát sa zmiešajú s formaldehydovým lepidlom a parafínovou emulziou. Pripravená vymiešaná zmes sa potom dávkuje do formy na predlisovanie kvôli zoceleniu tvaru a následne sa umiestni do lisovacej matrice, kde sa lisuje pri znižujúcom sa tlaku 30 MPa, 15 MPa a 7,5 MPa, pri teplote 230 °C v dvojminútových intervaloch. Celková doba lisovania je približne 6 minút.

Predkladané technické riešenie zabezpečí ekologické zhodnocovanie odpadu bez tvorby enormného množstva škodlivých látok a prispeje tak k eliminácií tvorby skládok odpadu s nežiadúcim vplyvom na životné prostredie.

Príklady uskutočnenia

Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy pozostáva z drevnej triesky 72 % -82 % hmotn., z gumového granulátu 10 % - 20 % hmotn. s frakciou 1 - 3 mm, z formaldehydového lepidla 7,36 % hmotn. a z parafínovej emulzie 0,64 % hmotn.

Príklad 1

Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy pozostáva z drevnej triesky 82 % hmotn., z gumového granulátu s frakciou 1 - 3 mm 10 % hmotn., z formaldehydového lepidla 7,36 % hmotn. a z parafínovej emulzie 0,64 % hmotn. Gumový granulát je v tomto prípade recyklovaná zmes na báze gumového odpadu z automobilov obsahujúca pneumatiky - SBR alebo tesnenia v kombinácii s kobercami - EPDM.

Drevná trieska a recyklovaný gumený granulát sa zmiešajú s formaldehydovým lepidlom a parafínovou emulziou. Pripravená zmiešaná zmes sa dávkuje do formy na predlisovanie kvôli zoceleniu tvaru a následne do lisovacej matrice, kde sa lisuje pri znižujúcom sa tlaku 30 MPa, 15 MPa a 7,5 MPa, pri teplote 230 °C v dvojminútových intervaloch. Celkový čas lisovania je približne 6 minút.

Príklad 2

Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy pozostáva z drevnej triesky 77 % hmotn., z gumového granulátu s frakciou 1 - 3 mm 15 % hmotn., z formaldehydového lepidla 7,36 % hmotn. a z parafínovej emulzie 0,64 % hmotn. Gumový granulát je v tomto prípade recyklovaná zmes na báze gumového odpadu z automobilov obsahujúca pneumatiky - SBR alebo tesnenia v kombinácii s kobercami - EPDM. Drevná trieska a recyklovaný gumený granulát sa zmiešajú s formaldehydovým lepidlom a parafínovou emulziou. Pripravená zmiešaná zmes sa dávkuje do formy na predlisovanie kvôli zoceleniu tvaru a následne do lisovacej matrice, kde sa lisuje pri znižujúcom sa tlaku 30 MPa, 15 MPa a 7,5 MPa, pri teplote 230 °C v dvojminútových intervaloch. Celkový čas lisovania je 6 minút.

Príklad 3

Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy pozostáva z drevnej triesky 72 % hmotn., z gumového granulátu s frakciou 1 - 3 mm 20 % hmotn., z formaldehydového lepidla 7,36 % hmotn. a z parafínovej emulzie 0,64 % hmotn. Gumový granulát je v tomto prípade recyklovaná zmes na báze gumového odpadu z automobilov obsahujúca pneumatiky - SBR alebo tesnenia v kombinácii s kobercami - EPDM. Drevná trieska a recyklovaný gumený granulát sa zmiešajú s formaldehydovým lepidlom a parafínovou emulziou. Pripravená zmiešaná zmes sa dávkuje do formy na predlisovanie kvôli zoceleniu tvaru a následne do lisovacej matrice, kde sa lisuje pri znižujúcom sa tlaku 30 MPa, 15 MPa a 7,5 MPa, pri teplote 230 °C v dvojminútových intervaloch. Celkový čas lisovania je 6 minút.

Priemyselná využiteľnosť

Technické riešenie vytvorenej drevotrieskovej kompozitnej dosky na báze gumy je možné využiť v interiéri alebo v exteriéri vo forme dosiek v stavebníctve, nábytkárstve a iných odvetviach priemyslu. Drevotrieskové

SK 80-2022 U1 dosky na báze gumy môžu plniť funkciu protihlukovú, tepelnoizolačnú alebo kombinovanú a v interakcii s inými materiálmi aj hydroizolačnú.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z 72 % - 82 % hmotn. drevnej triesky, z 10 % - 20 % hmotn. gumového granulátu s frakciou 1 - 3 mm, z 7,36 % 5 hmotn. formaldehydového lepidla a z 0,64 % hmotn. parafínovej emulzie

2. Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy podľa nároku 1 vyznačujúca sa tým, že gumový granulát je recyklovaná zmes na báze granulátu zo starých pneumatík - styrén-butadiénový kaučuk SBR.

3. Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy podľa nároku 1 v y z n a č u j ú c a s a t ý m , 10 že gumový granulát je recyklovaná zmes na báze starých tesnení a kobercov - etylén-propylén-diénový kaučuk EPDM.

4. Drevotriesková kompozitná doska na báze gumy podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že ako drevná trieska sa použije odpadová drevná trieska.

5. Spôsob výroby drevotrieskovej kompozitnej dosky na báze gumy podľa nároku 1, vyznačujúci 15 sa tým, že drevná trieska a recyklovaný gumový granulát sa zmiešajú s formaldehydovým lepidlom a parafínovou emulziou, vymiešaná zmes sa potom dávkuje do formy na predlisovanie pre zocelenie tvaru a následne sa umiestni do lisovacej matrice, kde sa lisuje pri znižujúcom sa tlaku 30 MPa, 15 MPa a 7,5 MPa pri teplote 230 °C v dvojminútových intervaloch, pričom celková doba lisovania je približne 6 minút.