UA141036U - Деревно-полімерна композиція - Google Patents
Деревно-полімерна композиція Download PDFInfo
- Publication number
- UA141036U UA141036U UAU201907167U UAU201907167U UA141036U UA 141036 U UA141036 U UA 141036U UA U201907167 U UAU201907167 U UA U201907167U UA U201907167 U UAU201907167 U UA U201907167U UA 141036 U UA141036 U UA 141036U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- wood
- polymer
- polymer composition
- hours
- pores
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 1
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 240000007591 Tilia tomentosa Species 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Деревно-полімерна композиція містить деревину і наповнювач. Композиція містить деревину у вигляді масиву, а її пори і капіляри заповнені полімером. Масив деревини попередньо звільняють від вологи за допомогою тривалого нагрівання НВЧ енергією частотою 2450 МГц та інфрачервоним випромінюванням до температури 60÷150 °C протягом 2÷4 годин і наповнюють пори і капіляри мономером, який полімеризують під дією температури 80-140 °C і тиску 200÷600 протягом 2÷5 годин.
Description
Область техніки
Корисна модель належить до композиції масиву деревини та полімерів і може бути використана в деревопереробній, будівельній, меблевій та інших видах промисловості, де використовується деревина як заміна виробів і декоративних елементів, виготовлених з пластику і металу.
Вже багато століть поспіль деревина є одним з найбільш популярних матеріалів, що використовуються у будівництві, промисловості, оформленні приміщень та ін. Причиною тому є такі якості матеріалу, як екологічність та відсутність шкідливого впливу у порівнянні з штучними матеріалами низької якості (наприклад пінопласт, панелі ПВХ та ін.), міцність, твердість, теплопровідність, рівень якої дозволяє використовувати її для теплоізоляції приміщень.
Матеріал деревина є дуже зручним під час ремонтних робіт та реставрації.
Поряд з цим, деревина має ряд недоліків, що полягають у гігроскопічності деревини, здатності до поглинання вологи, усушки, короблення та розтріскування. Нестійкість до вологи є найбільш небезпечним фактором, що призводить до псування дерев'яних виробів. В результаті високого рівня вологи деревина набухає і стає непридатною до використання.
Для поліпшення якостей деревини винахідник прийшов до вирішення зазначених проблем шляхом створення інноваційного композитного матеріалу на основі деревини і пластику. Такий матеріал являє собою деревину, в масі просочену пластиком для отримання унікальних декоративних і фізико-механічних властивостей.
На сьогоднішній день існують методи, що направлені на зменшення експлуатаційних недоліків матеріалу і покращення їх якостей шляхом модифікації деревини.
Відомий спосіб модифікації деревини, що включає завантаження сировини в герметичну ємність, нагрівання деревини, остигання і завантаження готового продукту, який відрізняється тим, що після завантаження сировини в герметичній ємності підтримують вакуум 20-90 кПа протягом 2-24 годин, при цьому деревину нагрівають до температури 45-260 "С, а потім виключають нагрівання й виконують природне остигання готового продукту протягом 4-12 годин (ОА 43885 /, публ., 10.09.2009, Бюл. Ме17, 2009 р.).
Недоліком аналогу є те, що при термічній модифікації деревини під впливом ультрафіолетових променів матеріал змінює колір на сірий, що призводить до низького
Зо естетичного ефекту і втрати натурального вигляну. Крім того, застосування даного методу призводить до підвищеної жорсткості і, як наслідок, крихкості деревини. Не вирішується проблема водо- і вологопоглинання, горючості матеріалу.
Відомий полімерний волокнистий композит з механічними властивостями підвищений за розміром частинок. Винахід відноситься до композиції, що містить полімер, короткий і довгий волокнистий композит, який може бути використаний у вигляді лінійного екструдата або термопластичної таблетки для виготовлення структурних елементів. Лінійний екструдат або гранула можуть мати поперечний переріз будь-якої довільної форми, або можуть бути регулярними геометричними. Полімер і короткий / довгий волокнистий композит, що містить конструктивні елементи, можуть бути виготовлені з композиту або гранул в процесі екструзії або в процесі лиття під тиском (055985429 (А) - 1999-11-16).
Недоліком даного аналогу є те, що готовий матеріал не є деревиною, отже позбавлений її фізико-механічних якостей. Крім того, даний композит лише імітує вигляд деревини, що негативно впливає на його естетичні якості.
Технічною задачею є створення композитного матеріалу на основі деревини і пластику, який позбавлений недоліків аналогів, а також має поліпшені механічні характеристики натуральної деревини, при цьому зберігаючи її естетичний вигляд.
Технічний результат полягає в отриманні композитного матеріалу -полімер-модифікованої деревини, який поєднує найкращі властивості дерева та пластику. В результаті реалізації способу модифікована деревина зберігає здатність до механічної обробки і зовнішній вигляд натуральної деревини, при цьому вона не схильна до вологопоглинання, має високу щільність, міцність, твердість, стійкість до горіння та збереження форми без короблення, усушки і т.д. Крім того за допомогою запропонованого способу забезпечується глибинне фарбування деревини по всій масі.
Технічна задача вирішується, а технічний результат досягається завдяки наступному.
Для покращення фізико-механічних властивостей деревини, з збереженням його естетичних властивостей використано високо текучий мономер, наприклад, метилметакрилат, який за допомогою термо-хімічної реакції переходить із рідкого стану в твердий. При цьому мономер заповнює всі порожнечі і замінює органіку. На виході маємо композит (далі деревно-полімерна композиція).
Деревно-полімерна композиція являє собою деревину, що просочена наповнювачем у вигляді полімеру по всій масі, а не лише поверхнево, заповнюючи пори деревини. Для модифікування деревини її осушують від вологи и заповнюють звільнені пори компонентом, який при термообробці переходить з рідкого стану в твердий (полімеризується). Модифікована деревина стає однорідною, практично не поглинає вологу, не піддається гниттю, коробленню і деформації. Унікальність методу полягає в тому, що за його допомогою здійснюють фарбування деревини по всій масі, а не лише поверхнево. При цьому отримуваний матеріал зберігає натуральні якості деревини, такі як екологічність, міцність на згинання і стиснення, теплопровідність і т.д.
Суть корисної моделі полягає в наступному.
Деревно-полімерна композиція, що містить деревину і наповнювач, яка відрізняється тим, що містить деревину у вигляді масиву, а її пори і капіляри заповнені полімером, при цьому масив деревини попередньо звільняють від вологи за допомогою тривалого нагрівання НВЧ- енергією частотою 2450 МГц та інфрачервоним випромінюванням до температури 60-15070 протягом 2-4 годин і наповнюють їх мономером, наприклад, метилметакрилатом, який полімеризують під дією температури 80-140 "С ї тиску 200-600 кПа протягом 2-5 годин. Частка полімеру в композиції складає 60-95 95 від маси сухої деревної заготовки. Деревно-полімерна композиція в якості полімеру може містити поліметилметакрилат.
Сушіння деревини проводять на НВЧ-обладнанні, що дозволяє її проведення у різних режимах завдяки комбінації НВЧ-випромінювання і вакууму. Різні режими забезпечують сушіння деревини різних сортів і первісних рівнів вологості.
Деревину піддають сушінню з використанням НВЧ-випромінювання та вакууму, поступово насичують розчином мономеру деревини в камері, після чого проводять контрольований етап модифікації (протікання радикальної реакції полімеризації під впливом НВЧ-енергії). За допомогою НВЧ-енергії прогрівають заготовку, запускаючи процес полімеризації, і впливають на рідину, що міститься всередині деревини. Таким чином прогрівання і полімеризацію проводять рівномірно по всьому об'єму деревини.
Спосіб виготовлення полімер-модифікованої деревини, що включає заготовку деревини різних сортів та їх сушіння, відрізняється тим, що сушіння деревини проводять за допомогою
Зо спеціального обладнання, що містить камеру з блоками НВЧ-енергії і вакуумним насосом, в камеру завантажують деревину, де виконують вакуумну мікрохвильове сушіння деревних заготовок до досягнення показника вологості 6 95, після чого здійснюють просочення деревини за допомогою створення в камері розрядження і подають в камеру мономер, після чого мономер зливають і розпочинають процес полімеризації за рахунок нагріву деревних заготовок і створення тиску в камері за допомогою компресору.
Приклад створення деревно-полімерної композиції.
Запропонована корисна модель була створена на спеціально розробленому обладнанні, що являє собою циліндричну ємність з металу товщиною 8 мм. Установка має вигляд труби діаметром 530 мм і довжиною 1700 мм. З обох боків камера має знімні еліптичні днища. З обох сторін на камері встановлені 8 хвилеводів і 8 блоків НВЧ-енергії. Блоки НВЧ виконують нагрів заготовок всередині камери. Камера оснащена датчиками температури, що дозволяє контролювати процес сушіння заготовок. Для створення надлишкового тиску в камері використовується компресор. Як система безпеки задіяний скидний клапан тиску, розрахований на 6 атм, і внутрішня система водного навантаження для контролю НВЧ-енергії, а також система продувки камери інертним газом. Подачу і злив мономеру здійснювали за допомогою спеціальної системи, якою оснащена камера установки.
Режим сушіння підбирається залежно від породи деревини, а також її початкового рівня вологи.
В процесі виготовлення деревно-полімерних композицій з різних сортів деревини були досягнуті наступні характеристики матеріалу в порівнянні з вихідними показниками деревини: виміру 1. Щільність | г/м" | 0,63 |0,9-1,2| 0,69 (0,8-0,9| 0,43 |0,8-1,0| 0,5 Щ0,8-1,0| 0,65 10,8-1.,0| 0,53 Г0,8-1,0
З. Міцність на волокон 4. Міцність на стискання Мпа | 45-55 | 1002 | дв-5в 190-120) 30-40 | 1002 |) 30-45 | 1007 | дв-5в | 002 | до-Бо Нто-140 вздовж волокон 130 120 150 Що
Показники (диниці| Береза | Дуб | Тополь | Вільха | Ясень. | Липа виміру 5. Ударна в'язкість 2 Й 120- Й Й Й 120- Й 120- Й 120- Й Й поперек КДж/м" | 70-80 | 260 | 55-80 100-120) 30-40 | 89 |40-50| 209 | 80-94 | 459 | 20-30 120-180 волокон 6. Знос при 7. Волого- поглинання за Фо 70-80 2 25-30 | 2-3 І|80-100 З 30-35 2 30-35 2 80-100 2 24 г. у воді
Claims (2)
1. Деревно-полімерна композиція, що містить деревину і наповнювач, яка відрізняється тим, що містить деревину у вигляді масиву, а її пори і капіляри заповнені полімером, при цьому масив деревини попередньо звільняють від вологи за допомогою тривалого нагрівання НВЧ енергією частотою 2450 МГц та інфрачервоним випромінюванням до температури 60-15070 протягом 2-4 годин і наповнюють пори і капіляри мономером, який полімеризують під дією температури 80-140 "С і тиску 200-600 протягом 2-5 годин.
2. Деревно-полімерна композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що частка полімеру складає 60-95 95 від маси сухої деревної заготовки.
З. Деревно-полімерна композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що як полімер містить поліметилметакрилат.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201907167U UA141036U (uk) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | Деревно-полімерна композиція |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201907167U UA141036U (uk) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | Деревно-полімерна композиція |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA141036U true UA141036U (uk) | 2020-03-25 |
Family
ID=71114931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201907167U UA141036U (uk) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | Деревно-полімерна композиція |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA141036U (uk) |
-
2019
- 2019-06-27 UA UAU201907167U patent/UA141036U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2269788B1 (en) | A recombined bamboo section material and its manufacturing method | |
| CN102107446B (zh) | 一种表面增强实木型材及其制造方法 | |
| RU2213656C2 (ru) | Способ изготовления плит из композиционного древесного материала с использованием фенолформальдегидного связующего | |
| AU732280B2 (en) | Hydrostatic compression forming for wood and novel ligneous material therefrom | |
| CN105178557B (zh) | 一种重组竹地板及其制造方法 | |
| CN103496024A (zh) | 重组竹板材生产工艺 | |
| CN103568088A (zh) | 甲基丙烯酸甲酯在木材中本体聚合制备玻璃化木材的方法 | |
| Arwinfar et al. | Mechanical properties and morphology of wood plastic composites produced with thermally treated beech wood | |
| CN111002408A (zh) | 一种防开裂的重组竹制造方法 | |
| EP1358440A1 (en) | Method for treating and drying of wood | |
| UA141036U (uk) | Деревно-полімерна композиція | |
| US3790401A (en) | Method for the preparation of composite wood-polymer product | |
| CN108995012A (zh) | 一种阻燃抑烟竹木复合集成材的制备方法 | |
| UA141035U (uk) | Спосіб виготовлення полімер-модифікованої деревини | |
| US3560255A (en) | Composite wood-polymer product | |
| CN108312274A (zh) | 一种木质陶瓷复合材料的制备方法 | |
| FR2604942A1 (fr) | Procede de fabrication d'un materiau ligno-cellulosique par traitement thermique et materiau obtenu par ce procede | |
| ÁBRAHÁM et al. | Physical and mechanical properties of thermo-mechanically densified poplar | |
| CZ293056B6 (cs) | Způsob přípravy celulózového vláknitého agregátu | |
| DE1792051C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kunststoffimprägniertem Holz | |
| JPH04146101A (ja) | 木材製品の表面加工方法 | |
| Ilalova et al. | Ultraviolet treatment for improving wood filler physical properties in composite production | |
| WO2022004796A1 (ja) | 流動成形用木質材料及びそれを含む流動成形用材料並びに木質成形体 | |
| Albert et al. | Influence of Densification Treatment on The Morphology and Density Profile of Paraserianthes falcataria Laminas. | |
| FI110241B (fi) | Menetelmä puristettujen puukappaleiden valmistamiseksi |