Спосіб отримання декоративних виробів з відходів шишок хвойних дерев, банк патентів

Спосіб отримання декоративних виробів з відходів шишок хвойних дерев для підвищення якості полягає в тому, що відходи шишок хвойних дерев стабілізують по вологості на рівні 5-6%, а потім вводять поливинилацетатную дисперсію. 1 с. і 1 з.п. ф-ли, 1 табл.

Винахід відноситься до області виробництва декоративних пресованих виробів з відходів дерев, а саме до способів отримання облицювальних плиток з відходів шишок хвойних дерев, які можуть використовуватися для обробки внутрішніх поверхонь приміщень, а також для виготовлення художніх панно.

Пошук, проведений по вітчизняним і зарубіжним джерелами інформації, показав, що в техніці відомі способи виготовлення декоративних виробів з відходів дерев.

Відомий спосіб отримання декоративних виробів з відходів дерев по а.с. 610685, який включає подрібнення відходів деревини і змішування їх з фенолформальдегидной смолою, пресування під тиском 250 кг / см 2 при температурі 160 ° C з витримкою під тиском протягом 12 хвилин з одночасним випалюванням малюнка на поверхні виробу за допомогою нагрівального елементу з локальним нагріванням його поверхні до 400 ° C протягом 20 с. Недоліками даного способу є його складність і трудомісткість через наявність потужного преса, а також наявність нагрівального елементу для випалювання малюнка. Недоліком способу є також його шкідливість, пов'язана із застосуванням в якості сполучного фенолформальдегидной смоли.

Найбільш близьким до заявляється технічному рішенню є спосіб отримання декоративних виробів з відходів дерев за патентом РФ N 2121925, який полягає в пресуванні відходів шишок хвойних дерев під тиском 30-50 кг / см 2 при нагріванні від 60 до 75 ° С з витримкою під тиском 8 -12 хвилин. Після пресування проводять фіксацію лицьовій і тильній поверхні виробу (фіксація по площинах) без тиску і витримують протягом 20-24 годин при кімнатній температурі. При цьому в якості відходів шишок хвойних дерев використовують шішечную лушпиння і остови шишок.

Завданням цього винаходу є розробка способу отримання декоративних виробів з відходів шишок хвойних дерев, які б володіли високими експлуатаційними характеристиками за рахунок підвищення якості.

Поставлена ​​задача вирішується пропонованим способом отримання декоративних виробів з відходів шишок хвойних дерев, який полягає в їх пресуванні при нагріванні під тиском і фіксацією по площинах без тиску протягом 20-24 годин при кімнатній температурі. При цьому відходи шишок хвойних дерев стабілізують по вологості на рівні 5-6%. Потім вводять полімерне сполучна - поливинилацетатную дисперсію (ПВА) в кількості 12-25% від сухої маси основи. Отриману шихту перед пресуванням піддають сушінню при температурі 80-90 ° С протягом 30 хвилин, а пресування проводять при нагріванні від 140-150 ° С під тиском 80-100 кг / см 2. Як відходів шишок хвойних дерев може використовуватися шішечная лушпиння і остови шишок.

Порівняння заявляється технічного рішення з прототипом показало, що хоча воно і має з ним ряд однакових операцій, але відрізняється від нього наявністю операцій стабілізації, сушки, введенням в основу в якості сполучного полівінілацетатної дисперсії, а також іншими режимами пресування, що дає підставу вважати дане технічне рішення володіє "новизною".

У техніці відомо використання полівінілацетатної дисперсії:

- при виготовленні лаків,

- як клею по дереву,

- для обробки будівельних матеріалів,

- у побутовій хімії,

- в харчовій промисловості (для склеювання етикеток шоколаду, для склеювання пакетів в автоматах,

- для склеювання цигарок і сигарет,

- в текстильній промисловості,

- у взуттєвій промисловості.

Використання полівінілацетатної дисперсії в якості сполучного при виробництві декоративних виробів невідомо.

Дослідження, проведені з поливинилацетатной дисперсією, показали можливість створення на її основі матеріалу необхідної якості. Такі декоративні вироби мають високу міцність, вологостійкість, довговічністю, а також мають хорошу пластичність і кращу фактуру.

Крім того, ПВА відноситься до нетоксичним полімерів і дозволена до використання в харчовій і тютюновій промисловості Міністерством охорони здоров'я. Тому, використовуючи ПВА в якості сполучного при виробництві декоративних виробі, зберігають екологічну чистоту виробів.

Вибір процентного співвідношення сполучного заснований на такому необхідному його кількості, яке є достатнім для повного і рівномірного змочування відходів шишок хвойних дерев, що дозволяє отримувати продукцію з високою міцністю і вологостійкістю.

Зниження вмісту зв'язуючого менше 12% є недостатнім для змочування основи, що призводить до низької міцності одержуваних декоративних плиток, а збільшення вмісту сполучної вище 25% є недоцільним, тому що тільки збільшить їх вартість, яка зростає із збільшенням вмісту зв'язуючого. Крім того, надмірна кількість сполучного видавлюється при пресуванні, що також позначається на якості готової продукції.

У пропонованому способі відходи шишок хвойних дерев перед змішуванням зі сполучною стабілізують просушкой по вологості на рівні 5-6%. Це необхідно для оптимального вибору процентного співвідношення компонентів у складі шихти і технологічного режиму виготовлення виробів.

Перед пресуванням шихту піддають сушінню при температурі 80-90 ° С протягом 30 хвилин. Це роблять для видалення надлишку вологи, що міститься в шихті, змоченою ПВД, тому що полівінілацетатна дисперсія - це продукт полімеризації вінілацетату у водному середовищі, і після введення в основу сполучного вологість шихти збільшується. Як показав досвід, вихідна шихта перед пресуванням повинна мати вологість 3-7%, інакше не отримають якісної і міцної плитки.

Зниження температури сушіння менше 80 ° С веде до значного збільшення часу сушіння, а при збільшенні температури вище 90 ° С існує небезпека обугливания шихти і виникнення пожежі.

У пропонованому технічному рішенні пресування проводять при нагріванні від 140 до 150 ° під тиском 80-100 кг / см 2. Такий режим пресування є оптимальним. При підвищенні температури вище 150 ° С ПВА розкладається і втрачає свої властивості, в результаті чого прессуемая маса не буде склеюватися, а при зниження температури нижче 140 ° C ПВА НЕ полімеризується, що унеможливлює отримання декоративного вироби.

Лушпиння шишок, з якої складається прессуемая шихта, має досить великі розміри, великі частини якої утворюють безліч пір. Для отримання достатньої міцності необхідно отримати щільність пресованої плитки 1 г / см 3. що неможливо при тиску нижче 80 кг / см 2. тому повітря в порах "пружинить" і не дає отримати необхідну щільність.

Збільшення ж тиску вище 100 кг / см 2 призводить до механічного дроблення лушпиння шишок на дрібні частини, які не змочені сполучною, що погіршує механічну міцність плитки.

При використанні в якості вихідного матеріалу для гарячого пресування шішечной лушпиння і кістяків шишок можливо як хаотичне розташування їх, так і викладання аплікацій з кістяків шишок на тлі шішечной лушпиння.

В якості вихідного матеріалу для отримання декоративних виробів можуть використовуватися шишки кедра та інших хвойних дерев, наприклад ялиці, смереки.

Таким чином, пропонований спосіб отримання декоративних виробів з заявляється в ньому сукупністю ознак дозволяє вирішити поставлену задачу - поліпшити експлуатаційні властивості готового виробу за рахунок підвищення якості. Таке виконання способу безпосередньо з рівня техніки не випливає і не було очевидним для фахівців, а наявні відмінності безпосередньо впливають на рішення поставленого завдання. Це дає підставу вважати дане технічне рішення володіє винахідницьким рівнем.

Спосіб не викличе труднощів при його промислової реалізації, тому що описані в ньому прийоми і пристрої для його здійснення легко відтворити зі стандартних матеріалів із застосуванням відомих технологічних прийомів. Необхідність же в використанні способу отримання декоративних виробів з відходів шишок хвойних дерев, що володіють високими експлуатаційними характеристиками, не викликає сумнівів, а значить пропозиція має промислової применимостью.

Пропонований спосіб здійснюють наступним чином.

Відходи шишок хвойних дерев (основу) просівають на ситі з осередком 12-15 мм для відділення від них горіхових зерен і неорганічних включень і піддають магнітної сепарації для відділення металевих включень. Далі проводять стабілізацію основи (просушування) по вологості, що не перевищує 5-6% і вводять полімерне сполучна - поливинилацетатную дисперсію. Змішування здійснюють до рівномірного розподілу зв'язуючого по поверхні лушпиння. Отриману шихту піддають сушінню при температурі 80-90 ° С протягом 30 хвилин і відправляють на пресування. Шихта засипається в прес-форму заданого розміру і рівномірно розподіляється по об'єму. Далі прес-форму нагрівають до 140-150 ° С і проводять гаряче пресування під тиском 80-100 кг / см 2 протягом 1 хвилини. Після пресування виріб вилучають з форми і проводять фіксацію його по площинах без тиску протягом 20-24 годин при кімнатній температурі. Далі виріб може бути упаковано в транспортну тару.

У таблиці наведено дані декоративних плиток по вологостійкості, міцності, які визначалися у відповідність з ГОСТ 10635-88.

Як видно з таблиці, плитка, виготовлена ​​по заявляється способу, має більш високу міцність і вологостійкість в порівнянні з прототипом.

Для порівняння в таблиці наведено також дані по міцності і водостійкості деревостружкової (ДСП) і деревоволокнистих (ДВП-М) плиток.

Плитка, отримана по заявляється способу, має декоративний товарний вигляд при збереженні запаху смол хвойних дерев, зокрема кедра. При цьому дотримуються всі необхідні вимоги до обробних матеріалів з екологічної чистоти виробництва і екологічної безпеки експлуатації виробів.

формула винаходу

1. Спосіб отримання декоративних виробів з відходів шишок хвойних дерев шляхом пресування при нагріванні під тиском і фіксації вироби по площинах без тиску протягом 20-24 год при кімнатній температурі, що відрізняється тим, що відходи шишок хвойних дерев стабілізують по вологості на рівні 5-6 %, потім вводять поливинилацетатную дисперсію, отриману шихту перед пресуванням піддають сушінню при температурі 80-90 ° С протягом 30 хв, а пресування проводять при нагріванні від 140 до 150 ° С під тиском 60-100 кг / см 2.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості відходів шишок хвойних дерев використовують шішечную лушпиння і остови шишок.

MM4A Дострокове припинення дії патенту через несплату у встановлений термін мита за підтримку патенту в силі