Plast je univerzálny materiál Našiel široké uplatnenie pri výrobe rôznych zostáv a dielov ako v priemyselných, tak aj domáce prístroje. Výrobky z neho sa používajú pri navrhovaní interiérov obytných priestorov a kancelárií.
Rôzne materiály, nazývané tekuté plasty, vám umožňujú vytvárať rôzne tvary a veľkosti remesiel. To umožňuje implementovať originál dizajnové riešenia. Ako vyrobiť tekutý plast doma?
Materiály na výrobu
Ak chcete vyrobiť tekutý plast vlastnými rukami, musíte pripraviť:
- sklenená alebo kovová nádoba;
- acetón;
- Polystyrén.
V tomto prípade množstvo použitého acetónu závisí od požadovaného objemu hotového výrobku.
Ak chcete vyrobiť tekutý plast vlastnými rukami, recept na jeho prípravu bude založený na rozpustení peny v acetóne. Na tento účel použite Je to obalový kontajner pre rôzne domáce a elektronické zariadenia.
Ako vyrobiť tekutý plast vlastnými rukami
Recept krok za krokom príprava menovaného materiálu vyzerá takto:
- Otvorte nádobu s acetónom a nalejte tekutinu do sklenenej nádoby tak, aby jej hladina od dna bola približne 1 cm.
- Polystyrénová pena musí byť rozbitá na veľa malých kúskov, z ktorých každý sa dá ľahko umiestniť pod hrúbku rozpúšťadla.
- Urob si svojpomocne tekutý plast sa dá vyrobiť tak, že každý kúsok vhodíš do nádoby a počkám, kým sa úplne rozpustí.
- Polystyrén by sa mal pridávať do nádoby, kým sa neprestane topiť. Potom musíte počkať 5-10 minút, kým sa nespotrebovaný acetón odparí.
- Potom sa na dne nádoby vytvorí viskózna hmota, ktorá sa môže použiť na výrobu rôznych produktov.
Keď viete, ako vyrobiť tekutý plast, nezabudnite, že úplné vytvrdnutie hmoty trvá 20-30 hodín. Preto sa vyrobený diel nemôže počas tejto doby vybrať z formy.
Hmota sa má nanášať malou gumenou špachtľou. Pohyby musia byť plynulé. Tekutý plast musí byť natiahnutý na ošetrovaný povrch. Ak sa používa na vyplnenie medzier, je lepšie pri práci použiť kefy s tvrdou štetinou. Potrebujú "natlačiť" zmes do medzier. Po vytvrdnutí plastu sa odporúča naniesť ďalšiu vrstvu hmoty.
Opísaný nástroj sa už dlho predáva pripravený. Stačí ho zohriať vo vodnom kúpeli alebo v špeciálnom zariadení. Často sa na to používa aj stavebný sušič vlasov.
Tekutý plast sa spravidla vyrába v hustých obaloch. Podmienky skladovania sú prísne. Teplota v miestnosti, kde sa nachádza, by nemala klesnúť pod 15 stupňov. V opačnom prípade nástroj stratí výkon:
- viskozita;
- elasticita;
- tvrdosť po vytvrdnutí;
- praktickosť;
- trvanlivosť.
Cena tekutého plastu je pomerne vysoká. Preto je lepšie to urobiť sami.
Preventívne opatrenia
Acetón je veľmi nebezpečná kvapalina, ktorá má mimoriadne negatívny vplyv na ľudský organizmus. Preto je povolené vyrábať tekutý plast vlastnými rukami iba pri prísnom dodržiavaní nasledujúcich opatrení:
- Pred prácou s acetónom si musíte pozorne preštudovať návod na jeho použitie. Je to uvedené na štítku nádoby.
- Mali by sa používať špeciálne utesnené okuliare. Ochránia vaše oči v prípade kvapiek a výparov tekutín. Práca bez nich môže spôsobiť vážne poranenie očí.
- Acetón je toxický a mal by sa používať iba v dobre vetraných priestoroch. V tomto prípade je potrebné použiť prostriedky na ochranu dýchacích ciest.
- Je vysoko horľavý. Preto sa tekutý plast pre domácich majstrov vyrába mimo zdrojov otvoreného ohňa. Počas práce je prísne zakázané fajčiť.
- Zvyšky acetónu sa nesmú vypúšťať do kanalizácie.
- Na konci procesu, ako aj po naliatí hotového plastu do foriem, si musíte dôkladne umyť ruky.
Aplikácia tekutého plastu v dekorácii
Na dekoráciu sa výrobok používa už dlho. Po jeho aplikácii sa na ošetrenom povrchu objaví elastický film. Je vysoko vodeodolný a odolný voči UV žiareniu. Materiál chránený takýmto filmom sa nebojí agresívneho čistiace prostriedky. Hladký povrch má príjemný lesk a zachováva si svoje vlastnosti po mnoho rokov.
Tekutý plast v okenných prácach
Väčšina novo nainštalovaných plastové okná medzery v oblasti pripojenia. Aby sa takýto jav vylúčil, všetky časti okennej konštrukcie, ktoré sú vzájomne prepojené, sú ošetrené opísanou látkou. Po zaschnutí vytvorí na povrchu elastický zatavený film. Nanášanie tekutého plastu na okná svojpomocne je možné po zhotovení materiálu podľa vyššie uvedeného spôsobu.
Prostriedky v antikoróznej úprave
Tekutý plast sa vyznačuje aj vysokým stupňom priľnavosti k ošetrenému kovovému povrchu. Táto vlastnosť látky sa začala využívať pri antikoróznej úprave ocele. Tekutý plast sa nanáša na povrch bez predchádzajúceho základného náteru. Po niekoľkých hodinách vyschne. Potom sa na povrchu vytvorí film, ktorý ochráni materiál pred hrdzou.
V tomto článku vám povieme, ako sa môžete stať populárnym Stavebný Materiál nazývaný „urob si sám“ tekutý strom a tiež opísať všetky jeho výhody.
Každý domáci majster vie, že drevené výrobky sa obávajú negatívnych účinkov rôznych prevádzkových faktorov, čo znižuje ich životnosť. Zároveň strom miluje veľa ľudí a profesionálnych staviteľov. Je šetrný k životnému prostrediu, skvele vyzerá, človeka nabije pozitívnou energiou a má mnoho ďalších výhod.
tekutý produkt z dreva
Z týchto dôvodov sa odborníci už dlhší čas snažia prísť s náhradou prírodného dreva, ktorá by vizuálne a fyzikálne vlastnosti sa nelíšil od dreva, prevyšoval ho kvalitou a odolnosťou voči vplyvom prirodzený fenomén. Výskum bol úspešný. Moderný chemický priemysel dokázal vytvoriť jedinečný materiál - tekuté umelé drevo. Doslova prerazila na stavebné trhy po celom svete. Teraz sa takýto strom predáva pod skratkou WPC (drevo-polymérový kompozit). Materiál, ktorý nás zaujíma, je vyrobený z nasledujúcich komponentov:
- Drvený drevený základ - v skutočnosti spracovanie odpadu prírodné drevo. V jednom alebo druhom kompozite môžu obsahovať od 40 do 80 %.
- Termoplastické chemické polyméry - polyvinylchloridy, polypropylény atď. S ich pomocou je základňa dreva zostavená do jedinej kompozície.
- Prísady nazývané prísady. Patria sem farbivá (zafarbia materiál do požadovaného odtieňa), lubrikanty (zvýšia odolnosť proti vlhkosti), biocídy (chránia výrobky pred plesňami a hmyzími škodcami), modifikátory (zachovajú tvar kompozitu a zabezpečia jeho vysokú pevnosť), nadúvadlá ( umožňujú znížiť hmotnosť WPC).
Tieto zložky sa zmiešajú v určitých pomeroch, silne sa zahrievajú (kým sa kompozícia nestane tekutou), zmes sa polymerizuje a potom sa privádza do špeciálnych foriem pod vysokým tlakom a ochladí sa. V dôsledku všetkých týchto účinkov sa získa kompozícia, ktorá má pružnosť a vynikajúcu odolnosť proti korózii, elasticitu a odolnosť proti nárazu. A čo je najdôležitejšie - WPC má magickú vôňu prírodného dreva, ako aj farbu a textúru identickú so skutočným drevom.
Dúfame, že z našej krátkej recenzie ste pochopili, ako sa vyrába tekuté drevo a prišli na to, čo to je. Opísané drevopolymérne výrobky sa vyznačujú množstvom prevádzkových výhod. Nižšie sú uvedené hlavné:
- zvýšená odolnosť proti mechanickému poškodeniu;
- odolnosť voči zmenám teploty (výrobky vyrobené z WPC možno prevádzkovať pri +150 ° С aj pri -50 °);
- vysoká odolnosť proti vlhkosti;
- jednoduchosť vlastného spracovania a inštalácie (na tieto účely sa používa nástroj, ktorý pracuje s prírodným drevom);
- dlhá životnosť (najmenej 25-30 rokov);
- veľký výber farieb;
- odolnosť voči hubám;
- jednoduchá údržba (kompozit sa ľahko čistí, možno ho škrabať, lakovať, natierať v akejkoľvek farbe).
drevoplastová dekorácia
Dôležitou výhodou drevoplastu je, že má veľmi prijateľnú cenu. To sa dosahuje použitím produktov sekundárneho spracovania (drvená preglejka, piliny, hobliny) pri výrobe WPC. Je ťažké nájsť nedostatky v materiáli, ktorý zvažujeme, ale existujú. A ako bez toho? Drevoplast má len dve nevýhody. Po prvé, pri použití v obytných miestnostiach je potrebné vybaviť kvalitnú ventiláciu. Po druhé, WPC sa neodporúča používať v prípadoch, keď je v miestnosti neustále a súčasne prítomná vysoká vlhkosť a vysoká teplota vzduchu.
Špeciálne vlastnosti kompozitu dreva a plastu umožňujú vyrábať z neho rôzne stavebné výrobky. Tento materiál sa používa na výrobu vonkajších obkladov, hladkých, dutých, vlnitých a pevných terás (inými slovami palubovky). Elegantné balustrády, umelecké zábradlia, spoľahlivé ploty, luxusné altánky a mnoho ďalších štruktúr sú vyrobené z WPC. Drevoplast vám umožní luxusne vybaviť interiéry vášho obytného priestoru a urobiť vašu prímestskú oblasť skutočne krásnou.
Cena opísaného kompozitu závisí od toho, ktorý polymér sa používa na jeho výrobu. Ak výrobca vyrába WPC z polyetylénových surovín, cena hotového výrobku bude minimálna. Je však potrebné poznamenať, že takéto výrobky nie sú odolné voči ultrafialovému žiareniu. Polyvinylchloridové polyméry však dávajú drevenému plastu vysokú odolnosť voči ohňu a UV žiareniu a tiež ho robia veľmi odolným. Výrobky z WPC (najmä palubovky) sa zvyčajne delia na bezšvové a so švami. Prvé sú namontované bez svoriek, skrutiek a iného hardvéru. Takéto dosky jednoducho do seba zapadajú a vytvárajú pevný pevný povrch.
drevoplastový materiál
Ale na inštaláciu výrobkov so švami je potrebné použiť plastové alebo kovové spojovacie prvky (najčastejšie svorky fungujú ako také). WPC dosky alebo dosky môžu byť duté alebo plné. Na usporiadanie verand súkromných domov je lepšie používať výrobky s dutinami. Sú ľahké a veľmi ľahko sa s nimi pracuje. Na pokládku je vhodnejší celoplošný drevoplast, ktorý je schopný vydržať značné zaťaženie na verejných miestach(nábrežia, letné reštaurácie a bary, lodné paluby), kde je vysoký ruch ľudí.
Pri výbere dosiek z WPC venujte pozornosť hrúbke ich stien (mala by byť aspoň 4-5 mm), výške výstuh (čím sú vyššie, tým spoľahlivejšie budú výrobky v prevádzke) a ich počtu. (čím viac rebier, tým silnejší je dizajn).
Šírku kompozitných panelov a dosiek by ste si mali zvoliť aj múdro. Tu je potrebné pochopiť jeden bod. HČím širšie produkty si kúpite, tým ľahšie sa vám s nimi bude pracovať, pretože na montáž takýchto dosiek budete potrebovať podstatne menej spojovacích prvkov . Ešte niekoľko užitočné tipy pre teba. Informujte sa u predajcov, z ktorých pilín bol vyrobený WPC. Ak výrobca na tieto účely použil mäkké drevo, je lepšie poobzerať sa po inom materiáli. prečo? Z toho dôvodu, že kompozity na báze ihličnanov sa považujú za nebezpečné pre požiar. A pevnostné charakteristiky takýchto výrobkov nechávajú veľa byť požadovaných. WPC na báze recyklácie odpadu listnatých stromov bez týchto nedostatkov.
V prípadoch, keď sú na kompozitných paneloch (dosky, dosky) zreteľne viditeľné svetlé pruhy alebo plochy, bude prevádzková spoľahlivosť výrobkov nízka. S najväčšou pravdepodobnosťou výrobca použil drevnú múku nízkej kvality a navyše zle pomletú. Takéto panely majú spravidla nízky index odolnosti voči vode. Nie je možné ich používať vonku. O nedostatočnej kvalite WPC hovorí aj prítomnosť nejednotnej farby na jeho povrchu (škvrny, jasne viditeľné prechody odtieňov).
A teraz to najzaujímavejšie. Ak chcete, môžete si doma ľahko vytvoriť dôstojný analóg WPC. Domáce drevoplast sa vyrába z pilín a obyčajného lepidla PVA a používa sa na obnovu parketová doska, oprava laminátových podláh, obnova ostatných drevených krytín. Môže sa použiť aj na výrobu drsných podláh na podlahy v altánkoch a pomocných priestoroch.
Kompozitný materiál z pilín a lepidla
WPC sa vykonáva ručne podľa nasledujúcej schémy:
- Rozdrvte piliny v mlynčeku na kávu alebo v ručnom mlynčeku na jemný prášok.
- Pridajte PVA lepidlo do drvených pilín (pomery - 30 až 70%) a miešajte tieto zložky, kým nezískate zmes s konzistenciou pasty.
- Nalejte farbivo do vyrobenej kompozície (odporúča sa použiť prísady používané pre bežné farba na vodnej báze). Všetko znova premiešajte.
Takže ste si vyrobili domáci drevoplast! Neváhajte a vyplňte otvory v tomto zložení drevené podlahy. Po vytvrdnutí WPC bude potrebné obnovené miesto iba prebrúsiť jemnozrnným šmirgľom. Na vybavenie nových podláh je možné použiť aj kompozíciu pre domácich majstrov. Zbierajte, vyrobte si domáci KDP in správne množstvá a vyplňte ním konštrukciu debnenia. Hrúbka domáce dosky v tomto prípade by to malo byť aspoň 5 cm.. Do toho!
Novou produkciou je výroba lignosacharidových drevoplastov. Problém získavania plastových materiálov z drvených drevených častíc bez pridania spojív v dôsledku rozkladných produktov drevených komponentov už dlho zamestnáva výskumníkov. Bolo navrhnutých mnoho variant piezotermickej úpravy drevených častíc, ktoré sa líšili režimami, ale v podstate všetky tieto metódy znamenali spracovanie drevených častíc pri vysoké tlaky a lisovacích teplotách v hermetických formách. Následne sa takto získané plasty nazývali piezotermoplasty.
V súčasnosti sú v našej krajine navrhnuté dva spôsoby získavania piezotermoplastov:
1. Jednostupňová metóda, vyvinutá v Bieloruskom technologickom inštitúte, zahŕňa mletie dreva na stav blízky veľkosti častíc drevnej múčke a jeho lisovanie v uzavretých formách pri tlaku 250-300 kg / cm 2 a teplote 190-200 °C následné ochladenie na 20 °C bez uvoľnenia tlaku.
2. Dvojstupňová metóda, vyvinutá na Leningradskej lesníckej akadémii, zahŕňa predbežnú čiastočnú vodnú hydrolýzu drevených častíc v autokláve, po ktorej nasleduje lisovanie vysušeného, čiastočne hydrolyzovaného materiálu vo forme v horúcom lise. Predbežná hydrolýza zníži lisovací tlak pre niektoré lisované materiály z tvrdého dreva na 150 kg/cm2 a teplotu lisovania za tepla na 160 °C.
Na katedre náuky o dreve a stavebníctve a v problémovom laboratóriu drevoplastov Uralského lesného inžinierskeho ústavu pod vedením prof. V. N. Petri od roku 1962 až po súčasnosť vykonáva komplexné štúdie nových materiálov - lignokarbónových drevoplastov získaných využitím reaktivity drevených komponentov (prírodné ligníny a polysacharidy), bez pridávania termosetových živíc alebo iných spojív do drevených častíc.
Autori novej metódy na rozdiel od zástancov piezotermoplastov zastávajú názor, že pri získavaní plastov by drevo nemalo podliehať hĺbkovej deštrukcii, ale iba miernym účinkom pri piezotermickej úprave, pri ktorej v prvej fáze spracovania dochádza k čiastočnému hydrolýza polysacharidov (predovšetkým vo vode rozpustných a ľahko hydrolyzovateľných) nastáva s tvorbou určitého množstva organických kyselín, ktoré vykonávajú hydrolytické štiepenie prírodného lignosacharidového komplexu, pretože je známe, že sú potrebné aspoň malé množstvá kyslého katalyzátora na zničenie chemickej väzby medzi lignínom a sacharidmi.
V dôsledku týchto procesov nevznikajú monoméry, ale väčšie molekuly, ktoré si zachovávajú prirodzenú reaktivitu hlavných zložiek dreva – sacharidov a lignínu. Drevo by sa pri výrobe plastov nemalo hlboko ničiť, pretože sa tým ničia reaktívne zložky prírodného dreva.
V procese piezotermickej úpravy je potrebné zabezpečiť aj možnosti následnej interakcie medzi reaktívnymi zložkami jednotlivých častíc dreva za účelom syntézy nových lignosacharidových komplexov. Vďaka tomu dochádza k vytvoreniu trvanlivého a vodeodolného plastu z drevených častíc. Nové materiály pomenované lignosacharidové drevoplasty(LUDP). Lignosacharidový drevoplast (LUDP) je nový doskový materiál získaný lisovaním drevených častíc za tepla bez pridania spojív. Ligno-sacharidové drevoplasty majú množstvo vlastností, vďaka ktorým je ich výroba nákladovo efektívna:
1. Hlavnou výhodou LUDP z tohto pohľadu je neobmedzené množstvo surovín na ich výrobu. Sú to drevené častice ktoréhokoľvek z najbežnejších ihličnatých (borovica, smrekovec, smrek, céder, jedľa) a tvrdého dreva (breza, osika atď.), Ako aj ich zmesi.
Výrobu LUDP je možné založiť v ktoromkoľvek regióne našej krajiny, kde pôsobia ťažobné a drevospracujúce podniky, pretože plasty možno vyrábať z akéhokoľvek odpadu z ťažby a spracovania dreva, ako aj z palivového dreva (bez obmedzenia obsahu hniloby a kôry).
Na základe technicko-ekonomických výpočtov sa zistilo, že minimálna kapacita dielne na výrobu LUDP je 3,5-4 tisíc m 3 dosiek ročne; potreba surovín pre takúto dielňu je 10-12 tisíc m 3. V dôsledku toho môže byť výroba LUDP, na rozdiel od výroby drevotrieskových dosiek, organizovaná v malých podnikoch.
2. Ligno-sacharidové drevoplasty sa získavajú využitím reaktivity zložiek samotného dreva, teda bez pridávania termosetových živíc alebo iných spojív do drevených častíc.
3. Technologický proces Výroba LUDP je v porovnaní s výrobou drevotrieskových dosiek jednoduchšia, keďže neexistujú žiadne technologické operácie na prípravu spojív a ich miešanie s drevenými časticami.
4. Na výrobu LUDP sa používajú štandardné lisovacie a iné zariadenia, používané na výrobu drevotrieskových dosiek a sériovo vyrábané domácim priemyslom.
Hlavné technické vlastnosti plochého jednovrstvového LUDP nasledujúci:
1. Vzhľad a sfarbenie. Dosky LUDP majú po zalisovaní strednú tmavšiu (kondicionovanú) časť a svetlú hranu po obvode, alebo neštandardnú časť dosky. Neštandardná časť dosky pri optimálnych lisovacích podmienkach nepresahuje 10 cm. Pri použití veľkých dosiek je okraj široký 10 cm len 2-5% plochy lisovanej dosky. Napríklad, keď je veľkosť lisovaných dosiek 3100X1100 mm, okraj so šírkou 10 cm je 2,5% plochy. Šírka neštandardnej časti dosiek sa môže zmenšiť.
Farba upravenej časti dosky, lisovanej za optimálnych podmienok, závisí od druhu dreva, z ktorého sú plasty vyrobené, ale vždy je oveľa tmavšia ako farba pôvodného dreva a pohybuje sa od svetlej po tmavohnedú. Kôra porušuje jednotnosť farby. Tónovaním drevených častíc vonkajších vrstiev vytváraného koberca a výrobou dosiek obložených rôznymi dekoračnými materiálmi je možné meniť farbu a vzhľad taniere.
2. Kvalita povrchu. Dosky vyrobené z malých a plochých drevených častíc majú hladší a rovnomernejší povrch ako dosky vyrobené z hrubých a hrubých drevených častíc. Pri lisovaní plastov z drobných drevených častíc na dobre opracovaných (lepšie vyleštených) paletách majú dosky hladký, lesklý povrch.
3. Deformovanie. Deformácia LUDP závisí od hrúbky a dizajnu dosiek. Tenké dosky majú väčšiu deformáciu ako hrubé dosky. Trojvrstvové dosky sa deformujú menej ako jednovrstvové dosky a dyhované dosky o niečo viac ako nelepené. Aby sa predišlo skrúteniu dosiek LUDP pri kondicionovaní, je potrebné dôsledne dodržiavať pravidlá kladenia dosiek a dodržiavať podmienky ich kondicionovania - sušenia.
4. Hustota. Hustota lignosacharidových drevných plastov nemôže byť menšia ako 1 g/cm 3 . Len pri tejto hustote je zabezpečený minimálny stupeň zhutnenia lisovanej hmoty, pri ktorom sa dosiahne potrebný kontakt a možnosť chemickej interakcie medzi jednotlivými časticami dreva.
5. absorpcia vlhkosti. LUDP si do určitej miery zachováva jednu z hlavných vlastností dreva – absorbovať vlhkosť z vlhkého vzduchu. So zvýšením obsahu hygroskopickej vlhkosti v plastoch sa ich mechanické vlastnosti znižujú:
a) LUPD s hustotou aspoň 1,2 g/cm3 má napučiavanie 7-10 %, absorpciu vody 5-12 %, celkový obsah vlhkosti 20-22 %;
b) LUDP s hustotou 1,20-1,15 g/cm3; opuch 10-12%, absorpcia vody 12-15%;
c) LUDP s hustotou 1,15-1 g/cm3; opuch 18-25%, absorpcia vody 20-26%.
6. Tepelné vlastnosti. Materiál používaný na podlahy v obytných a priemyselné budovy, sa vyznačuje koeficientom absorpcie tepla, ktorý by nemal presiahnuť 10 kcal / m2.
Lignosacharidové drevoplasty s hrúbkou 10-11 mm umožňujú aranžovať podlahy ich položením priamo na betónový podklad.
7. Biologická stabilita. LUDP majú vysokú odolnosť proti hnilobe, ktorá je 4-5 krát vyššia ako u borovicového dreva.
Mechanické vlastnosti LUDP. Ploché jednovrstvové nepotiahnuté LUDP dosky možno rozdeliť do troch skupín.
Skupina A - statická pevnosť v ohybe najmenej 270 kg / cm 2 (hustota viac ako 1,2 g / cm 3), skupina B - statická pevnosť v ohybe najmenej 220 kg / cm 2 (hustota 1,2-1, 18 g / cm3) ; skupina B - statická pevnosť v ohybe najmenej 120 kg / cm 2 (hustota 1,15-1 g / cm 3).
Fyzikálne a mechanické vlastnosti lignosacharidových drevných plastov získaných zo zvyškov smrekovej ťažby sú nasledovné: konečná pevnosť pri statickom ohybe je 170-190 kgf/cm2, napučiavanie za 24 hodín je 8-11% a hustota je 1,2 g/cm 3. Plasty vyrobené z drvenej (zmes 1:1) brezy a osiky majú statickú pevnosť v ohybe 176 kgf/cm 2 , napučiavanie za 24 hodín - 16 % a hustotu 1,18 g/cm 3 .
Technologický postup výroby je vo všeobecnosti rovnaký pre všetky typy jednovrstvových nepotiahnutých lignosacharidových plastov. Jediný rozdiel je v tom, že pre každý konkrétny druh suroviny použitej na výrobu LUDP je potrebná iná príprava surovín a rôzne spôsoby lisovania a úpravy plastov. Organizácii priemyselnej výroby plastov v konkrétnom podniku by preto mala predchádzať výskumu zamerané na objasnenie technológie ich výroby z dostupných surovín. Tieto štúdie sa môžu vykonávať súbežne s návrhom a výstavbou dielne na výrobu plastov.
IN všeobecný pohľad technologický postup výroby LUDP pozostáva z týchto hlavných operácií: príprava surovín, sušenie surovín, dávkovanie drevených častíc, tvorba koberca (balenia), lisovanie koberca (balíka) za studena, lisovanie za tepla a chladenie , režim lisovania za tepla, rezacie dosky, úprava - sušenie dosiek - plastov.
Schéma technologického postupu výroby LUDP lisovaním za tepla z piliarskeho a drevospracujúceho odpadu pomocou jedného hydraulického lisu.
Konáre, malé stonky, zhnité drevené štiepky a pod. sa drvia na štiepkovači alebo drviči a dopravníkom alebo pneumatickým dopravníkom sa privádzajú do zásobníka narúbanej drevnej hmoty, ktorý môže prijímať aj piliny, hobliny alebo preosievanie z procesných štiepok, štiepok Na získanie upravených drevených častíc sa drevná buničina, vopred očistená od kovových inklúzií pomocou detektora kovov, vedie cez štiepkovač DO-5.7 a potom cez krížové mlyny DM-3. Otvory sitového bubna mlynov sú u niektorých druhov zmenšené na 3 mm. Po rozdrvení sú drevené častice nasávané ventilátorom a transportované do cyklónu inštalovaného pod násypkou.
Dávkovacie zariadenie tejto násypky umožňuje meniť množstvo štiepok vydávaných za jednotku času, čo je potrebné na udržanie požadovanej teploty v komore sušičky.
Štiepky sa nakladajú do inštalačnej komory pomocou závitovkového dopravníka.
Sušička s fluidným lôžkom pozostáva z dvoch paralelne inštalovaných sekcií. Sušiacim činidlom je ohriaty vzduch. Vzduch je dodávaný ventilátormi. Drvené zrno vysušené na požadovanú vlhkosť vstupuje cez odtokové prahy sušiacich komôr do stavidlových podávačov a následne do sacieho pneumatického dopravného potrubia. Vzduch prechádzajúci vrstvou triesok v sušiacich komorách unáša prach, ktorý sa usadzuje v cyklóne so zvýšeným čistiacim faktorom. Vyčistený od prachu, ale s vysokou vlhkosťou, sa vzduch uvoľňuje do atmosféry a prach sa spolu s prevažnou časťou materiálu posiela do násypky na suché triesky.
Z tohto zásobníka sú štiepky rovnomerne podávané dávkovačom na pásový dopravník 2 k podávačom a distribuované medzi formovacie stroje s frakcionačnými valcami. Stroje ukladajú koberec na palety. Boky koberca tvoria dva vertikálne pásové dopravníky. Potom sa paleta s položeným voľným kobercom posúva ďalšou sekciou reťazového dopravníka, aby sa koberec vtlačil do lisu na lisovanie za studena. Koberec sa lisuje pod tlakom 25 kg/cm2 počas 1 minúty.
Pred vložením balíka do studeného lisu sa na vrch pomocou priečnika s prísavkami umiestni duralové tesnenie. To prispieva k rovnomernému ohrevu obalu a umožňuje získať tanier s kvalitným povrchom na oboch stranách.
Balíky sa hromadia v nakladacom stojane lisu. Po úplnom naplnení knižnice sa súčasne naplnia všetky lisovacie polia.
Po ukončení lisovania sa všetky plastové dosky súčasne vyložia do vykladacieho stohu, z ktorého sa postupne, počnúc zdola, privádzajú na pozdĺžne a priečne dopravníky.
Plastové dosky sa premiestňujú zo spodnej palety na trojpílový stroj na úpravu rozmerov a orezávanie pomocou odoberacieho mechanizmu. Palety sa po vyčistení a nanesení mastenca posielajú pod tvarovacie stroje.
Plastové platne sa po orezaní svetlých okrajov triedia. Vyradené dosky sa rozrežú na menšie s vyrezanými chybnými oblasťami. Kvalitné dosky sa po vytriedení uložia na dištančné podložky a pomocou traverzového vozíka sa naložia do kondicionačno-sušiacich komôr. Po vyložení z komôr sa dosky uložia do hustých hromád vo vykurovanej miestnosti. Potom sú zabalené a odoslané do skladu hotových výrobkov na odoslanie spotrebiteľovi. (Technologické operácie po rezaní plastových platní nie sú na schéme znázornené.) Zvýšiť produktivitu dielne LUDP je možné zvýšením veľkosti platní, počtu poschodí lisov, prípadne ich počtu.
Vysoké fyzikálne a mechanické vlastnosti LUDP, krásny vzhľad a možnosť výroby platní veľké veľkosti umožňujú ich použitie v stavebníctve ako konštrukčné a dokončovacieho materiálu na kladenie podláh, podhľadov, výrobu vstavaného nábytku, deliacich stien, výplne dverí, parapetné dosky, na obklady stien a panelov v verejné budovy, v kuchyniach a chodbách obytných budov a pod., v nábytkárskom a inom priemysle, ako aj ako náhrada za masívne drevo, drevotrieskové a drevovláknité dosky a iné plošné materiály. Doštičky majú hladký povrch a sú dobre upravené priehľadnými a nepriehľadnými lakmi a farbami konvenčnou technológiou. Povrchovú úpravu priehľadnými lakmi na nábytok je možné vykonať predbežným tónovaním povrchu vodou riediteľnými a inými farbivami v akejkoľvek farbe pri zachovaní textúry dosiek.
Pri drvení konárov a riedidiel je teda výstup upravených štiepok v priemere 50 % z celkovej drvenej hmoty. Takto upravenú štiepku možno použiť na výrobu polocelulózy, výrobu drevotrieskových a drevovláknitých dosiek a 50 % nekvalitných štiepok možno použiť na výrobu lignosacharidových drevných plastov alebo hnojív.
Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.
Podrobnosti môžete rezať a brúsiť každý z nich ručne, ale táto technika je veľmi nedokonalá: vyžaduje si to veľa úsilia a nie je možné získať dva úplne identické produkty. Preto sa v tomto materiáli dozviete, ako vykonávať vstrekovanie plastov doma.
Čo by sme mohli potrebovať
Na svojpomocne vyrobené plastové výlisky nepotrebujeme žiadne špeciálne nástroje ani materiály. Predlohový model, akúsi matricu, vieme vyrobiť takmer z čohokoľvek – z kovu, kartónu či dreva. Ale bez ohľadu na to, ktorú možnosť si vyberiete, v každom prípade musí byť pred začatím práce impregnovaná špeciálnym roztokom. To platí najmä pre drevo a papier, pretože aktívne absorbujú vlhkosť a aby sme tomuto procesu zabránili, potrebujeme vyplniť póry, najlepšie tekutým voskom.
Silikón.
Ak sme sa rozhodli pre túto možnosť, mali by ste si ju kúpiť s najnižšou viskozitou - to prispeje k lepšiemu zefektívneniu dielu. Samozrejme, výsledky budú presnejšie. Na modernom trhu existuje veľké množstvo jeho odrôd a nemá zmysel ich navzájom porovnávať: nemáme na to čas ani príležitosť. Môžeme len s istotou povedať, že tmel pre autá, najlepšie červený, je ideálny na náter. S ním bude nalievanie plastu doma oveľa jednoduchšie.
Stanovenie odlievacieho materiálu
Úprimne povedané, existuje ešte viac formovacích materiálov ako silikónových tried. Medzi nimi sú tekuté plasty a obyčajná sadra zmiešaná s lepidlom PVA a dokonca aj polyesterová živica. Látky pre zváranie za studena, kovy s nízkou teplotou topenia a pod. V našom prípade však budeme vychádzať z niektorých ďalších charakteristík odlievacích látok:
- Trvanie ich práce.
- Viskozita.
Pokiaľ ide o prvý bod, udáva čas, počas ktorého môžeme vykonávať manipuláciu s ešte nevytvrdnutým materiálom. Samozrejme, ak sa výroba plastových výrobkov uskutoční v továrni, dve minúty budú viac ako dosť. No my, čo to robíme doma, potrebujeme aspoň päť minút. A keby sa tak stalo vhodné materiály Ak ste to nemohli získať, je celkom možné ich nahradiť jednoduchou epoxidovou živicou. Kde to hľadať? V predajniach áut alebo v predajniach pre fanúšikov leteckého modelárstva. Okrem toho sa takáto živica často nachádza v bežných železiarňach.
Vytvorenie tvaru rezu
Tento je ideálny na nalievanie plastu vlastnými rukami, pretože sa do neho dajú naliať neobvyklé druhy živíc. Za malý trik tejto techniky možno považovať to, že v predbežnej fáze musí byť celý povrch modelu ošetrený silikónom a potom, po úplnom vytvrdnutí materiálu, môže byť matrica odrezaná. Potom vytiahneme jeho „vnútornosti“, ktoré sa nám budú hodiť pri ďalšom odlievaní. Aby sa nám forma zmestila, musíme naniesť trojmilimetrovú vrstvu tmelu, po ktorej jednoducho počkáme, kým hmota vytvrdne – zvyčajne to trvá dve hodiny. V tomto prípade je žiaduce aplikovať ho štetcom. Pri nanášaní prvej vrstvy sa musíme snažiť materiálom vyplniť všetky nerovnosti alebo dutiny, aby sa následne netvorili vzduchové bubliny.
Ako prebieha proces odlievania
Prvý krok.
Vezmeme odlievaciu formu a dôkladne ju vyčistíme - mala by byť suchá a čistá. Všetky zvyšky materiálu, ktoré zostali po predbežných postupoch, musia byť odstránené.
Druhý krok.
Ak je to potrebné, môžeme mierne zmeniť farbu nášho zloženia: na to stačí pridať jednu kvapku farby, ale v žiadnom prípade nie vodu (tekuté plasty ich osobne neznášajú).
Tretí krok.
Nie je potrebné odplyňovanie našej odlievacej zmesi. To možno vysvetliť skutočnosťou, že tvarovanie plastov doma spočiatku poskytuje relatívne krátke trvanie jeho "života". Zároveň, aby sa vzduchové bubliny extrahovali z výrobkov malých rozmerov, je potrebné ich odstrániť iba ručne po naliatí.
Štvrtý krok.
Dôkladne premiešajte všetky potrebné zložky a pomaly, tenkým prúdom nalejte do tvaru šablóny. Toto by sa malo robiť dovtedy, kým zmes nevyplní celý objem a časť lejacieho kanála. A čoskoro, keď dôjde k odplyňovaniu, objem tohto materiálu sa výrazne zníži a stane sa tým, čo potrebujeme.
A posledný tip: aby bola kvalita modelu vysoká, musíte šablónu chladiť postupne, pomaly. Takže postupujte podľa všetkých pokynov a budete úspešní!
480 rubľov. | 150 UAH | 7,5 $, MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Diplomová práca - 480 rubľov, doprava 10 minút 24 hodín denne, sedem dní v týždni a sviatky
Savinovskikh Andrej Viktorovič. Získavanie plastov z dreva a rastlinného odpadu v uzavretých formách: dizertačná práca ... kandidát technických vied: 21.05.2003 / Savinovskikh Andrey Viktorovich; [Miesto ochrany: Ural State Forestry Engineering University].- Jekaterinburg, 2016.- 107 s.
Úvod
KAPITOLA 1 Pracovná kontrola 6
1.1 Drevo-kompozitné materiály so syntetickými spojivami 6
1.2 Lignokarbón a piezotermoplasty 11
1.3 Spôsoby úpravy drevených častíc 14
1.4 Lignínový a lignosacharidový komplex 19
1.5 Kavitácia. Kavitačná úprava rastlinných surovín 27
1.6 Bioaktivácia častíc dreva a rastlín pomocou enzýmov.. 33
1.7 Výber a zdôvodnenie smeru výskumu 35
KAPITOLA 2. Metodická časť 36
2.1 Charakterizácia východiskových látok 36
2.2 Meracie techniky 41
2.3 Príprava bioaktivovaného lisovacieho materiálu 41
2.4 Zhotovovanie vzoriek DP-BS 41
2.5 Príprava odváženého množstva lisovacieho materiálu na plasty 42
KAPITOLA 3 Získavanie a štúdium vlastností plastov na báze dreva bez spojiva pomocou modifikátorov 43
KAPITOLA 4. Vplyv chemickej modifikácie pšeničných šupiek na vlastnosti RP-BS 57
KAPITOLA 5. Získavanie a štúdium vlastností plastov na báze dreva bez spojiva pomocou bioaktivovaných lisovacích surovín 73
KAPITOLA 6. Technológia na získanie DP-BS 89
6.1 Výpočet výkonu extrudéra 89
6.2 Popis výrobného procesu 93
6.3 Odhad nákladov na hotové výrobky 95
Záver 97
Bibliografia
Úvod do práce
Relevantnosť výskumnej témy. Objemy výroby spracovaného dreva a rastlinných surovín neustále narastajú. Zároveň sa zvyšuje aj množstvo rôznych odpadov zo spracovania dreva (piliny, hobliny, lignín) a poľnohospodárskych rastlín (slama a škrupiny semien obilnín).
V mnohých krajinách sa vyrábajú drevené kompozitné materiály s použitím syntetických termosetov a termoplastických organických a minerálnych spojív ako polymérnej matrice, drveného rastlinného odpadu ako plniva.
Známa je možnosť získavania drevených kompozitných materiálov plošným lisovaním za tepla z drevného odpadu bez pridania syntetických spojív, ktoré sa nazývajú piezotermické plasty (PTP), lignokarbónové drevené plasty (LUDP). Je potrebné poznamenať, že pôvodné lisované kompozície majú nízke plasticko-viskózne vlastnosti a výsledné kompozity majú nízke fyzikálne a mechanické vlastnosti, najmä odolnosť voči vode. A to si vyžaduje hľadanie nových spôsobov, ako aktivovať komplex lignín-sacharid.
Relevantné sú teda práce zamerané na využitie drevného a rastlinného odpadu bez použitia syntetických spojív na vytváranie produktov.
Práce boli realizované na základe pokynov Ministerstva školstva a vedy Ruskej federácie, projekt č.2830 "Získanie drevoplastov z odpadovej biomasy dreva a poľnohospodárskych rastlín" na roky 2013-2016.
Účel a úlohy práce. Cieľom práce je získať plasty z dreva (DP-BS) a poľnohospodárskeho odpadu (RP-BS) bez pridania syntetických spojív s vysokými úžitkovými vlastnosťami.
Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné vyriešiť nasledujúce úlohy:
Študovať proces tvorby DP-BS a RP-BS na báze drevného (borovicové piliny) a rastlinného (pšeničné šupky) odpadu.
Študovať vplyv chemických modifikátorov, ako aj technologických parametrov (teplota, vlhkosť) na fyzikálne a mechanické vlastnosti DP-BS a RP-BS.
Určte racionálne podmienky na získanie DP-BS a RP-BS z drevného a rastlinného odpadu.
Zistiť vplyv bioaktivácie lisovacích surovín aktivovaným kalom na fyzikálne
ko-mechanické vlastnosti DP-BS.
Stupeň rozvoja výskumnej témy. Analýza vedeckej, technickej a patentovej literatúry preukázala veľmi nízky stupeň rozvoja otázok súvisiacich so zákonitosťami tvorby štruktúry a vlastností drevoplastu bez syntetického spojiva.
Vedecká novinka
Kinetické zákonitosti tvorby DP-BS a RP-BS (aktivačná energia, preexponenciálny faktor, reakčné poradie) boli stanovené pomocou DSC.
Zistil sa vplyv chemických modifikátorov (peroxid vodíka, urotropín, anhydrid kyseliny izometyltetrahydroftalovej, kavitačný lignín, hydrolytický lignín) na rýchlosť tvorby DP-BS a RP-BS.
Boli získané kinetické zákonitosti získania DP-BS s použitím bioaktivovaného drevného odpadu.
Teoretický význam Práca spočíva v stanovení zákonitostí vplyvu množstva modifikátorov a vlhkosti lisovaných surovín z dreva a poľnohospodárskeho odpadu na fyzikálno-mechanické vlastnosti DP-BS a RP-BS.
Praktický význam Práca spočíva vo využití odpadov obnoviteľných surovín a experimentálnom dôkaze možnosti získania DP-BS a RP-BS so zlepšenými fyzikálno-mechanickými vlastnosťami. Navrhuje sa recept na získanie DP-BS a RP-BS. Produkty DP-BS majú nízke emisie formaldehydu.
Metodológia a výskumné metódy. V práci bola použitá tradičná metodológia vedeckého výskumu a moderné metódy výskum (diferenciálna skenovacia kalorimetria, IR Fourierova spektroskopia, PMR 1 H).
Prijatý na obranu
Výsledky štúdia termokinetiky tvorby DP-BS, RP-BS a vplyvu modifikátorov a vlhkosti na tento proces.
Vzorce tvorby vlastností DP-BS a RP-BS v uzavretých formách vplyvom teploty, vlhkosti lisovacej suroviny a jej chemickej modifikácie.
Miera spoľahlivosti výsledkov výskumu zabezpečené opakovaným opakovaním experimentov, využitie metód štatistického spracovania získaných výsledkov meraní.
Schválenie práce. Výsledky práce boli referované a prediskutované na VIII. medzinárodnej vedeckej a technickej konferencii „Vedecká tvorivosť mládeže – lesný komplex“ (Jekaterinburg, 2012), IX. medzinárodnej vedecko-technickej konferencii „Vedecká tvorivosť mládeže – lesný komplex“ (Jekaterinburg, 2013), medzinárodná konferencia „Kompozitné materiály na dreve a iné plnivá“ (Mytishchi, 2014).
Publikácie. Na základe materiálov dizertačnej práce bolo publikovaných 12 článkov, z toho 4 články v publikáciách odporúčaných Vyššou atestačnou komisiou.
Pracovná záťaž
Dizertačná práca je prezentovaná na 107 stranách strojom písaného textu, obsahuje 40 tabuliek a 51 obrázkov. Práca pozostáva z úvodu, 6 kapitol, záveru, zoznamu odkazov, vrátane 91 odkazov na domáce a zahraničné diela.
Lignokarbón a piezotermoplasty
Lignosacharidy a piezotermoplasty. Tieto materiály sa vyrábajú z pilín alebo iných rastlinných surovín vysokoteplotným spracovaním lisovacej hmoty bez zavádzania špeciálnych syntetických spojív. Technologický postup výroby lignokarbónových drevoplastov pozostáva z týchto operácií: príprava, sušenie a dávkovanie drevených častíc; tvarovanie kobercov, lisovanie za studena, lisovanie za tepla a chladenie bez odľahčenia tlaku. Pri príprave lisovacej hmoty sa triedia drevené častice, potom sa dodatočne drví frakcia väčšia ako 0,5 mm, upravené piliny vstupujú do sušičky a potom do rozmetadla. Koberec je tvorený na paletách potiahnutých vrstvou mastenca alebo separačného prostriedku. Najprv sa hotový koberec privedie do lisu na predlisovanie za studena, ktorý trvá 1,5 minúty pri tlaku 1-1,5 MPa, potom sa odošle na lisovanie za tepla pri tlaku 1,5-5 MPa a teplote 160-180 C. Lisovanie dosiek hrúbky 10 mm trvá 40 min.
Vplyvom teploty dochádza k čiastočnej hydrolýze drevných polysacharidov a tvorbe organických kyselín, čo sú katalyzátory, ktoré prispievajú k deštrukcii lignosacharidového komplexu. Výsledné reaktívne produkty (lignín a uhľohydráty) sa počas lisovania vzájomne ovplyvňujú. Výsledkom je hustejší a pevnejší materiál ako drevo.
Suroviny na výrobu lignokarbónového drevoplastu sa získavajú spracovaním mäkkého a listnatého dreva. Spolu s pilinami, hoblinami zo strojov, drveným drevom, kôrou zmiešanou s drevom, drveným odpadom z ťažby dreva a niektorým zdrevnateným poľnohospodárskym odpadom možno použiť na výrobu plastov. Nečistoty v surovinách čiastočne rozpadnutého dreva zlepšujú fyzikálne a mechanické vlastnosti lignokarbónových plastov.
V porovnaní s drevotrieskovými doskami majú lignokarbónové plasty množstvo výhod: nepodliehajú starnutiu v dôsledku degradácie organického spojiva a ich pevnostné vlastnosti sa časom neznižujú; počas prevádzky nevznikajú žiadne toxické emisie životné prostredie. Významnými nevýhodami výroby lignokarbónových plastov je potreba výkonného lisovacieho zariadenia a dĺžka lisovacieho cyklu.
Je potrebné poznamenať, že pod vplyvom tlaku a teploty získava drvený rastlinný materiál schopnosť vytvárať pevný a pevný materiál tmavej farby, ktorý je možné tvarovať. Tento materiál sa nazýva piezotermoplast (PTP).
Surovinou spolu s pilinami môže byť drvené drevo ihličnatého a tvrdého dreva, ľanový a konopný oheň, trstina, hydrolytický lignín, odubina.
Existuje niekoľko spôsobov, ako získať DRA, ktoré prešli hlbokým štúdiom a zavedením do výroby, ale nenašli ďalšie uplatnenie kvôli vysokým nákladom na energiu: 1) jednostupňová metóda získavania DRA (A.N. Minin, Bieloruský technologický inštitút); 2) dvojstupňový spôsob výroby plastov z hydrolyzovaných pilín (N.Ya. Solechnik, Leningrad LTA); 3) technológia získavania lignokarbohydrátových drevených plastov (LUDP) (VN. Petri, Ural LTI); 4) technológia parného výbuchu (J.A. Gravitis, Ústav chémie dreva, Lotyšská akadémia vied). Piezo termoplasty sa delia na izolačné, polotvrdé, tvrdé a supertvrdé.
Pri priemernej hustote 700-1100 kg/m3 majú piezotermické plasty vyrobené z brezových pilín statickú pevnosť v ohybe 8-11 MPa. Pri zvýšení priemernej hustoty na 1350-1430 kg/m3 dosahuje medza pevnosti v statickom ohybe 25-40 MPa.
Vysoké fyzikálne a mechanické vlastnosti piezotermoplastov umožňujú ich použitie na výrobu podláh, dverí a tiež ako dokončovací materiál. Odroda drevoplastov je vibrolit, ktorého technologickými vlastnosťami je čiastočné mletie pilín a malých triesok vo vibračnom mlyne, zmiešanie jemne mletej hmoty s vodou a potom získame kal. Zo zmesi kalu s časticami o veľkosti 0,5-2 mm sa v odlievacom stroji vytvorí koberec, ktorý sa odvodní pomocou vákuovej pumpy. Výsledná lisovacia hmota sa privádza k lisovaniu za studena a za tepla. Hotové dosky sa transportujú do kaliacej komory, kde sa podrobia tepelnému spracovaniu po dobu 3-5 hodín pri teplote 120-160 C, v dôsledku čoho sa ich nasiakavosť zníži takmer 3-krát a napučiavanie o viac ako 2 krát.
Vibrolit sa používa na podlahy, priečky, stenové panely vo verejných budovách, vstavaný nábytok a panelové dvere.
Od 30. rokov 20. storočia sa v ZSSR mnohí výskumníci zaoberali výrobou doskových materiálov piezotermickým spracovaním rastlinných materiálov bez použitia tradičných spojív. Práce boli realizované v týchto oblastiach: 1) lisovanie prírodných, neupravených pilín; 2) lisovanie pilín vopred autoklávovaných parou (predhydrolýza) alebo parou s katalyzátorom (minerálna kyselina); 3) lisovanie pilín vopred upravených chemickými činidlami: a) želatinizácia lisovacej hmoty (chlórom, amoniakom, kyselinou sírovou a inými látkami) na jej čiastočnú hydrolýzu a obohatenie látkami so spojivovými vlastnosťami; b) chemická polykondenzácia hmoty lisu za účasti iných chemických látok(furfural, fenol, formaldehyd, acetón, alkalické a hydrolytické ligníny atď.).
Príprava bioaktivovaných lisovacích surovín
Endotermické minimum zodpovedá procesu hydrolýzy komplexu lignín-sacharid a ľahko hydrolyzovateľnej časti celulózy (polysacharidov).
Exotermické maximum zodpovedá procesom polykondenzácie, ktoré určujú proces tvorby DP-BS. Keďže proces je katalyzovaný kyselinami, ktoré vznikajú pri pyrolýze dreva, ako aj v dôsledku prítomnosti živičných kyselín obsiahnutých v zložení extrakčných látok, ide o reakciu n-tého rádu s autokatalýzou.
Pre drevný odpad s modifikujúcimi prísadami (peroxid vodíka, urotropín, IMTHPA) sa maximá píkov na krivkách DSC posúvajú doľava, čo naznačuje, že tieto zlúčeniny pôsobia ako katalyzátory pre vyššie uvedené procesy (T1 100-120 0C, T2 180-220 0C), ktorý urýchľuje proces hydrolýzy drevných polysacharidov, ako aj komplexu lignín-sacharid.
Tabuľka 3.2 ukazuje, že v prvom stupni so zvyšovaním obsahu vlhkosti suroviny rastie efektívna aktivačná energia (z 66,7 na 147,3 kJ/mol), čo poukazuje na väčší stupeň hydrolytickej deštrukcie dreva. Použitie modifikátorov vedie k zníženiu efektívnej aktivačnej energie, čo naznačuje ich katalytický účinok.
Hodnoty efektívnej aktivačnej energie v druhej fáze procesu pre upravený lisovací materiál sa so zvyšujúcou sa vlhkosťou nevýznamne menia.
Použitie modifikátorov vedie k zníženiu efektívnej aktivačnej energie v druhej fáze procesu. Analýza kinetických rovníc ukázala, že najlepším modelom v prvom štádiu procesu je reakcia n-rádu, v druhom štádiu - reakcia n-rádu s autoakceleráciou: A 1 B 2 C.
Použitím kinetických parametrov procesu boli vypočítané t50 a t90 (čas potrebný na dosiahnutie 50 a 90 % konverzie) pre nemodifikovanú a modifikovanú lisovaciu surovinu (tabuľka 3.3) a sú tiež uvedené konverzné krivky (obr. 3.4-3.6).
Závislosť stupňa premeny na čase pri rôznych teplotách (borovica, počiatočná vlhkosť lisovanej suroviny je 8%)
Závislosť stupňa premeny na čase pri rôznych teplotách (borovica, modifikátor - peroxid vodíka, počiatočná vlhkosť lisovacej suroviny - 12%) s vlhkosťou 8% Lisovaný materiál s vlhkosťou 12% (modifikátor -1,8% H2O2, % ) Lisovaný materiál s obsahom vlhkosti 12 % (modifikátor - 4 % C6H12N4, %)
Použitie peroxidu vodíka vedie v prvej fáze k viac ako 4-násobnému zrýchleniu procesu ako pri modifikácii lisovaného materiálu urotropínom. Podobný vzorec sa pozoruje v druhej fáze procesu. Podľa celkovej doby vzniku DP-BS možno aktivitu lisovacieho materiálu zoradiť do nasledujúceho radu: (nemodifikovaný lisovaný materiál) (lisovaný materiál modifikovaný urotropínom) (lisovaný materiál modifikovaný peroxidom vodíka). Za účelom zistenia vplyvu vlhkosti a obsahu množstva modifikátora v lisovacej surovine na prevádzkové vlastnosti DP-BS bolo uskutočnené matematické plánovanie experimentu. Bola vykonaná predbežná štúdia vplyvu obsahu vlhkosti východiskovej lisovacej suroviny na fyzikálne a mechanické vlastnosti DP-BS. Výsledky sú uvedené v tabuľke. 3.4. Zistilo sa, že čím vyšší je počiatočný obsah vlhkosti lisovanej suroviny, tým nižšie sú fyzikálne a mechanické vlastnosti, ako je pevnosť v ohybe, tvrdosť, modul pružnosti v ohybe. Podľa nášho názoru je to spôsobené väčším stupňom termohydrolytickej deštrukcie lignosacharidového komplexu. Tabuľka 3.4 - Fyzikálne a mechanické vlastnosti DP-BS získané pri rôznom obsahu vlhkosti lisovaného materiálu
Fyzikálne a mechanické vlastnosti DP-BS teda závisia od formulácie a podmienok na jeho prípravu. Takže pre plasty s vysokými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami by sa malo použiť nasledovné zloženie: obsah lignínu 3%, obsah IMTHFA 4%, počiatočná vlhkosť lisovanej suroviny 6% a teplota lisovania za tepla 1800C. Pre plasty s nízkymi hodnotami nasiakavosti a napučiavania je potrebné použiť zloženie: obsah lignínu 68 %, obsah IMTHFA 2 %, počiatočná vlhkosť lisovanej suroviny 17 % a lisovacia teplota za tepla 195 C0.
Vplyv chemickej modifikácie pšeničných šupiek na vlastnosti RP-BS
Hĺbka termohydrolytickej degradácie lignínu dreva a rastlinného materiálu závisí od typu použitého chemického modifikátora.
Naše štúdie formálnej kinetiky získavania plastov ukazujú, že lignín ihličnany(borovica) je reaktívnejší ako lignín jednoročné rastliny(pšeničná šupka). Tieto výsledky sú v súlade s výsledkami oxidácie modelových zlúčenín lignínu z ihličnatých a listnatých stromov a rastlinného lignínu. Analýza literárnych údajov ukázala, že teoretické štúdie znakov transformácie dreva enzymatickými účinkami umožnili vyvinúť biotechnológiu pre drevoplasty založenú na čiastočnej biodegradácii lignosacharidového komplexu.
Je známe, že biotransformované častice dreva výrazne menia svoju plasticitu. Taktiež druhové zloženie drevných surovín má významný vplyv na fyzikálne a mechanické vlastnosti plastov.
Spracovanie bioaktívneho drevného odpadu rôzne druhy ligno ničiace huby, baktérie, v našom prípade aktivovaný kal, je perspektívny pre výrobu lisovacích surovín pre DP-BS(Au).
Spočiatku boli študované zákonitosti procesu získavania DP-BS (Au) na báze drevného odpadu pomocou aktivovaného kalu (obr. 5.1) s rôznymi periódami bioaktivácie. 0,5 7 dní 14 dní
Štúdium procesu tvorby DP-BS(Au) pomocou DSC ukázalo, že krivky w = f(T) (obr. 5.2) majú dve exotermické maximá. To naznačuje, že proces môže byť reprezentovaný ako dve paralelné reakcie, zodpovedajúce bioaktivovaným a neaktivovaným lisovacím materiálom, t.j. A1B a C2D. V tomto prípade sú reakcie 1 a 2 reakcie n-rádu).
Boli stanovené kinetické parametre tvorby DP-BS(Au). Výsledky sú uvedené v tabuľke. 5.1. Tabuľka 5.1 - Kinetické parametre procesu tvorby DP-BS(Au)
V druhej fáze procesu získavania DP-BS(Au) sú hodnoty efektívnej aktivačnej energie rádovo ako u surovín na lisovanie dreva (pozri kap. 3). To naznačuje, že tento exotermický pík zodpovedá lisu na drevo bez bioaktivity. Pomocou kinetických parametrov procesu boli vypočítané t50 a t90 (čas potrebný na dosiahnutie stupňa konverzie 50 a 90 %) modifikovanej lisovacej suroviny (obr. 5.3, 5.4).
Obrázok 5.3 - Časy konverzie DP-BS(Au) pri rôznych teplotách (čas bioaktivácie 7 dní) Obrázok 5.4 - Časy konverzie DP-BS(Au) pri rôznych teplotách (čas bioaktivácie 14 dní)
Aby sa stanovil vplyv aktivovaného kalu a kavitačného lignínu na fyzikálne a mechanické vlastnosti DP-BS(Au), bola zostavená matica plánovania experimentu na základe regresného frakčného matematického plánovania formulára 25-1 (pozri tabuľku 5.2).
Ako nezávislé faktory boli použité nasledovné faktory: Z1 – obsah kavitačného lignínu, %, Z2 – teplota lisovania za tepla, C, Z3 – spotreba aktivovaného kalu, %, Z4 – doba zdržania (bioaktivácia), dni; Z 5 je počiatočná vlhkosť lisovanej suroviny, %.
Výstupnými parametrami sú: hustota (P, kg/m3), pevnosť v ohybe (P, MPa), tvrdosť (T, MPa), nasiakavosť (B), napučiavanie (L, %), modul pružnosti v ohybe (Eu, MPa ), rázová húževnatosť (А, kJ/m2).
Podľa plánu experimentu boli vyrobené vzorky vo forme diskov a boli stanovené ich fyzikálne a mechanické vlastnosti. Experimentálne údaje boli spracované a získané štúdiom regresnej rovnice vo forme lineárneho, polynómu 1 a 2 stupňov s posúdením významnosti faktorov a primeranosti rovníc, ktoré sú uvedené v tabuľkách 5.2-5.4. Tabuľka 5.2 – Plánovacia matica a výsledky experimentu (trojúrovňový päťfaktorový matematický plán) a) teplota lisovania za tepla a obsah kavitačného lignínu; b) spotreba iónovej zmesi a lisovacia teplota; c) vlhkosť lisovacích surovín a trvanie bioaktivácie; d) trvanie bioaktivácie a obsah kavitačného lignínu.
Zistilo sa, že hustota DP-BS(Au) so zvýšením obsahu kavitačného lignínu v lisovacej surovine je extrémneho charakteru: minimálna hustota 1250 kg/m3 sa dosiahne pri obsahu CL 42. %. Extrémny charakter má aj závislosť hustoty DP-BS(Au) od trvania bioaktivácie lisovacej suroviny a maximálna hodnota sa dosahuje pri 14 dňoch bioaktivácie (obr. 5.5c).
Odhad nákladov na hotový výrobok
Vykonané štúdie o výrobe DP-BS, DP-BS(Au) a RP-BS (pozri kap. 3,4,5) ukazujú, že fyzikálne a mechanické vlastnosti plastov závisia od formulácie lisovacej suroviny, resp. typ chemického modifikátora a podmienky jeho výroby.
V tabuľke. 6.1 sú znázornené fyzikálne a mechanické vlastnosti plastov (DP-BS, DP-BS(Au) a RP-BS) získané za racionálnych podmienok.
Z analýzy získaných výsledkov (tabuľka 6.1) je zrejmé, že na výrobu produktov s vysokými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami sa odporúča zloženie lisu v zložení: drevný odpad (borovicové piliny), modifikátor - peroxid vodíka (spotreba - 1,8%) počiatočná vlhkosť - 12%.
Na zvýšenie produktivity sa navrhuje metóda extrúzie, ktorá umožňuje výrobu lisovaných výrobkov.
Dizertačná práca sa zaoberá výrobou sokla. Pre splnenie podmienok definovaných pre lisovanie za tepla v uzavretých formách sa vytláčacia hlava skladá z dvoch častí (vyhrievaná časť hlavy a druhá časť bez ohrevu). Zároveň je doba zotrvania lisovacej kompozície vo vyhrievanej časti vytláčacej hlavy 10 minút.
Na určenie ročného objemu výroby sa vykonal výpočet výkonu extrudéra.
Pre jednozávitovkový extrudér s premenlivou (zmenšujúcou sa) hĺbkou rezu špirálového kanála je možné výpočet objemovej produktivity (Q, cm3/min) vykonať nasledovne:
Tu sú A1, B1, C1 konštanty priameho a dvoch spätných tokov pri premenlivej hĺbke rezu skrutky cm3; Tabuľka 6.1 - Fyzikálne a mechanické vlastnosti DP-BS, DP-BS(Ai) a RP-BS (súhrnná tabuľka) č. p / p 1245 6 Obsah vlhkosti suroviny, % Modifikátor DP-BS (Ai) DP- BS RP-BS 12 % (4%-C6H12N4) 12% (1,8%-H202) CL - 3% Spotreba AI-37% Vlhkosť - 10% GL - 3% IMTHFA-4% Vlhkosť - 6% GL - 68% IMTHFA -2, 5 % Vlhkosť - 17,9 % Vlhkosť - 12 % HL - 3 % Peroxid vodíka - 0,06 % Vlhkosť - 12 % HL - 35 % Peroxid vodíka - 5 % Vlhkosť - 12 %
Pevnosť v ohybe, MPa 8 12,8 10,3 9,6 12,0 - 8 9,7 Tvrdosť, MPa 29 29,9 27,7 59 69 20 19 34 Modul pružnosti v ohybe, MPa 1038 2909,9 26 1038, 26 219, 1038 15 Absorpcia vody, % 59,1 148 121,7 43 59 34 143 139 Opuch, % 6,0 12 8 3 5,0 1,0 7 7,0 1 K=0,00165 cm3; n – otáčky skrutky, n=40 ot./min. kde t je krok rezania, cm, predpokladá sa t = 0,8D; - počet závitov skrutky =1; e je šírka hrebeňa závitovky, cm; e = 0,08 D; - koeficient geometrických parametrov skrutky:
Koeficienty a, b závisia od geometrických rozmerov skrutky. Dajú sa ľahko vypočítať, ak existuje výkres skrutky, z ktorého sa berú tieto hodnoty: h1 - hĺbka špirálového kanála na začiatku podávacej zóny, cm; h2 je hĺbka špirálového kanála na začiatku kompresnej zóny, cm; h3 je hĺbka špirálového kanála v dávkovacej zóne, cm; Ak sú rozmery závitovky neznáme (s výnimkou D a L, ktoré sú známe zo značky extrudéra), vezmite h1=0,13D. Potom sa vypočítajú zostávajúce parametre: kde L je dĺžka skrutky, cm; L0 je dĺžka skrutky až po kompresnú zónu, cm; kde Lн je dĺžka tlakovej časti šneku, cm; Ln = 0,5 l. kde i je stupeň stlačenia materiálu; i = 2,1. Výsledky výpočtov pomocou vyššie uvedených vzorcov nám umožňujú vypočítať niektoré ďalšie parametre skrutky.
Drevený odpad sa triedi na vibračných triedičoch (poz.1) od veľkých častíc, následne drevené častice prechádzajú cez detektor kovov (poz.3). Hrubá frakcia vstupuje do kladivového drviča (poz. 2) a potom sa vracia na vibračné sito (poz. 1). Z vibračného sita sú malé častice pneumaticky dopravované do cyklónu (poz.4) a následne do násypky (poz.5), odkiaľ sú dávkovacou skrutkou privádzané do bubnovej sušičky (poz.6). dopravníka sa drevené častice sušia na vlhkosť 6 %. Drvený drevný odpad vstupuje do cyklónu (poz.7), následne do násypky suchého drveného odpadu (poz.8) so závitovkovým dopravníkom, cez ktorý sa privádza na pásové váhy (poz.9).
Príprava roztoku peroxidu vodíka prebieha v nádrži (poz.10) na zmiešanie s vodou. Peroxid vodíka sa dávkuje pomocou váh (poz.11). Prívod potrebného množstva vody je regulovaný prietokomerom. Koncentrácia peroxidu vodíka by mala byť 1,8%. Pásové váhy slúžia požadované množstvo drvené častice dreva do kontinuálneho miešača (poz.12), do ktorého sa dostane aj určité množstvo roztoku modifikátora. V mixéri sa zložky dôkladne premiešajú, vlhkosť lisovanej suroviny by mala byť 12%.
Potom lisovaný materiál vstupuje do distribučného lievika (poz.13), odkiaľ vstupuje do zásobníka (poz.14) hotového lisovaného materiálu. Bunker je hlavným vyrovnávacím skladom na zabezpečenie plynulého chodu zariadení. Zásobník (poz. 14) je vybavený závitovkovým dávkovačom (poz. 15), pomocou ktorého sa hotová zmes naplní do násypky vytláčacej jednotky (poz. 16), pomocou ktorej sa hotová zmes privedie do vytláčacia hlava.
Kanál extrúznej jednotky (poz.17) je vyhrievaný na teplotu 1800C, doba zotrvania vo vyhrievanej časti je 10 minút av nevyhrievanej časti je tiež 10 minút.
Lisovaný produkt (poz.18) sa posiela do fázy rezania, vyraďovania a triedenia, potom vstupuje do fázy obrábanie. Po kontrolnej fáze sú hotové výrobky odoslané do skladu hotových výrobkov. Obrázok 6.1 Technologický systém výroba produktu vo forme soklovej lišty DP-BS z drevospracujúceho odpadu bez pridania spojív vytláčaním
V tabuľke 6.2 je uvedený výpočet ročnej potreby surovín na výrobu soklových líšt. Odhadovaná ročná kapacita linky na výrobu tohto typu produktu je 1 tona. Tabuľka 6.3 - Výpočet potreby surovín a materiálov Druh surovín Miera spotreby (1 t), Náklady na 1 kg surovín, rub. Výška nákladov na 1 tonu výrobkov, tisíc rubľov. Borovicové piliny 0,945 8 7,56 Technická voda 0,048 7 0,33 Peroxid vodíka 0,007 80 0,56 Spolu: 8,45 Výška nákladov na nákup surovín na tonu hotových výrobkov bude 8,456 tisíc rubľov. V porovnaní s výrobou tohto typu výrobku z WPC, ktorá predstavovala 47,65 tisíc rubľov. Výroba soklových líšt z DP-BS je teda ekonomicky výhodná. Pri výrobe 50 ton / rok budú úspory surovín predstavovať 1,96 milióna rubľov.