Plastika je univerzalni material Našel je široko uporabo pri izdelavi različnih sklopov in delov v industriji in gospodinjski aparati. Izdelki iz njega se uporabljajo pri oblikovanju notranjosti stanovanjskih prostorov in pisarn.
Različni materiali, imenovani tekoča plastika, vam omogočajo ustvarjanje najrazličnejših oblik in velikosti obrti. To omogoča izvedbo izvirnika oblikovalske rešitve. Kako narediti tekočo plastiko doma?
Materiali za izdelavo
Za izdelavo tekoče plastike z lastnimi rokami morate pripraviti naslednje:
- steklena ali kovinska posoda;
- aceton;
- Stiropor.
V tem primeru je količina uporabljenega acetona odvisna od želene prostornine končnega izdelka.
Če želite tekočo plastiko narediti z lastnimi rokami, bo recept za njeno pripravo temeljil na raztapljanju pene v acetonu. Če želite to narediti, uporabite Je embalaža za različno gospodinjsko in elektronsko opremo.
Kako narediti tekočo plastiko z lastnimi rokami
Recept po korakih priprava imenovanega materiala izgleda takole:
- Odprite posodo z acetonom in tekočino nalijte v stekleno posodo tako, da je njena višina od dna približno 1 cm.
- Polistirensko peno je treba razbiti na veliko majhnih kosov, od katerih bo vsak zlahka nameščen pod debelino topila.
- Naredi sam tekočo plastiko lahko naredite tako, da vsak kos spustite v posodo in počakate, da se popolnoma raztopi.
- Stiropor je treba dodajati v posodo, dokler se ta neha topiti. Nato morate počakati 5-10 minut, da neuporabljen aceton izhlapi.
- Po tem se na dnu posode oblikuje viskozna masa, ki se lahko uporablja za izdelavo različnih izdelkov.
Če veste, kako narediti tekočo plastiko, ne pozabite, da popolno strjevanje mase traja 20-30 ur. Zato izdelanega dela v tem času ni mogoče odstraniti iz kalupa.
Snov je treba nanesti z majhno gumijasto lopatico. Premiki morajo biti gladki. Tekočo plastiko je treba raztegniti na površino, ki jo je treba obdelati. Če se uporablja za zapolnjevanje vrzeli, je pri delu bolje uporabiti ščetke s trdimi ščetinami. Mešanico morajo "potisniti" v reže. Ko se plastika strdi, je priporočljivo nanesti še eno plast snovi.
Opisano orodje se že dolgo prodaja že pripravljeno. Segreti ga je treba le v vodni kopeli ali v posebni opremi. Za to se pogosto uporablja tudi gradbeni sušilnik za lase.
Tekoča plastika se praviloma proizvaja v gostih pakiranjih. Njegovi pogoji shranjevanja so strogi. Temperatura v prostoru, kjer se nahaja, ne sme pasti pod 15 stopinj. V nasprotnem primeru bo orodje izgubilo zmogljivost:
- viskoznost;
- elastičnost;
- trdota po utrjevanju;
- praktičnost;
- vzdržljivost.
Stroški tekoče plastike so precej visoki. Zato je bolje, da to storite sami.
Previdnostni ukrepi
Aceton je zelo nevarna tekočina, ki izjemno negativno vpliva na človeško telo. Zato je tekočo plastiko z lastnimi rokami dovoljeno izdelovati le ob strogem upoštevanju naslednjih varnostnih ukrepov:
- Pred delom z acetonom morate natančno preučiti navodila za njegovo uporabo. Navedeno je na etiketi posode.
- Uporabljati je treba posebna zaščitna očala. Zaščitili bodo vaše oči v primeru padcev in hlapov tekočine. Delo brez njih lahko povzroči resne poškodbe oči.
- Aceton je strupen in ga je treba uporabljati le v dobro prezračevanem prostoru. V tem primeru je treba uporabiti opremo za zaščito dihal.
- Je lahko vnetljiv. Zato je tekoča plastika "naredi sam" izdelana stran od virov odprtega ognja. Med delom je kajenje strogo prepovedano.
- Ostanki acetona se ne smejo odvajati v kanalizacijo.
- Na koncu postopka, pa tudi po vlivanju končne plastike v kalupe, si morate temeljito umiti roke.
Uporaba tekoče plastike v dekoraciji
Za dekoracijo se izdelek uporablja že dolgo. Po nanosu se na obdelani površini pojavi elastičen film. Je zelo vodoodporen in UV odporen. Material, zaščiten s takim filmom, se ne boji agresivnosti detergenti. Gladka površina ima prijeten sijaj in ohranja svoje lastnosti več let.
Tekoča plastika v oknih
Večina na novo nameščenih plastična okna vrzeli v območju povezave. Za izključitev takega pojava se z opisano snovjo obdelajo vsi deli okenske konstrukcije, ki so med seboj povezani. Po sušenju na površini ustvari elastičen tesnilni film. Nanos tekoče plastike na okna z lastnimi rokami je možen po izdelavi materiala po zgornji metodi.
Sredstva za protikorozijsko obdelavo
Za tekočo plastiko je značilna tudi visoka stopnja oprijema na obdelano kovinsko površino. Ta lastnost snovi se je začela uporabljati pri protikorozijski obdelavi jekla. Tekoča plastika se nanese na površino brez predhodnega temeljnega premaza. Po nekaj urah se posuši. Po tem se na površini oblikuje film, ki bo zaščitil material pred rjo.
V tem članku vam bomo povedali, kako lahko z lastnimi rokami izdelate priljubljen gradbeni material, imenovan tekoči les, in opisali tudi vse njegove prednosti.
Vsak domači mojster ve, da se izdelki iz lesa bojijo negativnih učinkov različnih operativnih dejavnikov, kar skrajša njihovo življenjsko dobo. Hkrati je drevo všeč veliko ljudi in poklicnih gradbenikov. Je okolju prijazen, izgleda odlično, človeka napolni s pozitivno energijo in ima številne druge prednosti.
izdelek iz tekočega lesa
Iz teh razlogov si strokovnjaki že dolgo prizadevajo najti nadomestek za naravni les, ki bi vizualno in fizične lastnosti se ni razlikoval od lesa, saj je slednjega prekašal po kakovosti in odpornosti na vplive naravni pojavi. Raziskava je bila uspešna. Sodobna kemična industrija je uspela ustvariti edinstven material - tekoči umetni les. Dobesedno je prodrl na gradbene trge po vsem svetu. Zdaj se takšno drevo prodaja pod kratico WPC (lesno-polimerni kompozit). Material, ki nas zanima, je izdelan iz naslednjih komponent:
- Sesekljana lesena osnova - pravzaprav predelovalni odpadki naravni les. V enem ali drugem kompozitu jih lahko vsebuje od 40 do 80%.
- Termoplastični kemični polimeri - polivinilkloridi, polipropileni itd. Z njihovo pomočjo je lesena podlaga sestavljena v eno samo kompozicijo.
- Dodatki, imenovani dodatki. Sem spadajo barvila (obarvajo material v želeni odtenek), maziva (povečajo odpornost proti vlagi), biocidi (ščitijo izdelke pred plesnijo in insekti), modifikatorji (ohranijo obliko kompozita in zagotavljajo njegovo visoko trdnost), sredstva za razpenjanje ( omogočajo zmanjšanje teže WPC ).
Te komponente se zmešajo v določenih razmerjih, močno segrejejo (dokler sestava ne postane tekoča), zmes polimerizira, nato pa se pod visokim pritiskom dovaja v posebne kalupe in ohladi. Kot rezultat vseh teh dejanj dobimo sestavo, ki ima prožnost in odlično odpornost proti koroziji, elastičnost in odpornost na udarce. In kar je najpomembnejše - WPC ima čarobno aromo naravnega lesa, pa tudi barvo in teksturo, ki sta enaka pravemu lesu.
Upamo, da ste iz našega kratkega pregleda razumeli, kako se proizvaja tekoči les, in ugotovili, kaj je. Za opisane lesno-polimerne izdelke so značilne številne operativne prednosti. Spodaj so glavne:
- povečana odpornost na mehanske poškodbe;
- odpornost na temperaturne spremembe (izdelki iz WPC lahko delujejo tako pri +150 ° C kot pri -50 °);
- visoka odpornost na vlago;
- enostavnost samostojne obdelave in namestitve (za te namene se uporablja orodje, ki deluje z naravnim lesom);
- dolga življenjska doba (vsaj 25-30 let);
- velik izbor barv;
- odpornost na glive;
- enostavnost vzdrževanja (kompozit je enostaven za čiščenje, lahko ga strgamo, lakiramo, barvamo v kateri koli barvi).
lesena plastična dekoracija
Pomembna prednost lesene plastike je, da ima zelo dostopne stroške. To dosežemo z uporabo produktov sekundarne predelave (zdrobljene vezane plošče, žagovina, oblanci) pri proizvodnji WPC. V gradivu, ki ga obravnavamo, je težko najti pomanjkljivosti, vendar obstajajo. In kako brez tega? Slabosti lesene plastike sta le dve. Prvič, pri uporabi v dnevnih sobah je potrebno opremiti kakovostno prezračevanje. Drugič, WPC ni priporočljivo uporabljati v primerih, ko sta v prostoru stalno in istočasno prisotna visoka vlažnost in visoka temperatura zraka.
Posebne lastnosti kompozita lesa in umetne mase omogočajo izdelavo različnih gradbenih izdelkov iz njega. Ta material se uporablja za izdelavo zunanjih oblog, gladkih, votlih, valovitih in masivnih talnih oblog (z drugimi besedami, talnih oblog). Elegantne balustrade, umetniške ograje, zanesljive ograje, razkošni gazebi in številne druge strukture so izdelane iz WPC. Lesena plastika vam bo omogočila luksuzno opremljanje notranjosti v vašem bivalnem prostoru in naredila vaše primestno območje resnično lepo.
Stroški opisanega kompozita so odvisni od tega, kateri polimer se uporablja za njegovo izdelavo. Če proizvajalec izdeluje WPC iz polietilenskih surovin, bo cena končnega izdelka minimalna. Vendar je treba omeniti, da takšni izdelki niso odporni na ultravijolično sevanje. Toda polivinilkloridni polimeri dajejo lesni plastiki visoko odpornost na ogenj in UV žarke ter jo naredijo zelo trpežno. Izdelke iz WPC (zlasti talne obloge) običajno delimo na brezšivne in s šivi. Prvi so nameščeni brez objemk, vijakov in druge strojne opreme. Takšne plošče se preprosto prepletajo med seboj in tvorijo trdno trdno površino.
lesni plastični material
Toda za namestitev izdelkov s šivi je treba uporabiti plastične ali kovinske pritrdilne elemente (najpogosteje spone delujejo kot take). WPC plošče oziroma deske so lahko votle ali polne. Za ureditev verand zasebnih hiš je bolje uporabiti izdelke s prazninami. So lahki in zelo enostavni za delo. Polna lesena plastika, ki lahko prenese znatne obremenitve, je bolj primerna za polaganje v na javnih mestih(nabrežja, poletne restavracije in bari, ladijske palube), kjer je velik promet ljudi.
Pri izbiri plošč iz WPC bodite pozorni na debelino njihovih sten (naj bi bila najmanj 4-5 mm), višino ojačitev (višje kot so, bolj zanesljivi bodo izdelki v delovanju) in njihovo število (več reber, močnejša je oblika).
Pametno izberite tudi širino kompozitnih plošč in plošč. Tu je treba razumeti eno točko. HČim širše izdelke kupite, tem lažje vam bo delo z njimi, saj boste za namestitev takšnih plošč potrebovali bistveno manj pritrdilnih elementov. . Še nekaj uporabni nasveti Zate. Preverite pri prodajalcih, iz katere žagovine je bil izdelan WPC. Če je proizvajalec za te namene uporabil mehki les, je bolje poiskati drug material. Zakaj? Ker se kompoziti na osnovi iglavcev štejejo za požarno nevarne. In lastnosti trdnosti takšnih izdelkov puščajo veliko želenega. WPC temelji na recikliranju odpadkov listavcev brez teh pomanjkljivosti.
V primerih, ko so na kompozitnih ploščah (ploščah, ploščah) jasno vidne svetle proge ali območja, bo obratovalna zanesljivost izdelkov nizka. Najverjetneje je proizvajalec uporabil nizko kakovostno lesno moko in poleg tega slabo zmleto. Takšne plošče imajo praviloma nizek indeks vodoodpornosti. Ni jih mogoče uporabljati na prostem. Prisotnost neenakomerne barve na njegovi površini (madeži, jasno vidni prehodi odtenkov) govori tudi o nezadostni kakovosti WPC.
In zdaj najbolj zanimivo. Če želite, lahko preprosto naredite vreden analog WPC doma. Domača lesena plastika je narejena iz žagovine in navadnega PVA lepila in se uporablja za obnovo parketna plošča, popravilo laminatov, obnova ostalih lesenih oblog. Uporablja se lahko tudi za izdelavo grobih talnih oblog za tla v gazebih in pomožnih prostorih.
Kompozitni material iz žagovine in lepila
WPC se izvaja ročno po naslednji shemi:
- V kavnem ali ročnem mlinčku zmeljemo žagovino v fin prah.
- V zdrobljeno žagovino dodajte lepilo PVA (razmerje - 30 do 70%) in te komponente mešajte, dokler ne dobite mešanice pastozne konsistence.
- Barvilo vlijemo v pripravljeno sestavo (priporočljivo je uporabiti dodatke, ki se uporabljajo za navadne barva na vodni osnovi). Ponovno vse premešajte.
Torej ste naredili domačo leseno plastiko! Prosto zapolnite luknje v tej kompoziciji lesena tla. Ko se WPC strdi, je treba obnovljeno površino le še pobrusiti z drobnozrnatim smirkovim smirkom. Za opremljanje novih tal se lahko uporabi tudi sestav, ki ga naredite sami. Zberite, naredite domači KDP v prave količine in z njim napolnite opažno konstrukcijo. Debelina domače deske v tem primeru mora biti vsaj 5 cm.
Proizvodnja lignokarbohidratne lesne plastike je nova proizvodnja. Problem pridobivanja plastičnih materialov iz zdrobljenih lesnih delcev brez dodajanja veziv zaradi produktov razgradnje lesnih komponent že dolgo zaposluje raziskovalce. Predlagane so bile številne različice piezotermične obdelave lesnih delcev, ki so se razlikovale po načinih, vendar so v bistvu vse te metode pomenile obdelavo lesnih delcev pri visoki pritiski in temperature stiskanja v hermetičnih kalupih. Kasneje so plastiko, pridobljeno na ta način, poimenovali piezotermoplastika.
Trenutno sta v naši državi predlagani dve metodi za pridobivanje piezotermoplastov:
1. Enostopenjska metoda, razvita na Beloruskem tehnološkem inštitutu, vključuje mletje lesa do stanja, ki je blizu velikosti delcev lesni moki, in stiskanje v zaprtih kalupih pri tlaku 250-300 kg / cm 2 in temperaturi 190-200 °C in naknadno hlajenje na 20 °C brez razbremenitve tlaka.
2. Dvostopenjska metoda, razvita na Leningradski gozdarski akademiji, vključuje predhodno delno vodno hidrolizo lesnih delcev v avtoklavu, čemur sledi stiskanje posušenega, delno hidroliziranega materiala v kalupu v vroči stiskalnici. Predhodna hidroliza bo znižala tlak stiskanja za nekatere stiskalnice iz trdega lesa na 150 kg/cm2 in temperaturo vročega stiskanja na 160 °C.
Na oddelku za lesarstvo in gradbeništvo ter v problemskem laboratoriju za lesno plastiko Uralskega inštituta za gozdarstvo pod vodstvom prof. Od leta 1962 do danes V. N. Petri izvaja obsežne študije novih materialov - ligno-ogljikovih hidratov lesne plastike, pridobljene z uporabo reaktivnosti lesnih komponent (naravnih ligninov in polisaharidov), brez dodajanja termoreaktivnih smol ali drugih veziv lesnim delcem.
Avtorji nove metode v nasprotju s podporniki piezotermoplastike menijo, da pri pridobivanju plastike les ne bi smel biti podvržen globokemu uničenju, temveč le blagim učinkom med piezotermično obdelavo, pri kateri je na prvi stopnji predelave delno obdelan. hidroliza polisaharidov (predvsem vodotopnih in zlahka hidrolizirajočih) poteka s tvorbo določene količine organskih kislin, ki izvajajo hidrolitično cepitev naravnega kompleksa lignoogljikovih hidratov, saj je znano, da so potrebne vsaj majhne količine kislega katalizatorja za uničenje kemične vezi med ligninom in ogljikovimi hidrati.
Zaradi teh procesov ne nastajajo monomeri, temveč večje molekule, ki ohranjajo naravno reaktivnost glavnih sestavin lesa - ogljikovih hidratov in lignina. Pri izdelavi plastike les ne sme biti podvržen globokemu uničenju, saj s tem uničimo reaktivne sestavine naravnega lesa.
V procesu piezotermične obdelave je treba zagotoviti tudi možnosti naknadne interakcije med reaktivnimi komponentami posameznih lesnih delcev za sintezo novih lignoogljikovohidratnih kompleksov. Zaradi tega nastane trpežna in vodoodporna plastika iz lesnih delcev. Imenovani novi materiali lignokarbohidratne lesne plastike(LUDP). Ligno-karbohidratna lesna plastika (LUDP) je nov ploščasti material, pridobljen z vročim stiskanjem lesnih delcev brez dodajanja veziv. Lesna plastika iz ligno-ogljikovih hidratov ima številne lastnosti, zaradi katerih je njihova proizvodnja stroškovno učinkovita:
1. Glavna prednost LUDP s tega vidika je, da obstaja neomejena količina surovin za njihovo izdelavo. To so lesni delci katerega koli najpogostejšega iglavca (bor, macesen, smreka, cedra, jelka) in trdega lesa (breza, trepetlika itd.) ter njihove mešanice.
Proizvodnja LUDP se lahko vzpostavi v kateri koli regiji naše države, kjer delujejo gozdarska in lesnopredelovalna podjetja, saj je plastika lahko izdelana iz kakršnih koli odpadkov pri sečnji in predelavi lesa, pa tudi iz kurilnega lesa (brez omejitve vsebnosti gnilobe in lubja).
Na podlagi tehničnih in ekonomskih izračunov je bilo ugotovljeno, da je najmanjša zmogljivost delavnice za proizvodnjo LUDP 3,5-4 tisoč m 3 plošč na leto; Potreba po surovinah za takšno delavnico je 10-12 tisoč m 3. Posledično se lahko proizvodnja LUDP, v nasprotju s proizvodnjo ivernih plošč, organizira v majhnih podjetjih.
2. Ligno-ogljikohidratna lesna plastika je pridobljena z uporabo reaktivnosti sestavin samega lesa, torej brez dodajanja termoreaktivnih smol ali drugih veziv lesnim delcem.
3. Tehnološki proces Proizvodnja LUDP je enostavnejša v primerjavi s proizvodnjo ivernih plošč, saj ni tehnoloških operacij priprave veziv in njihovega mešanja z lesnimi iverci.
4. Za izdelavo LUDP se uporablja standardna stiskalna in druga oprema, ki se uporablja za proizvodnjo ivernih plošč in serijsko proizvaja domača industrija.
Glavne tehnične lastnosti ploščatega enoslojnega LUDP naslednji:
1. Videz in barvanje. Plošče LUDP imajo po stiskanju srednji, temnejši (kondicionirani) del in svetel rob po obodu ali podstandardni del plošče. Podstandardni del plošče pri optimalnih pogojih stiskanja ne presega 10 cm, pri uporabi velikih plošč pa je rob širine 10 cm le 2-5% površine stisnjene plošče. Na primer, ko je velikost stisnjenih plošč 3100X1100 mm, je rob s širino 10 cm 2,5% površine. Širina podstandardnega dela plošč se lahko zmanjša.
Barva kondicioniranega dela plošče, stisnjenega v optimalnih pogojih, je odvisna od vrste lesa, iz katerega je plastika izdelana, vendar je vedno precej temnejša od barve originalnega lesa in se giblje od svetlo do temno rjave. Lubje pokvari enakomernost barve. Z niansiranjem lesnih delcev zunanjih slojev oblikovane preproge in z izdelavo plošč, obloženih z različnimi dekorativnimi materiali, je mogoče spreminjati barvo in videz plošče.
2. Kakovost površine. Deske iz majhnih in ravnih lesnih delcev imajo bolj gladko in enakomerno površino kot deske iz debelih in grobih lesnih delcev. Pri stiskanju plastike iz majhnih lesnih delcev na dobro obdelanih (bolje poliranih) paletah imajo plošče gladko, sijočo površino.
3. Zvijanje. Ukrivljenost LUDP je odvisna od debeline in oblike plošč. Tanke plošče imajo večjo upogibnost kot debele plošče. Troslojne plošče se zvijajo manj kot enoslojne, furnirane plošče pa nekoliko bolj kot nelepljene. Da bi se izognili zvijanju plošč LUDP med kondicioniranjem, je treba dosledno upoštevati pravila za polaganje plošč in upoštevati pogoje za njihovo kondicioniranje – sušenje.
4. Gostota. Gostota lignokarbohidratne lesne plastike ne sme biti manjša od 1 g/cm 3 . Le pri tej gostoti je zagotovljena minimalna stopnja zbitosti stisnjene mase, pri kateri je dosežen potreben stik in možnost kemijske interakcije med posameznimi delci lesa.
5. absorpcija vlage. LUDP v določeni meri ohranja eno glavnih lastnosti lesa - absorbirati vlago iz vlažnega zraka. S povečanjem vsebnosti higroskopske vlage v plastiki se njihove mehanske lastnosti zmanjšajo:
a) LUPD z gostoto najmanj 1,2 g/cm 3 ima nabrekanje 7-10 %, vpojnost vode 5-12 %, skupno vsebnost vlage 20-22 %;
b) LUDP z gostoto 1,20-1,15 g/cm 3 ; nabrekanje 10-12 %, vpojnost vode 12-15 %;
c) LUDP z gostoto 1,15-1 g/cm 3 ; nabrekanje 18-25 %, vpojnost vode 20-26 %.
6. Toplotne lastnosti. Material, ki se uporablja za tla v stanovanjskih in industrijske zgradbe, je značilen koeficient absorpcije toplote, ki ne sme presegati 10 kcal / m 2.
Ligno-karbohidratne lesne plastike debeline 10-11 mm omogočajo ureditev tal s polaganjem neposredno na betonsko podlago.
7. Biostabilnost. LUDP imajo visoko odpornost proti gnitju, ki je 4-5-krat večja kot pri borovem lesu.
Mehanske lastnosti LUDP. Ploščate enoslojne nepremazane plošče LUDP lahko razdelimo v tri skupine.
Skupina A - statična upogibna trdnost najmanj 270 kg / cm 2 (gostota več kot 1,2 g / cm 3), skupina B - statična upogibna trdnost najmanj 220 kg / cm 2 (gostota 1,2-1, 18 g / cm3) ; skupina B - statična upogibna trdnost najmanj 120 kg / cm 2 (gostota 1,15-1 g / cm 3).
Fizikalne in mehanske lastnosti lignokarbohidratne lesne plastike, pridobljene iz ostankov sečnje smreke, so naslednje: mejna trdnost pri statičnem upogibanju je 170-190 kgf/cm 2, nabrekanje v 24 urah je 8-11 %, gostota pa 1,2 g/cm. 3. Plastika, izdelana iz zdrobljene (mešanica 1: 1) breze in trepetlike, ima statično upogibno trdnost 176 kgf / cm 2, nabrekanje v 24 urah - 16% in gostoto 1,18 g / cm 3.
Tehnološki proces izdelave je na splošno enak za vse vrste enoslojne nepremazane lignokarbohidratne plastike. Edina razlika je v tem, da je za vsako specifično vrsto surovine, ki se uporablja za izdelavo LUDP, potrebna drugačna priprava surovin ter različni načini stiskanja in kondicioniranja plastike. Zato je treba pred organizacijo industrijske proizvodnje plastike v določenem podjetju raziskovalno delo namenjen razjasnitvi tehnologije njihove izdelave iz razpoložljivih surovin. Te študije se lahko izvajajo vzporedno z načrtovanjem in gradnjo plastične delavnice.
AT splošni pogled Tehnološki proces proizvodnje LUDP je sestavljen iz naslednjih glavnih operacij: priprava surovin, sušenje surovin, doziranje lesnih delcev, oblikovanje preproge (paketa), hladno stiskanje preproge (paketa), vroče stiskanje in hlajenje. , način vročega stiskanja, deske za rezanje, kondicioniranje - sušenje desk - plastika.
Shema tehnološkega procesa za proizvodnjo LUDP z vročim stiskanjem iz žag in lesnopredelovalnih odpadkov z uporabo ene hidravlične stiskalnice.
Veje, manjša stebla, gnili lesni sekanci ipd. se zdrobijo na sekalniku ali drobilniku in se s tekočim ali pnevmatskim transporterjem dovajajo v bunker sesekljane lesne mase, ki lahko sprejme tudi žagovino, ostružke ali odseke iz procesnih sekancev, sekancev. proizvodnja itd. Za pridobitev kondicioniranih lesnih delcev se lesna celuloza, predhodno očiščena kovinskih vključkov z detektorjem kovin, preide skozi sekalnik DO-5.7 in nato skozi križne mline DM-3. Odprtine bobna sita mlinov so pri nekaterih vrstah zmanjšane na 3 mm. Po drobljenju se lesni delci vsesajo z ventilatorjem in se transportirajo v ciklon, nameščen pod zalogovnikom.
Dozirna naprava tega lijaka vam omogoča spreminjanje količine sekancev, ki se oddajo na enoto časa, kar je potrebno za vzdrževanje zahtevane temperature v komori sušilnika.
Sekanci se nalagajo v vgradno komoro s polžnim transporterjem.
Sušilnik z zvrtinčeno plastjo je sestavljen iz dveh vzporedno nameščenih odsekov. Sušilno sredstvo je segret zrak. Zrak dovajajo ventilatorji. Zdrobljeno zrnje, posušeno do zahtevane vsebnosti vlage, vstopi v zaporne dozirnike skozi odtočne pragove sušilnih komor in nato v sesalni pnevmatski transportni cevovod. Zrak, ki prehaja skozi plast sekancev v sušilnih komorah, prenaša prah, ki se usede v ciklon s povečanim faktorjem čiščenja. Očiščen pred prahom, vendar z visoko vlažnostjo, se zrak spusti v ozračje, prah pa se skupaj z večino materiala pošlje v zalogovnik za suhe sekance.
Iz tega lijaka se sekanci enakomerno dovajajo z dozirnikom na tračni transporter 2 do podajalnikov in se porazdelijo med oblikovalne stroje s frakcionirajočimi valji. Stroji polagajo preproge na palete. Stranice preproge tvorita dva navpična tračna transporterja. Nato se paleta z ohlapno preprogo, položeno nanjo, premakne z drugim delom verižnega transporterja, da preprogo stisne v stiskalnico za hladno stiskanje. Preproga se stiska pod pritiskom 25 kg/cm2 1 minuto.
Pred nalaganjem paketa v hladno stiskalnico je na vrhu nameščeno tesnilo iz duraluminija s pomočjo prečke s priseski. To prispeva k enakomernemu segrevanju paketa in vam omogoča, da dobite ploščo s kakovostno površino na obeh straneh.
Paketi se zbirajo v nakladalnem regalu stiskalnice. Ko je knjižna omara v celoti napolnjena, se hkrati naložijo vse stiskalnice.
Po koncu stiskanja se vse plastične plošče istočasno razložijo v razkladalni sklad, iz katerega se zaporedno, začenši od spodaj, dovajajo na vzdolžne in prečne transporterje.
Plastične plošče se z mehanizmom za odstranjevanje prenesejo s spodnje palete na tridelni stroj za kalibriranje in obrezovanje. Palete se po čiščenju in nanosu smukca pošljejo pod oblikovalne stroje.
Plastične plošče, po obrezovanju svetlih robov, so razvrščene. Zavržene plošče se razrežejo na manjše z izrezom poškodovanih delov. Visokokakovostne plošče se po sortiranju zložijo na distančnike in s pomočjo prečnega vozička naložijo v kondicionirno-sušilne komore. Po razkladanju iz komor se plošče zložijo v goste kupe v ogrevan prostor. Nato se pakirajo in pošljejo v skladišče končnih izdelkov za pošiljanje potrošniku. (Tehnološke operacije, ki sledijo rezanju plastičnih plošč, niso prikazane na diagramu.) Možno je povečati produktivnost LUDP delavnice s povečanjem velikosti plošč, števila nadstropij stiskalnic ali njihovega števila.
Visoke fizikalne in mehanske lastnosti LUDP, lep videz in možnost izdelave plošč velike velikosti omogočajo njihovo uporabo v gradbeništvu kot strukturne in zaključni material za polaganje tlakov, vlaganje stropov, izdelavo vgradnega pohištva, predelnih sten, vratne plošče, deske za okenske police, za oblaganje sten in plošče v javne zgradbe, v kuhinjah in na hodnikih stanovanjskih objektov itd., v pohištveni in drugi industriji ter kot nadomestek za masivni les, iverne in vlaknene plošče ter druge ploščate materiale. Plošče imajo gladko površino in so dobro obdelane s prozornimi in neprozornimi laki in barvami po konvencionalni tehnologiji. Končna obdelava s prozornimi laki za pohištvo se lahko izvede s predhodnim niansiranjem površine z vodotopnimi in drugimi barvili v kateri koli barvi, pri čemer se ohrani tekstura plošč.
Tako je pri drobljenju vej in tanjših izkoristek kondicioniranih sekancev v povprečju 50 % celotne zdrobljene mase. Tako kondicionirane sekance lahko uporabimo za proizvodnjo polceluloze, proizvodnjo ivernih in vlaknenih plošč, 50 % podstandardnih sekancev pa lahko uporabimo za proizvodnjo ligno-ogljikovohidratne lesne plastike ali gnojil.
Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.
Podrobnosti lahko ročno izrežete in brusite, vendar je ta tehnika zelo nepopolna: zahteva veliko truda in nemogoče je dobiti dva popolnoma enaka izdelka. Zato se boste v tem gradivu naučili, kako izvajati brizganje plastike doma.
Kaj bi morda potrebovali
Za lastno izdelavo plastičnega oblikovanja ne potrebujemo posebnih orodij ali materialov. Model šablone, nekakšno matrico, lahko izdelamo skoraj iz česar koli – iz kovine, kartona ali lesa. Toda ne glede na to, katero možnost izberete, jo je treba v vsakem primeru pred začetkom dela impregnirati s posebno raztopino. To še posebej velja za les in papir, saj aktivno absorbirata vlago in da preprečimo ta proces, moramo pore zapolniti, najbolje s tekočim voskom.
Silikon.
Če smo se odločili za to možnost, potem ga kupite z najnižjo viskoznostjo - to bo prispevalo k boljši racionalizaciji dela. Seveda bodo rezultati natančnejši. Na sodobnem trgu je veliko njegovih sort in jih ni smiselno primerjati med seboj: za to nimamo ne časa ne priložnosti. Z gotovostjo lahko rečemo le, da je tesnilo za avtomobile, po možnosti rdeče, idealno za premazovanje. Z njim bo vlivanje plastike doma veliko lažje.
Določanje materiala za ulivanje
Iskreno povedano, materialov za oblikovanje je celo več kot silikonskih vrst. Med njimi so tekoča plastika in navaden mavec, pomešan s PVA lepilom, in celo poliestrska smola. Snovi za hladno varjenje, kovine z nizkim tališčem in tako naprej. Toda v našem primeru bomo temeljili na nekaterih drugih značilnostih livarskih snovi:
- Trajanje njihovega dela.
- Viskoznost.
Kar zadeva prvo točko, označuje čas, v katerem lahko izvajamo manipulacije s še nestrjenim materialom. Seveda, če izdelava plastičnih izdelkov poteka v tovarni, bosta dve minuti več kot dovolj. No, mi, ki to počnemo doma, potrebujemo vsaj pet minut. In če se je tako zgodilo primerni materialiČe ga niste mogli dobiti, jih je povsem mogoče zamenjati s preprosto epoksidno smolo. Kje ga iskati? V avtotrgovinah ali v trgovinah za ljubitelje letalskega modelarstva. Poleg tega takšno smolo pogosto najdemo v običajnih trgovinah s strojno opremo.
Izdelava oblike reza
Ta je idealen za lastnoročno vlivanje plastike, saj je vanj mogoče vliti nenavadne vrste smol. Majhen trik te tehnike je, da je treba v predhodni fazi celotno površino modela obdelati s silikonom, nato pa, ko se material popolnoma strdi, lahko matrico odrežemo. Nato izvlečemo njegovo "notranjost", ki nam bo koristila pri nadaljnjem litju. Da se lahko prilegamo obliki, moramo nanesti trimilimetrsko plast tesnilne mase, nato pa preprosto počakamo, da se material strdi – običajno traja dve uri. V tem primeru je zaželeno, da ga nanesete s čopičem. Pri nanosu prvega sloja se moramo potruditi, da z materialom zapolnimo vse nepravilnosti oziroma praznine, da se naknadno ne tvorijo zračni mehurčki.
Kako poteka postopek litja
Prvi korak.
Vzamemo kalup za litje in ga temeljito očistimo - mora biti suh in čist. Vse ostanke materiala, ki ostanejo po predhodnih postopkih, je treba odstraniti.
Drugi korak.
Če se pojavi potreba, lahko nekoliko spremenimo barvo naše sestave: za to ji morate samo dodati eno kapljico barve, nikakor pa vode (tekoča plastika jih osebno ne mara).
Tretji korak.
Razplinjevanje naše mešanice za ulivanje ni potrebno. To je mogoče razložiti z dejstvom, da plastično oblikovanje doma na začetku zagotavlja relativno kratko trajanje njegovega "življenja". Hkrati je za izločanje zračnih mehurčkov iz majhnih izdelkov potrebno le ročno odstraniti le te po vlivanju.
Četrti korak.
Vse potrebne sestavine temeljito premešamo in počasi, v tankem curku vlijemo v obliko šablone. To je treba storiti, dokler zmes ne zapolni celotne prostornine in še nekaj livnega kanala. In kmalu, ko bo potekal postopek razplinjevanja, se bo količina tega materiala znatno zmanjšala in postala tisto, kar potrebujemo.
In zadnji nasvet: da bo kakovost modela visoka, morate predlogo ohladiti postopoma, počasi. Torej, upoštevajte vsa navodila in uspelo vam bo!
480 rubljev. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Diplomsko delo - 480 rubljev, poštnina 10 minut 24 ur na dan, sedem dni v tednu in prazniki
Savinovskikh Andrej Viktorovič. Pridobivanje plastike iz lesnih in rastlinskih odpadkov v zaprtih kalupih: disertacija ... kandidat tehničnih znanosti: 21.05.03 / Savinovskikh Andrej Viktorovič; [Kraj zaščite: Uralska državna gozdarska inženirska univerza].- Jekaterinburg, 2016.- 107 str.
Uvod
POGLAVJE 1 Revizijski pregled 6
1.1 Lesno-kompozitni materiali s sintetičnimi vezivi 6
1.2 Lignokarbon in piezotermoplasti 11
1.3 Načini spreminjanja lesnih delcev 14
1.4 Lignin in lignokarbohidratni kompleks 19
1.5 Kavitacija. Kavitacijska obdelava rastlinskih surovin 27
1.6 Bioaktivacija lesnih in rastlinskih delcev z encimi.. 33
1.7 Izbira in utemeljitev raziskovalne usmeritve 35
POGLAVJE 2. Metodični del 36
2.1 Karakterizacija vhodnih materialov 36
2.2 Merilne tehnike 41
2.3 Priprava bioaktiviranega materiala za stiskanje 41
2.4 Izdelava vzorcev DP-BS 41
2.5 Priprava tehtane količine stiskalnice za plastiko 42
POGLAVJE 3 Pridobivanje in proučevanje lastnosti lesnih umetnih mas brez veziva z uporabo modifikatorjev 43
POGLAVJE 4. Vpliv kemične modifikacije pšeničnih lupin na lastnosti RP-BS 57
POGLAVJE 5. Pridobivanje in proučevanje lastnosti lesne plastike brez veziva z uporabo bioaktiviranih surovin za stiskanje 73
POGLAVJE 6. Tehnologija za pridobivanje DP-BS 89
6.1 Izračun moči ekstruderja 89
6.2 Opis proizvodnega procesa 93
6.3 Ocenjevanje stroškov končnih izdelkov 95
Sklep 97
Bibliografija
Uvajanje v delo
Relevantnost raziskovalne teme. Obseg proizvodnje predelanega lesa in rastlinskih surovin se nenehno povečuje. Hkrati se povečuje tudi količina različnih odpadkov pri predelavi lesa (žagovina, oblanci, lignin) in kmetijskih rastlin (slama in lupine semen žit).
V mnogih državah se proizvajajo lesni kompozitni materiali z uporabo sintetičnih termoreaktivnih in termoplastičnih organskih in mineralnih veziv kot polimerne matrice, zdrobljenih rastlinskih odpadkov kot polnila.
Znana je možnost pridobivanja lesnih kompozitnih materialov s ploščatim vročim stiskanjem iz lesnih odpadkov brez dodajanja sintetičnih veziv, ki jih imenujemo piezotermo plastike (PTP), lignokarbonske lesne plastike (LUDP). Opozoriti je treba, da imajo originalne stiskalne sestavke nizke lastnosti plastične viskoznosti, dobljeni kompoziti pa imajo nizke fizikalne in mehanske lastnosti, zlasti vodoodpornost. In to zahteva iskanje novih načinov za aktiviranje kompleksa lignin-ogljikovih hidratov.
Tako so pomembna dela, namenjena uporabi lesnih in rastlinskih odpadkov brez uporabe sintetičnih veziv za ustvarjanje izdelkov.
Delo je potekalo po navodilih Ministrstva za izobraževanje in znanost Ruske federacije, projekt št. 2830 "Pridobivanje lesne plastike iz odpadne biomase lesnih in kmetijskih rastlin" za 2013-2016.
Namen in naloge dela. Cilj dela je pridobiti plastične mase iz lesa (DP-BS) in kmetijskih odpadkov (RP-BS) brez dodajanja sintetičnih veziv z visoko zmogljivimi lastnostmi.
Za dosego tega cilja je potrebno rešiti naslednje naloge:
Preučiti proces nastajanja DP-BS in RP-BS na osnovi lesnih (borova žagovina) in rastlinskih (pšenični lupine) odpadkov.
Preučiti vpliv kemičnih modifikatorjev, pa tudi tehnoloških parametrov (temperatura, vlaga) na fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS in RP-BS.
Določite racionalne pogoje za pridobivanje DP-BS in RP-BS iz lesnih in rastlinskih odpadkov.
Ugotoviti učinek bioaktivacije stiskalnih surovin z aktivnim blatom na fiz
somehanske lastnosti DP-BS.
Stopnja razvoja raziskovalne teme. Analiza znanstvene, tehnične in patentne literature je pokazala zelo nizko stopnjo razvitosti vprašanj, povezanih z vzorci oblikovanja strukture in lastnosti lesne plastike brez sintetičnega veziva.
Znanstvena novost
Z DSC smo ugotovili kinetične zakonitosti procesa nastajanja DP-BS in RP-BS (aktivacijska energija, predeksponentni faktor, vrstni red reakcije).
Ugotovili so vpliv kemičnih modifikatorjev (vodikovega peroksida, urotropina, izometiltetrahidroftalnega anhidrida, kavitacijskega lignina, hidrolitskega lignina) na hitrost tvorbe DP-BS in RP-BS.
Dobljene so kinetične zakonitosti pridobivanja DP-BS z uporabo bioaktiviranih lesnih odpadkov.
Teoretični pomen Delo je sestavljeno iz ugotavljanja zakonitosti vpliva številnih modifikatorjev in vsebnosti vlage stiskalnih surovin iz lesa in kmetijskih odpadkov na fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS in RP-BS.
Praktični pomen Delo obsega uporabo odpadnih obnovljivih surovin in eksperimentalno dokazovanje možnosti pridobivanja DP-BS in RP-BS z izboljšanimi fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi. Predlaga se recept za pridobivanje DP-BS in RP-BS. Izdelki DP-BS imajo nizko emisijo formaldehida.
Metodologija in raziskovalne metode. Pri delu smo uporabili tradicionalno metodologijo znanstvenih raziskav in sodobne raziskovalne metode (diferencialna vrstična kalorimetrija, IR Fourierjeva spektroskopija, PMR 1 H).
Odvzet na obrambo
Rezultati študije termokinetike nastajanja DP-BS, RP-BS ter vpliva modifikatorjev in vlage na ta proces.
Vzorci oblikovanja lastnosti DP-BS in RP-BS v zaprtih kalupih pod vplivom temperature, vlažnosti surovine za stiskanje in njene kemične modifikacije.
Stopnja zanesljivosti rezultatov raziskav zagotovljeno z večkratnim ponavljanjem poskusov, uporabo metod statistične obdelave dobljenih merilnih rezultatov.
Potrditev dela. O rezultatih dela so poročali in razpravljali na VIII mednarodni znanstveni in tehnični konferenci "Znanstvena ustvarjalnost mladih - gozdni kompleks" (Jekaterinburg, 2012), IX mednarodni znanstveni in tehnični konferenci "Znanstvena ustvarjalnost mladih - gozdni kompleks" (Jekaterinburg, 2013), mednarodna konferenca "Kompozitni materiali na lesu in drugih polnilih" (Mytishchi, 2014).
Publikacije. Na podlagi gradiva disertacije je bilo objavljenih 12 člankov, vključno s 4 članki v publikacijah, ki jih priporoča Višja atestacijska komisija.
Delovna obremenitev
Disertacija je predstavljena na 107 straneh tipkanega besedila, vsebuje 40 tabel in 51 slik. Delo je sestavljeno iz uvoda, 6 poglavij, zaključka, seznama literature, vključno z 91 referencami domačih in tujih del.
Lignokarbon in piezotermoplasti
Lignokarbohidrati in piezotermoplasti. Ti materiali so izdelani iz žagovine ali drugih rastlinskih surovin z visokotemperaturno obdelavo stiskalne mase brez dodajanja posebnih sintetičnih veziv. Tehnološki proces izdelave lignokarbonskih lesnih mas sestavljajo naslednje operacije: priprava, sušenje in doziranje lesnih delcev; oblikovanje preprog, hladno stiskanje, vroče stiskanje in hlajenje brez razbremenitve tlaka. Pri pripravi stiskalne mase se lesni delci sortirajo, nato se frakcija, večja od 0,5 mm, dodatno zdrobi, kondicionirana žagovina vstopi v sušilnik in nato v trosilnik. Preproga je oblikovana na paletah, prevlečenih s plastjo smukca ali ločilnega sredstva. Končana preproga se najprej dovaja v stiskalnico za hladno predstiskanje, ki traja 1,5 minute pri tlaku 1-1,5 MPa, nato pa se pošlje v vroče stiskanje pri tlaku 1,5-5 MPa in temperaturi 160-180 C. Stiskanje plošč debeline 10 mm traja 40 min.
Pod vplivom temperature pride do delne hidrolize lesnih polisaharidov in tvorbe organskih kislin, ki so katalizatorji, ki prispevajo k uničenju kompleksa lignoogljikovih hidratov. Nastali reaktivni produkti (lignin in ogljikovi hidrati) med stiskanjem medsebojno delujejo. Rezultat je gostejši in močnejši material od lesa.
Surovine za proizvodnjo lignokarbonske lesne plastike pridobivamo s predelavo mehkega in trdega lesa. Poleg žagovine se lahko za proizvodnjo plastike uporabijo strojni oblanci, zdrobljen les, lubje, pomešano z lesom, zdrobljeni odpadki iz sečnje in nekateri oleseneli kmetijski odpadki. Nečistoče v surovinah delno razpadlega lesa izboljšajo fizikalne in mehanske lastnosti lignoogljikove plastike.
Lignokarbonske plastike imajo v primerjavi z ivernimi ploščami številne prednosti: niso podvržene staranju zaradi razgradnje organskega veziva in njihove trdnostne lastnosti se s časom ne zmanjšujejo; med delovanjem ni strupenih emisij okolju. Pomembni pomanjkljivosti proizvodnje lignokarbonske plastike sta potreba po zmogljivi stiskalni opremi in trajanje cikla stiskanja.
Ugotovljeno je, da pod vplivom tlaka in temperature zdrobljen rastlinski material pridobi sposobnost oblikovanja močnega in trdnega temno obarvanega materiala, ki ga je mogoče oblikovati. Ta material se imenuje piezotermoplast (PTP).
Surovina, skupaj z žagovino, je lahko zdrobljen les iglavcev in listavcev, lan in konoplja, trsje, hidrolitični lignin, odubina.
Obstaja več načinov za pridobitev DRA, ki so bili poglobljeno preučeni in uvedeni v proizvodnjo, vendar niso našli nadaljnje uporabe zaradi visokih stroškov energije: 1) enostopenjska metoda za pridobivanje DRA (A.N. Minin, Beloruski tehnološki inštitut); 2) dvostopenjska metoda za proizvodnjo plastike iz hidrolizirane žagovine (N.Ya. Solechnik, Leningrad LTA); 3) tehnologija za pridobivanje lignokarbohidratne lesne plastike (LUDP) (VN. Petri, Ural LTI); 4) tehnologija parne eksplozije (J.A. Gravitis, Inštitut za kemijo lesa, Latvijska akademija znanosti). Piezo termoplaste delimo na izolacijske, poltrde, trde in supertrde.
S povprečno gostoto 700-1100 kg/m3 ima piezotermična plastika iz brezove žagovine statično upogibno trdnost 8-11 MPa. S povečanjem povprečne gostote na 1350-1430 kg / m3 končna trdnost pri statičnem upogibanju doseže 25-40 MPa.
Visoke fizikalne in mehanske lastnosti piezotermoplastov omogočajo njihovo uporabo za izdelavo tal, vrat in tudi kot zaključni material. Raznolikost lesne plastike je vibrolit, katerega tehnološke značilnosti so delno mletje žagovine in drobnih sekancev v vibracijskem mlinu, mešanje fino zmlete mase z vodo, nato pa dobimo blato. Iz zmesi mulja z delci velikosti 0,5-2 mm se v livnem stroju oblikuje preproga, ki se z vakuumsko črpalko dehidrira. Nastala stiskalna masa se dovaja v hladno in vroče stiskanje. Končane plošče se transportirajo v komoro za kaljenje, kjer so izpostavljene toplotni obdelavi 3-5 ur pri temperaturi 120-160 C, zaradi česar se njihova vpojnost vode zmanjša skoraj 3-krat, nabrekanje pa več kot 2-krat.
Vibrolit se uporablja za podloge, predelne stene, stenske plošče v javnih objektih, vgradno pohištvo in panelna vrata.
Od leta 1930 v ZSSR se je veliko raziskovalcev ukvarjalo s proizvodnjo ploščnih materialov s piezotermično obdelavo rastlinskih materialov brez uporabe tradicionalnih veziv. Delo je potekalo na naslednjih področjih: 1) stiskanje naravne, neobdelane žagovine; 2) stiskanje žagovine, predhodno avtoklavirano s paro (predhidroliza) ali paro s katalizatorjem (mineralna kislina); 3) stiskanje žagovine, predhodno obdelane s kemičnimi reagenti: a) želatinizacija stiskalne mase (s klorom, amoniakom, žveplovo kislino in drugimi snovmi) za njeno delno hidrolizo in obogatitev s snovmi z vezivnimi lastnostmi; b) kemična polikondenzacija stiskalne mase s sodelovanjem drugih kemične snovi(furfural, fenol, formaldehid, aceton, alkalni in hidrolitični lignini itd.).
Priprava bioaktiviranih surovin za stiskanje
Endotermni minimum ustreza procesu hidrolize kompleksa lignin-ogljikovih hidratov in zlahka hidroliziranega dela celuloze (polisaharidi).
Eksotermni maksimum ustreza procesom polikondenzacije, ki določajo proces nastajanja DP-BS. Ker proces katalizirajo kisline, ki nastanejo pri pirolizi lesa, pa tudi zaradi prisotnosti smolnih kislin v sestavi ekstraktivnih snovi, je to reakcija n-tega reda z avtokatalizo.
Pri lesnih odpadkih z modificirajočimi dodatki (vodikov peroksid, urotropin, IMTHFA) se vrhovi vrhov na krivuljah DSC premaknejo v levo, kar kaže, da te spojine delujejo kot katalizatorji za zgornje procese (T1 100-120 0C, T2 180-220 0C), pospešuje proces hidrolize lesnih polisaharidov, pa tudi kompleksa lignin-ogljikovih hidratov.
Tabela 3.2 kaže, da se na prvi stopnji s povečanjem vsebnosti vlage v surovin efektivna aktivacijska energija poveča (s 66,7 na 147,3 kJ / mol), kar kaže na večjo stopnjo hidrolitičnega uničenja lesa. Uporaba modifikatorjev povzroči zmanjšanje efektivne aktivacijske energije, kar kaže na njihov katalitični učinek.
Vrednosti efektivne aktivacijske energije na drugi stopnji postopka za modificiran stiskalni material se z naraščajočo vlažnostjo neznatno spreminjajo.
Uporaba modifikatorjev vodi do zmanjšanja efektivne aktivacijske energije v drugi fazi procesa. Analiza kinetičnih enačb je pokazala, da je najboljši model na prvi stopnji procesa reakcija reda n, na drugi stopnji - reakcija reda n s samopospeškom: A 1 B 2 C.
Z uporabo kinetičnih parametrov procesa sta bila izračunana t50 in t90 (čas, potreben za doseganje 50- in 90-odstotne pretvorbe) za nemodificirano in modificirano surovine za stiskanje (tabela 3.3), predstavljene pa so tudi krivulje pretvorbe (sl. 3.4-3.6).
Odvisnost stopnje pretvorbe od časa pri različne temperature(bor, začetna vlažnost surovine za stiskanje - 8%) Slika 3.5 - Odvisnost stopnje pretvorbe od časa pri različnih temperaturah (bor, modifikator - urotropin, začetna vsebnost vlage surovine za stiskanje - 12%).
Odvisnost stopnje pretvorbe od časa pri različnih temperaturah (bor, modifikator - vodikov peroksid, začetna vsebnost vlage surovine za stiskanje - 12%) z vlažnostjo 8% Material za stiskanje z vsebnostjo vlage 12% (modifikator -1,8% H2O2, % ) Stiskalni material z vsebnostjo vlage 12% (modifikator - 4% C6H12N4, %)
Uporaba vodikovega peroksida povzroči pospešitev procesa na prvi stopnji za več kot 4-krat kot pri modificiranju stiskalnice z urotropinom. Podoben vzorec opazimo na drugi stopnji procesa. Glede na skupni čas nastanka DP-BS lahko aktivnost stiskalnice razvrstimo v naslednjo vrsto: (nemodificirana stiskalnica) (stiskalnica, modificirana z urotropinom) (stiskalnica, modificirana z vodikovim peroksidom). Da bi ugotovili vpliv vlažnosti in vsebnosti količine modifikatorja v surovini za stiskanje na obratovalne lastnosti DP-BS, je bilo izvedeno matematično načrtovanje poskusa. Izdelana je bila preliminarna študija vpliva vlažnosti izhodiščne surovine za stiskanje na fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS. Rezultati so prikazani v tabeli. 3.4. Ugotovljeno je bilo, da večja kot je začetna vsebnost vlage v stiskalni surovine, nižje so fizikalne in mehanske lastnosti, kot so upogibna trdnost, trdota, upogibni modul. Po našem mnenju je to posledica večje termohidrolitske destrukcije kompleksa lignoogljikovih hidratov. Tabela 3.4 - Fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS, pridobljene pri različni vsebnosti vlage v materialu za stiskanje
Tako so fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS odvisne od formulacije in pogojev za njeno pripravo. Torej za plastiko z visokimi fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi je treba uporabiti naslednjo sestavo: vsebnost lignina 3%, vsebnost IMTHFA 4%, začetna vsebnost vlage surovine za stiskanje 6% in temperatura vročega stiskanja 1800C. Za plastiko z nizkimi vrednostmi absorpcije vode in nabrekanja je potrebna sestava: 68% vsebnost lignina, 2% vsebnost IMTHFA, 17% začetna vsebnost vlage v surovem materialu za stiskanje in temperatura vročega stiskanja 195 C0.
Vpliv kemijske modifikacije pšenične lupine na lastnosti RP-BS
Globina termohidrolitske razgradnje lignina lesa in rastlinskega materiala je odvisna od vrste uporabljenega kemičnega modifikatorja.
Naše študije formalne kinetike pridobivanja plastike kažejo, da lignin iglavci(bor) je bolj reaktiven kot lignin enoletne rastline(pšenične lupine). Ti rezultati so skladni z rezultati o oksidaciji modelnih spojin lignina iglavcev in listavcev ter rastlinskega lignina. Analiza literature je pokazala, da so teoretične študije značilnosti preoblikovanja lesa pod encimskimi učinki omogočile razvoj biotehnologije lesne plastike, ki temelji na delni biorazgradnji kompleksa lignoogljikovih hidratov.
Znano je, da biotransformirani lesni delci bistveno spremenijo svojo plastičnost. Tudi vrstna sestava lesnih surovin pomembno vpliva na fizikalne in mehanske lastnosti plastike.
Obdelava bioaktiviranih lesnih odpadkov različne vrste glive, ki uničujejo ligno, bakterije, v našem primeru aktivno blato, je obetavno za izdelavo surovin za stiskanje DP-BS(Au).
Na začetku so bile preučene zakonitosti procesa pridobivanja DP-BS (Au) na osnovi lesnih odpadkov z uporabo aktivnega blata (slika 5.1) z različnimi obdobji bioaktivacije. 0,5 7 dni 14 dni
Študija procesa nastajanja DP-BS(Au) z DSC je pokazala, da imata krivulji w = f(T) (sl. 5.2) dva eksotermna maksimuma. To kaže, da lahko proces predstavimo kot dve vzporedni reakciji, ki ustrezata bioaktiviranim in neaktiviranim materialom za stiskanje, tj. A 1 B in C 2 D. V tem primeru sta reakciji 1 in 2 reakciji reda n).
Določeni so bili kinetični parametri tvorbe DP-BS(Au). Rezultati so prikazani v tabeli. 5.1. Tabela 5.1 - Kinetični parametri procesa nastajanja DP-BS(Au)
Na drugi stopnji procesa pridobivanja DP-BS(Au) so vrednosti efektivne aktivacijske energije istega reda kot pri surovinah za stiskanje lesa (glej pogl. 3). To kaže, da ta eksotermni vrh ustreza nebioaktivirani lesni stiskalnici. Z uporabo kinetičnih parametrov procesa sta bila izračunana t50 in t90 (čas, potreben za doseganje stopnje pretvorbe 50 in 90 %) modificirane surovine za stiskanje (sl. 5.3, 5.4).
Slika 5.3 - Pretvorbeni časi DP-BS(Au) pri različnih temperaturah (bioaktivacijski čas 7 dni) Slika 5.4 - Pretvorbeni časi DP-BS(Au) pri različnih temperaturah (bioaktivacijski čas 14 dni)
Da bi ugotovili učinek aktivnega blata in kavitacijskega lignina na fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS(Au), je bila sestavljena matrika za načrtovanje eksperimenta, ki temelji na regresijskem frakcijskem matematičnem načrtovanju oblike 25-1 (glej tabelo 5.2).
Kot neodvisni faktorji so bili uporabljeni naslednji faktorji: Z1 – vsebnost kavitacijskega lignina, %, Z2 – temperatura vročega stiskanja, C, Z3 – poraba aktivnega blata, %, Z4 – čas zadrževanja (bioaktivacija), dnevi; Z 5 je začetna vsebnost vlage v stiskalni surovine, %.
Izhodni parametri so: gostota (P, kg/m3), upogibna trdnost (P, MPa), trdota (T, MPa), vpojnost vode (B), nabrekanje (L, %), modul elastičnosti pri upogibu (Ei, MPa ), udarna trdnost (А, kJ/m2).
Po načrtu eksperimenta so bili izdelani vzorci v obliki diskov in ugotavljane njihove fizikalne in mehanske lastnosti. Eksperimentalni podatki so bili obdelani in pridobljeni s proučevanjem regresijske enačbe v obliki linearnega polinoma 1 in 2 stopnje z oceno pomembnosti dejavnikov in ustreznosti enačb, ki so predstavljene v tabelah 5.2-5.4. Tabela 5.2 – Načrtovalna matrika in rezultati eksperimenta (trostopenjski petfaktorski matematični načrt) a) temperatura vročega stiskanja in vsebnost kavitacijskega lignina; b) poraba ionske mešanice in temperatura stiskanja; c) vlažnost surovin za stiskanje in trajanje bioaktivacije; d) trajanje bioaktivacije in vsebnost kavitacijskega lignina.
Ugotovljeno je bilo, da je gostota DP-BS(Au) s povečanjem vsebnosti kavitacijskega lignina v surovini za stiskanje ekstremna: najmanjša gostota 1250 kg/m3 je dosežena pri vsebnosti CL 42. %. Tudi odvisnost gostote DP-BS(Au) od trajanja bioaktivacije surovine za stiskanje ima ekstremen značaj in je največja vrednost dosežena pri 14 dneh bioaktivacije (slika 5.5c).
Ocena stroškov končnega izdelka
Izvedene študije o proizvodnji DP-BS, DP-BS(Au) in RP-BS (glej pogl. 3,4,5) kažejo, da so fizikalne in mehanske lastnosti plastike odvisne od formulacije surovine za stiskanje, vrsta kemičnega modifikatorja in pogoji za njegovo proizvodnjo.
V tabeli. 6.1 prikazuje fizikalne in mehanske lastnosti umetnih mas (DP-BS, DP-BS(Au) in RP-BS), pridobljenih v racionalnih pogojih.
Iz analize dobljenih rezultatov (tabela 6.1) je razvidno, da je za izdelavo izdelkov z visokimi fizikalnimi in mehanskimi lastnostmi priporočljiva stiskalna sestava naslednje sestave: lesni odpadki (borova žagovina), modifikator - vodikov peroksid (poraba - 1,8%) začetna vlažnost - 12%.
Za povečanje produktivnosti je predlagana metoda ekstrudiranja, ki omogoča proizvodnjo oblikovanih izdelkov.
Diplomsko delo obravnava proizvodnjo cokla. Zaradi izpolnjevanja pogojev, določenih za vroče stiskanje v zaprtih kalupih, je ekstruzijska glava sestavljena iz dveh delov (ogrevan del glave in drugi del brez ogrevanja). Istočasno je čas zadrževanja stiskalne sestave v ogrevanem delu ekstruzijske glave 10 minut.
Za določitev letnega obsega proizvodnje je bil opravljen izračun zmogljivosti ekstruderja.
Za enopolžni ekstruder s spremenljivo (zmanjševalno) globino rezanja spiralnega kanala se lahko izračun volumetrične produktivnosti (Q, cm3/min) izvede na naslednji način:
Tukaj so A1, B1, C1 konstante neposrednega in dveh povratnih tokov pri spremenljivi globini vijačenja, cm3; Tabela 6.1 - Fizikalne in mehanske lastnosti DP-BS, DP-BS(Ai) in RP-BS (zbirna tabela) Št. p / str 1245 6 Vsebnost vlage v surovin, % Modifikator DP-BS (Ai) DP- BS RP-BS 12 % (4 %-C6H12N4) 12 % (1,8 %-H202) CL - 3 % Poraba AI-37 % Vlažnost - 10 % GL - 3 % IMTHFA-4 % Vlažnost - 6 % GL - 68 % IMTHFA -2, 5% Vlaga - 17,9% Vlaga - 12% HL - 3% Vodikov peroksid - 0,06% Vlaga - 12% HL - 35% Vodikov peroksid - 5% Vlaga - 12%
Trdnost upogib, MPA 8 12,8 10,3 9,6 12,0 - 8 9,7 Trdota, MPA 29 29,9 27,7 59 69 20 19 34 Modul elastičnosti pri upogibanju, MPA 1038 2909,9 1038, 6 732,6 21,7 14026 1915 vode, % 59,1,7 43 59 34 59 34 59 34 59 34 59. 143 139 Nabrekanje, % 6,0 12 8 3 5,0 1,0 7 7,0 1 K=0,00165 cm3; n – hitrost polža, n=40 vrt/min. kjer je t korak rezanja, cm, se predpostavlja, da je t = 0,8D; - število navojev vijaka, =1; e je širina grebena polža, cm; e = 0,08 D; - koeficient geometrijskih parametrov vijaka:
Koeficienti a, b so odvisni od geometrijskih dimenzij vijaka. Enostavno jih je izračunati, če obstaja risba vijaka, iz katere so vzete naslednje vrednosti: h1 - globina spiralnega kanala na začetku dovodne cone, cm; h2 je globina spiralnega kanala na začetku stisnjenega območja, cm; h3 je globina spiralnega kanala v dozirnem območju, cm; Če dimenzije polža niso znane (z izjemo D in L, ki sta znani iz znamke ekstruderja), potem vzemite h1=0,13D. Po tem se izračunajo preostali parametri: kjer je L dolžina vijaka, cm; L0 je dolžina vijaka do območja stiskanja, cm; kjer je Ln dolžina tlačnega dela polža, cm; Ln=0,5L. kjer je i stopnja stiskanja materiala; i=2,1. Rezultati izračunov po zgornjih formulah nam omogočajo izračun nekaterih drugih parametrov vijaka.
Lesni odpadki se na vibrirajočih zaslonih (poz.1) ločijo od velikih delcev, nato pa gredo lesni delci skozi detektor kovin (poz.3). Groba frakcija vstopi v udarni drobilnik (poz. 2) in se nato vrne na vibracijsko sito (poz. 1). Iz vibrirajočega sita se majhni delci pnevmatsko transportirajo v ciklon (poz.4) in nato v zabojnik (poz.5), od koder se s šaržnim vijačnim transporterjem dovajajo v bobnasti sušilnik (poz.6). ), lesni delci se posušijo do vsebnosti vlage 6%. Zdrobljeni lesni odpadki vstopijo v ciklon (poz.7), nato pa v zalogovnik suhih zdrobljenih odpadkov (poz.8) z vijačnim transporterjem, preko katerega se dovajajo na tračne tehtnice (poz.9).
Priprava raztopine vodikovega peroksida poteka v posodi (poz.10) za mešanje z vodo. Vodikov peroksid se dozira s tehtnico (poz.11). Dobava potrebne količine vode se regulira z merilnikom pretoka. Koncentracija vodikovega peroksida mora biti 1,8%. Tračne tehtnice služijo zahtevani znesek zdrobljenih lesnih delcev v kontinuirni mešalnik (poz.12), ki prejme tudi določeno količino raztopine modifikatorja. V mešalniku se komponente temeljito premešajo, vsebnost vlage v stiskalni surovine mora biti 12%.
Nato stiskalni material vstopi v razdelilni lijak (poz.13), od koder vstopi v bunker (poz.14) končnega stiskalnega materiala. Bunker je glavni medpomnilnik, ki zagotavlja nemoteno delovanje naprav. Lijak (poz. 14) je opremljen z vijačnim dozirnikom (poz. 15), s katerim se končna sestava naloži v lijak ekstruzijske enote (poz. 16), s pomočjo katerega se končna sestava dovaja v ekstruzijska glava.
Kanal ekstruzijske enote (poz.17) je segret na temperaturo 1800C, čas zadrževanja v ogrevanem delu je 10 minut, v neogrevanem delu pa prav tako 10 minut.
Stisnjen izdelek (poz.18) se pošlje v fazo rezanja, izločanja in sortiranja, nato vstopi v fazo strojna obdelava. Po fazi kontrole se končni izdelki pošljejo v skladišče končnih izdelkov. Slika 6.1 Tehnološka shema izdelave izdelka v obliki podnožja DP-BS iz lesnopredelovalnih odpadkov brez dodajanja veziv z ekstrudiranjem
V tabeli 6.2 je prikazan izračun letne potrebe po surovinah za izdelavo talnih letev. Ocenjena letna zmogljivost linije za proizvodnjo tovrstnih izdelkov je 1 tona. Tabela 6.3 - Izračun potreb po surovinah in materialih Vrsta surovin Stopnja porabe (1 t), Stroški 1 kg surovin, rub. Znesek stroškov za 1 tono izdelkov, tisoč rubljev. Borova žagovina 0,945 8 7,56 Tehnična voda 0,048 7 0,33 Vodikov peroksid 0,007 80 0,56 Skupaj: 8,45 Znesek stroškov za nakup surovin na tono končnih proizvodov bo znašal 8,456 tisoč rubljev. V primerjavi s proizvodnjo te vrste izdelka iz WPC, ki je znašala 47,65 tisoč rubljev. Tako je proizvodnja podnožnih letev iz DP-BS ekonomsko upravičena. S proizvodnjo 50 ton / leto bodo prihranki pri surovinah znašali 1,96 milijona rubljev.