СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ОТХОДОВ КЕДРОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ
METHOD FOR PRODUCTION OF DECORATIVE ITEMS FROM WASTES OF PINE TREES

Изобретение относиться к области производства декоративных прессованных изделий, в частности для отделки внутренних поверхностей помещений, для изготовления перил лестниц и других элементов декора, для изготовления художественных панно, сувенирной продукции.
2
Известен способ получения декоративных изделий из отходов хвойных деревьев (патент РФ №2121925, кл В44С 1/24) путем прессования их отходов при нагреве 60-70°С под давлением 30-50 кг/см с выдержкой под давлением 8-12 мин и последующей выдержкой без давления на горизонтальной поверхности в течение 20-24 часов при комнатной температуре. В качестве отходов хвойных деревьев используют шишечную шелуху кедровых шишек, остовы шишек, скорлупу орехов шишек.
2
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения изделий из отходов шишек хвойных деревьев (патент РФ №2350477, кл В44С 1/24, В44С 5/04) путем прессования отходов кедрового промысла при нагреве 100-120°С под давлением 180-220 кг/см с выдержкой под давлением в течение 10-12 мин, выдержкой без давления на горизонтальной поверхности в течение 8-9 часов и последующим шлифованием полученного изделия.
Недостатками аналога и прототипа являются:
- низкая прочность изделия из-за того, что элементы декора, имеющие разную твердость и влажность, не позволяют создать однородную массу изделия, влияющую на прочностные характеристики;
- отслоение поверхностного слоя рисунка изделия, связанное с недостаточным количеством связующего вещества;
- низкая влагостойкость, связанная с низким температурно-прессовым режимом и малой выдержкой формирования изделия;
- изменение геометрических размеров изделия с течением времени из-за остаточной деформации, вызванной неоднородностью элементов декора.
Задачей изобретения является повышение прочности, влагостойкости и долговечности изделия.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления декоративных изделий из отходов кедровых деревьев путем прессования исходного сырья в форме при нагреве с выдержкой под давлением, последующим охлаждением и шлифованием поверхности полученного изделия, согласно изобретению подготовку исходного сырья осуществляют путем отбора элементов декора из отходов кедрового промысла с сортировкой их по видам и измельчения отходов после отбора элементов декора до состояния пушонки; закладку компонентов подготовленного исходного сырья для прессования осуществляют в нагретую до 120-150°С форму в следующей последовательности:
нижний слой 33%-43% шелухи,
второй слой 41%-51% пушонки,
верхний слой 9%-19% элементов декора,
2
2
2
причем элементы декора выкладывают произвольно или по заданному рисунку; прессование компонентов сырья под давлением проводят в три этапа: первый этап - под давлением 50-80 кг/см в течение 60-90 сек с последующим выпуском пара, второй этап - под давлением 140-160 кг/см в течение 60-90 сек с последующим выпуском пара, третий этап - под давлением 200-220 кгс/м в течение 60-90 сек; охлаждение извлеченного изделия проводят под гнетом при температуре 5-10°С в течение 5-8 мин с последующей выдержкой в течение 20-22 часов при комнатной температуре.
После шлифования изделие дополнительно покрывают мастикой на основе смолы кедра и кедрового масла.
Такой способ позволяет на разных этапах температурно-прессового режима добиться последовательно однородной влажности всех компонентов сырья в форме, выравнивания их объема и твердости, образования тонкодисперсной массы связующего (пушонки), достичь появления дополнительного смолообразующего компонента из всех компонентов сырья, наполняющих форму, и сформировать однородный пласт изделия с повышенной прочностью.
На фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 изображены полученные изделия в виде плитки с разными вариантами декора.
Способ осуществляется следующим образом.
Для изготовления изделия производят подготовку сырья. В состав сырья входит: шелуха шишек, остовы шишек, пустой орех, скорлупа ореха, срезы кедровых сучков. Подготовка исходного сырья включает:
- просушивание отходов кедрового промысла, например, с помощью горячего обдува;
- сортировка компонентов сырья путем отбора по видам с использованием сита с различными размерами ячеек;
- измельчение отходов сырья после их отбора (размер частиц 3-5 мк) до состояния пушонки (муки), например, на мельнице.
Далее берут форму размером 24×24 см с постоянным подогревом до 120-150°С и осуществляют закладку компонентов подготовленного сырья в следующей последовательности:
нижний слой 33%-43% шелухи шишек
второй слой 41%-51% пушонки
верхний слой 9%-19% элементов декора
2
2
2
Элементом декора могут быть остовы кедровых шишек, пустой орех, скорлупа ореха, срезы кедровых сучков. Элементы декора выкладывают произвольно или по заданному рисунку. Затем производят прессование компонентов сырья под давлением в три этапа: 1-й этап - под давлением 50-80 кг/см в течение 60-90 сек с последующим выпуском пара путем сброса давления; 2-й этап - под давлением 140-160 кг/см в течение 60-90 сек с последующим выпуском пара; 3-й этап - под давлением 200-220 кг/см в течение 60-90 сек. Далее производят извлечение изделия (плитки) и охлаждение на горизонтальной поверхности под гнетом при температуре 5-10°С в течение 5-8 мин с последующей выдержкой в течение 20-22 часов при комнатной температуре. После выдержки производят шлифование поверхности плитки до выявления рисунка.
После шлифования изделия покрывают мастикой на основе смолы кедра и кедрового масла.
Перед началом прессования компоненты сырья в форме имеют разную твердость, влажность и объемные характеристики. На первом этапе прессования добиваются однородности по влажности всех компонентов сырья. На втором этапе прессования происходит выравнивание объемных характеристик сырья и твердости с образованием тонкодисперсной массы связующего (пушонки). На третьем этапе прессования достигается максимум тонкодисперсности связующего и появление дополнительного смолообразующего компонента из всех компонентов сырья. Выпуск пара между этапами прессования дает возможность удалить излишки влаги из зоны формирования изделия, позволяя заполнить пустоты связующим. Все это позволяет сформировать однородный пласт изделия с повышенной прочностью.
2
2
2
Выбор пределов обосновывается следующим образом. Температура нагрева формы до 120-150°С обеспечивает оптимальную текучесть смолы, способствующую максимальной пропитке изделия и сохранению эфирных масел, имеющих оздоровительный эффект. Содержание компонентов исходного сырья для прессования выбрано из следующих соображений. При содержании шелухи менее 33% снижаются прочностные характеристики изделия, а при содержании шелухи более 43% прочностные характеристики не увеличиваются. При выборе содержания пушонки (основного связующего при формировании изделия) учитывалось изменение связующих характеристик этого компонента. При содержании пушонки менее 41% связующие характеристики начинают падать. При содержании пушонки более 51% при остывании изделия возникает вспучивание, трещины и деформирование изделия из-за излишков смолы. Содержание элементов декора в верхнем слое определяется эстетическим восприятием и прочностными характеристиками. При содержании элементов декора менее 9% нарушается эстетическое восприятие изделия и ухудшаются прочностные характеристики изделия. При содержании элементов декора более 19% ухудшается эстетическое восприятие из-за перегруженности излишними элементами декора и уменьшаются прочностные характеристики изделия. Выбор давления на каждом этапе прессования обусловлен постепенным удалением влаги, получением тонкодисперсной массы связующего и достижением максимума дополнительного связующего, необходимого для заполнения пустот связующим и формирования однородного пласта изделия повышенной прочности. При давлении 50 кг/см начинается удаление влаги, а при давлении 200-220 кг/см в течение 90-120 сек получен максимум прочностных характеристик изделия. При давлении более 220 кг/см прочностные характеристики изделия не увеличиваются. Охлаждение изделия под гнетом при извлечении изделия из формы при температуре 5-10°С в течение 5-8 мин стабилизирует форму изделия. При охлаждении изделия при комнатной температуре в течение 20-22 часов заканчиваются все внутренние процессы формирования изделия.
Преимуществами предлагаемого изобретения по сравнению с известными являются:
- значительное увеличение прочностных характеристик изделия за счет трехступенчатой технологии прессования;
- высокая влагостойкость изделия, связанная с повышением температурно-прессового режима и удалением влаги на каждом этапе;
- отсутствие отслоения поверхностного слоя декора за счет увеличения количества связующего вещества;
- стабилизация геометрических размеров изделия в связи с повышением однородности и увеличением массы связующего вещества;
- наличие оздоровительного эффекта на людей, в помещениях, облицованных плиткой из отходов кедра, за счет специфического аромата кедра, испускаемого от изделия; внутри плитки за счет увеличения количества связующего вещества образуется повышенная концентрация фитонцидов, флавоноидов, борнилацетата, а также других эфирных ароматических масел и смол, обладающих лечебными свойствами.