РАСТОПОЧНОЕ СРЕДСТВО
STARTING AGENT

Область техники
Заявляемое техническое решение относится к растопочным средствам на основе продуктов вторичной переработки сельскохозяйственного сырья и может быть использовано для розжига дров, древесного угля, топливных брикетов в печах, каминах, мангалах, а также полевых условиях.
Предшествующий уровень техники
Среди растопочных средств известно, например, растопочное средство (патент РФ №2205206 на изобретение «Растопочное средство», МПК C10L 11/04, C10L 11/06, 2003) [1], указанный аналог содержит твердотопливную горючую основу, выполненную из смеси, включающей твердый горючий наполнитель в виде древесного угля, связующее в виде парафина, а также содержит коллоксилин, горючее тело имеет бронирующее покрытие в виде бумаги, пропитанной сульфатом аммония, с окном для поджигания.
Недостатком указанного аналога является сложность изготовления в связи с трудоемкой операцией по получению мелкодисперсного порошка древесного угля и необходимость применения специального оборудования. Кроме того, коллоксилин обладает гигроскопичностью и нестоек к действию света, что обуславливает затруднительность применения в полевых условиях. Отсутствие герметичной упаковки при использовании бумаги, пропитанной сульфатом аммония, может вызывать раздражения при контакте с кожной поверхностью.
10
13
14
17
Известно также растопочное средство (патент РФ №2191801 на изобретение «Растопочное средство», МПК C10L 11/04, 2002) [2]. Как и в заявляемом техническом решении, указанный аналог содержит основу, обработанную горючей жидкостью. При этом основа выполнена из древесного угля в виде отдельных фракций, а наружный зажигательный слой представляет собой пропитку парафина нефтяного жидкой фракции С-Cи/или С-С, причем толщина слоя пропитки выбрана из расчета нанесения 200-500 г парафина на 1,5-3,0 кг угля.
Недостатком указанного аналога являются его непродолжительное и неинтенсивное горение, поскольку тонкий слой пропитки парафина не может гореть длительно и интенсивно, а загоревшийся древесный уголь не дает пламени, что очень важно при розжиге плохо высушенных дров либо при неблагоприятных погодных условиях.
Указанный аналог является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению. Поэтому он принят в качестве прототипа.
Раскрытие заявляемого технического решения
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности растопочного средства и утилизация вторичных отходов производств, в которых исходным материалом являются кукурузные початки.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение длительности и интенсивности горения.
Дополнительным техническим результатом является обеспечение утилизации стержней початков кукурузы.
Также дополнительным техническим результатом является снижение стоимости изготовления, поскольку сырьем для растопочного средства являются отходы переработки кукурузы.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что растопочное средство, содержащее основу и обработанную горючей жидкостью, отличается тем, что основа представляет собой стержни початков кукурузы, при этом основа пропитана горючей жидкостью полностью и помещена в герметичную упаковку.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленных технических результатов.
В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.
10
17
Горючая жидкость для пропитки может быть любой, однако для розжига костра, на котором будет готовиться пища, предпочтительнее использовать жидкие парафины фракций C-C либо изопарафины.
В качестве герметичной упаковки содержит вакуумную упаковку. Герметичная упаковка может быть выполнена из воска или парафина, а также из вазелинового масла.
Ежегодно только в Краснодарском крае образуется более 3 миллионов центнеров такого вторичного сырья, как стержни кукурузных початков, переработка которых в настоящее время практически не ведется в связи с остановкой гидролизного производства. Это сырье является более дешевым и доступным, чем сырье, применяемое в иных растопочных средствах.
Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технических результатов.
Краткое описание чертежа
На чертеже изображено строение стержня початка кукурузы - исходного сырья для растопочного средства.
Перечень ссылочных обозначений:
1 - сердцевина; 2 - древесное кольцо; 3 - соты с чешуйками.
Исследования анатомических особенностей структуры древесного кольца (2) стержня кукурузного початка выявили наличие развитой системы равномерно распределенных полых осевых каналов (капилляров) с диаметром 11,00-64,28 мкм, значительно превышающим толщину стенки с размерами 1,5-4,5 мкм (интернет-ресурс http://ztbo.ru/o-tbo/lit/problemirekultivacii-otxodov/issledovanie-otxodov-pererabotki-kukuruzi-kak-vtorichnogo-sirya дата обращения 29.10.2014 г.) [3]. Капилляры имеют округлую форму и зачастую характеризуются выраженной спиральной или кольцевой структурой стенок. На основании этих сведений можно предположить возможность эффективного массопереноса горючей жидкости в структуре стержня початка кукурузы. Сердцевина (1) стержня початка кукурузы является пористым материалом, вмещающим горючую жидкость. Каналы проходят от сердцевины к периферии и выполняют роль фитиля, что увеличивает интенсивность и длительность горения.
На поверхности сердцевина (1) имеет чешуйки (3), которые способствуют тому, что пламя из каналов-фитилей не задувается.
Осуществление технического решения
Растопочное средство представляет собой стержень початка кукурузы, полностью пропитанный, включая сердцевину (1), древесное кольцо (2) соты с чешуйками (3), горючей жидкостью. Полная пропитка достигается тем, что сердцевина (1) стержня выполняет роль емкости, из которой по каналам поступает горючая жидкость к чешуйкам. Пропитку (заполнение каналов и сердцевины) осуществляют методом импрегнации, применяемым при пропитке древесины.
Стержни початков кукурузы загружают в автоклав и производят пропитку горючей жидкостью. При этом создают вакуум (откачивают воздух) с последующей подачей горючей жидкости в автоклав, а затем создают избыточное давление для лучшего заполнения освободившихся от воздуха полостей стержня початка кукурузы и удаления лишней жидкости с поверхности стержня початка кукурузы.
Ввиду летучести пропитки целесообразно применять для растопочного средства герметичную упаковку. В качестве герметичной упаковки используют вакуумную упаковку. Герметичная упаковка может быть выполнена из воска или парафина, а также из вазелинового масла.
Глазирование осуществляется распылением или окунанием в горячий воск или парафин.
Доступность каждого из компонентов удешевляет производство.
Порядок использования
Растопочное средство закладывается вместе с дровами и поджигается. При использовании консервированного парафином изделия пламенем спички расплавляется воск (парафин), после чего начинает гореть горючая жидкость. Как показали проведенные испытания, благодаря процессу импрегнации стержень початка кукурузы поглощает до 80% горючей жидкости по отношению к своей массе, что позволяет ему интенсивно гореть до трех минут с высотой пламени до десяти сантиметров. Благодаря этому заявляемое растопочное средство является более эффективным и экономичным, чем используя для розжига то же количество аналогичного горючего средства.
Промышленная применимость
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых средств и материалов, может быть изготовлено на любом предприятии с соблюдением техники безопасности при работе с горючими веществами.
Изобретение обеспечивает получение доступного по цене эффективного растопочного средства, не портит экологическую обстановку за счет применения сырья из отходов сельского хозяйства и пропиткой нефтепродуктами высокой степени очистки.
Источники информации
1 Патент РФ №2205206 на изобретение «Растопочное средство», МПК C10L 11/04, C10L 11/06, 2003.
2 Патент РФ №2191801 на изобретение «Растопочное средство», МПК C10L 11/04, 2002.
3. Интернет-ресурс http://ztbo.ru/o-tbo/lit/problemi-rekultivacii-otxodov/issledovanie-otxodov-pererabotki-kukuruzi-kak-vtorichnogo-sirya (дата обращения 29.10.2014 г.).