Способ получения легкого гранулированного материала
METHOD FOR PRODUCING LIGHT GRANULAR MATERIAL

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к их производству и может быть использовано для получения сыпучих легких заполнителей для теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства.
Известен способ получения сыпучих теплоизоляционных материалов, заключающийся в смешении опилок хвойных пород с добавлением клеящих составов в виде карбамидоформальдегидной смолы с кислотным отвердителем и содержащих в качестве добавок ингибиторов – известь и медный купорос (патент RU №2194677, 20.12.2002). Материал изготавливается в виде гранул.
Недостатком способа является использование в качестве вяжущего дорогостоящих реактопластов, кроме того, не исключается выделение формальдегида.
Известен способ получения органического теплоизоляционного материала на основе льняной костры, включающий измельчение очищенной костры льна в агрегатах истирающего действия с последующим калиброванием через сито, формование и сушку (патент RU №2075206, 10.03.1997). Предварительно костру льна подвергают гидролизу в водном растворе гидроксида натрия.
Недостатком способа является повышенная трудоемкость и энергоемкость процесса за счет использования операций измельчения, калибрования, гидролиза, что снижает эффективность способа.
о
о
Известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из отходов древесины на минерально-полимерном связующем, включающий формирование гранул из древесных опилок и минерально-полимерного связующего, включающего натриевое жидкое стекло и синтетический латекс СКС-65ГП (т.е. бутадиен-стирольный латекс) и сушку гранул при температуре 20С в течение 8-10 ч, затем при температуре 70С в течение 28-30 ч, (Федина О.Н. Теплоизоляционные изделия из древесных отходов и минерально-полимерных связующих: автореф. дис. кан. тех. наук. – Новосибирск.: 2007, - 18с.).
Недостатком данного способа является двух стадийная сушка, что увеличивает энергоемкость процесса, а также применение латекса в пропорции 1:1 к жидкому натриевому стеклу значительно удорожает способ получения легкого гранулированного материала.
Прототип. Наиболее близким техническим решением является способ получения сыпучего теплоизоляционного материала путем смешения опилок, извести, строительного гипса, при этом опилки предварительно обрабатываются бордоской жидкостью и высушиваются (патент RU №2487094, 10.07.2013).
Основным недостатком способа является трудоемкость, заключающаяся в предварительной подготовке бордоской жидкости и дальнейшей обработке опилок.
В основу предлагаемого изобретения положена задача по разработке более эффективного способа получения легкого заполнителя на основе использования местного недорогого сырья и отходов деревообработки.
Техническим результатом является получение легкого заполнителя с повышенными прочностными и теплоизолирующими свойствами.
Это достигается тем, что, как и в известном способе, включающем получение гранул из органоминеральной смеси и сушку, при этом, в отличие от прототипа, органоминеральную смесь готовят путем смешивания древесных опилок и костры льна в массовом соотношении 3:1, с добавлением водной эмульсии поливинилацетата и стирол-акрилового латекса, в массовом соотношении 5:1, а органическое сырье предварительно обрабатывается жидким натриевым стеклом и из полученной смеси осуществляют формование гранул и их сушку.
Опилки равномерно перемешиваются с кострой льна и обрабатываются натриевым жидким стеклом. В обработанную смесь добавляется водная эмульсия поливинилацетата и стирол-акриловый латекс, в массовом соотношении 5:1. Далее идет процесс грануляции на тарельчатом грануляторе, время гранулирования 1-2 минуты, угол наклона тарели 30-40°. Органоминеральная смесь проявляет хорошую способность к окомковыванию, выход фракции 10-15 мм достигает 80-85%. Полученные гранулы выдерживались в сушильной камере при температуре 60-65 °С в течение 1-2 часов.
По результатам испытаний гранулированного материала прочность на дробимость 1,2-1,8 МПа, теплопроводность 0,063-0,071 Вт/м°С.
Совместное применение древесных опилок и костры льна, материалов разного фракционного состава позволяет достигнуть более компактного и равномерного их распределения между собой, что повышает прочностные свойства гранул. В процессе прохождения сырьевой массы через фильеры гранулятора за счет сил трения повышается температура гранул и выделяется лигнин, способствуя скреплению древесно-растительных частиц, образуя более прочную структуру гранул, что повышает эффективность способа.
Низкотемпературная сушка позволяет снизить энергоёмкость процесса, что также повышает эффективность способа.
Предлагаемый способ позволяет решить проблему комплексной утилизации древесных и растительных отходов, для получения сыпучих легких заполнителей для теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства.