ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНАЯ ПЛИТА

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству древесно-стружечных плит.
Известны однослойные и многослойные древесно-стружечные плиты на основе древесных частиц в смеси с синтетической смолой (Волынский В.Н. Технология древесных плит и композиционных материалов: Учебно-справочное пособие. - СПб.: Лань, 2010. - с. 15-16).
Недостатком данной древесно-стружечной плиты является невысокая прочность при изгибе.
Известны трехслойные изделия из спрессованных древесных частиц с прослойками армирующей металлической сетки, перфорированным металлическим листом или тканым материалом (Патент SU 2012487. Способ изготовления изделия из спрессованных древесных частиц / В.Ф. Фарафонтов, Э.П. Иванов, В.Д. Самарин, №5023243/15; заявл.: 12.11.1991. - 6 с. ).
Недостатком таких изделий является повышенная стоимость в случае применения металлической сетки или перфорированного листа, уменьшение адгезионной прочности в месте контакта осмоленных древесных частиц с поверхностью прослойки.
Известна композиция для изготовления малотоксичных древесных плит, содержащая древесный наполнитель в виде древесного волокна, стружки или измельченных частиц отходов однолетних растений, синтетическую смолу, полифосфаты аммония в смеси с отходами производства искусственного меха, позволяющая повысить прочность и водостойкость плитных материалов, изготовленных на ее основе (Патент RU 2170749. Композиция для изготовления малотоксичных древесных плит / Н.Е. Николаев, В.П. Стрелков, А.П. Шалашов, №2000103512/04; заявл.: 15.02.2000. - 6 с. ).
Недостатком такой композиции является сложность рецептуры клея, а также недостаточное упрочнение плиты отходами производства искусственного меха, который претерпевает изменение агрегатного состояния в процессе пьезотермической обработки.
Технической задачей полезной модели является создание древесно-стружечной плиты повышенной прочности при изгибе, а также расширение сырьевой базы за счет использования отходов льнопереработки.
Известно, что в процессе льнопереработки образуется костра льна с фракцией очеса. Под очесом понимаются фракция от фракционирования (рассева) отходов льнопереработки (костры льна), оставшаяся на сите с диаметром ячейки 10 мм, представляющая собой остатки льноволокна длиной до 50 мм с незначительной примесью крупных частиц костры льна, обычно длиной до 20 мм; доля очеса составляет около 10% от общей массы костры (Угрюмов С.А. Организационно-техническое обеспечение производства композиционных материалов на основе древесных наполнителей и костры льна. - Кострома: КГТУ, 2008. - с. 39-43). Поскольку отходы льнопроизводства имеют меньшую смачивающую способность, чем древесные частицы, в связующее для осмоления очеса необходимо вводить модификатор, например бутанол-1, для повышения смачивающей способности (Патент RU 2377270. Клей для изготовления костроплит / С.А. Угрюмов, В.Е. Цветков. - №2008115758/04; заявл. 21.04.2008. - 5 с. ).
Поставленная техническая задача достигается тем, что древесно-стружечная плита, включающая древесный наполнитель в виде древесной стружки в смеси с клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы, дополнительно содержит наполнитель из отходов льнопроизводства в виде очеса в смеси с клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы в соотношении по массе стружка:очес 75:25.
Существенным признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа, является то, что древесно-стружечная плита, содержащая древесный наполнитель в виде древесной стружки в смеси с клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы, дополнительно содержит наполнитель из отходов льнопроизводства в виде очеса в смеси с клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы в соотношении по массе стружка:очес 75:25.
Заявленная полезная модель поясняется фиг. 1, 2.
На фиг. 1 изображена конструкция древесно-стружечной плиты, где 1 - частицы древесной стружки в смеси с клеем; 2 - волокна очеса в смеси с клеем; 3 - отдельные частицы костры льна в смеси с клеем.
На фиг. 2 представлены данные об основных свойствах заявленной древесно-стружечной плиты и плиты по прототипу.
Полезная модель реализуется следующим образом.
Подготовку наполнителя из древесных частиц и наполнителя из очеса перед формированием древесно-стружечного ковра ведут раздельно.
В качестве связующего материала используется карбамидоформальдегидная смола, в частном случае карбамидоформальдегидная смола марки КФН-54-П, имеющая следующие физико-химические свойства: массовая доля сухого остатка - 54%; рН 7,8; условная вязкость по вискозиметру В3-246 с диаметром сопла 4 мм - 48 с. В качестве катализатора отверждения используется хлористый аммоний.
Подготавливают частицы древесной стружки 1, в частном случае, например специальную плоскую резаную стружку из древесины березы фракции 10/2. Влажность сухой стружки перед осмолением должна составлять не более 3%. Осмоление древесных частиц осуществляют путем смешивания указанного связующего материала с сухими древесными частицами в высокооборотном смесителе с расходом связующего 8 масс. % относительно массы абсолютно сухих древесных частиц. После смешивания осмоленные древесные частицы подаются в бункер межоперационного запаса.
Отдельно производят подготовку очеса, представляющего собой остатки льноволокна 2 с примесью частиц костры льна 3 фракции -10. Влажность очеса перед осмолением должна составлять не более 3%.
В качестве связующего для очеса используется основное связующего на основе карбамидоформальдегидной смолы с добавкой 1-2 масс. % бутанола-1 для повышения смачивающей способности. Осмоление осуществляют путем смешивания связующего материала с сухим очесом в высокооборотном смесителе с расходом связующего 15 масс. % относительно массы абсолютно сухого очеса. После смешивания осмоленный очес подается в бункер межоперационного запаса.
Осмоленные древесные частицы смешиваются с осмоленным очесом в высокооборотном смесителе без подачи связующего. Соотношение древесных частиц к очесу составляет 75:25. После смешивания полученная смесь подается в бункер формирующей машины.
Ковер однослойной древесно-стружечной плиты формируют путем насыпки подготовленной смеси осмоленных древесных частиц с осмоленным очесом.
Ковер древесно-стружечной плиты подпрессовывают в одноэтажном холодном прессе при удельном давлении 1-1,5 МПа, а затем производят горячее прессование в многоэтажном гидравлическом прессе при температуре плит пресса 130-160°С в зависимости от марки применяемого связующего и удельном давлении 2-2,5 МПа.
После прессования плиты охлаждают в веерном охладителе в течение 40 мин или производят кондиционирование в плотных стопах в течение 24 ч.
3
Проведенные качественные испытания показали повышение физико-механических свойств древесно-стружечных плит по сравнению с прототипом (фиг. 2). Изготовление экспериментальных образцов древесно-стружечных плит на основе древесных частиц и очеса осуществлялось при температуре прессования 130°С, удельном давлении прессования 2,2 МПа, времени выдержки под давлением 8 мин, толщина древесно-стружечных плит 16 мм, плотность древесно-стружечных плит 750 кг/м, расход связующего материала для осмоления древесных частиц 8 масс. % от массы абсолютно сухих древесных частиц, расход связующего материала для осмоления очеса 15 масс. % от массы абсолютно сухого очеса. Средний расход связующего в плите составлял 9,75 масс. % от массы абсолютно сухого наполнителя.
Изготовление экспериментальных образцов древесно-стружечных плит на основе древесных частиц (по прототипу) осуществлялось при указанных выше условиях, при этом расход связующего составлял 9,75 масс. % от массы абсолютно сухих частиц.
Таким образом, конструкция древесно-стружечной плиты, содержащей древесный наполнитель в виде древесной стружки в смеси с клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнитель из отходов льнопроизводства в виде очеса в смеси с клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы, обеспечивает повышение прочности древесно-стружечной плиты за счет армирующей роли льноволокна, содержащегося в очесе.