ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНАЯ ПЛИТА

Область техники
Полезная модель относится к области строительства, в частности к плитам древесностружечным, предназначенным для отделки помещений и общестроительных работ.
Уровень техники
Известно устройство - строительная панель для стен из легких перегородок и облицовки наружных стен (заявка на патент РФ №94039551). Строительная панель для стен из легких перегородок и облицовки наружных стен выполнена сборной из литой твердеющей смеси. Строительная панель включает сердечник, выполненный из легкого тепло- и/или звукоизоляционного материала и окруженный со всех сторон литой твердеющей смесью. Сердечник состоит из минеральной ваты, горной ваты, вспученного материала, в частности, из стекла, керамики или полистирена, пробки, деревянных щепок, опилок, бумажных стружек, измельченной утильной бумаги, нарезанной на куски утильной бумаги или органических волокон.
Недостатками известного технического решения являются низкая надежность и прочность.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является строительная панель (заявка на патент РФ №2007129811). Строительная панель состоит из теплоизолирующего слоя, выполненного из пенополистирола, облицованного с обеих сторон слоями из древесно-волокнистого материала. При этом по меньшей мере один из слоев из древесно-волокнистого материала выполнен в виде рельефного пласта, собранного из состыкованных между собой пластинчатых элементов. Слои соединены между собой методом вакуумной склейки.
Недостатками прототипа являются низкая надежность и прочность, за счет выполнения среднего теплоизолирующего слоя из пенополистирола, который является хрупким материалом.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение прочности и надежности устройства.
Поставленная цель достигается за счет того, что в древесно-стружечной плите, содержащей два наружных слоя и внутренний слой, наружные слои расположены со сторон плиты, имеющих большие площади, чем остальные ее поверхности, при этом внутренний слой расположен между наружными слоями и соединен с ними, наружные слои выполнены из мелких частиц древесины и связующего материала, причем внутренний слой содержит полистирол, мелкие частицы древесины выполнены в виде опилок, а во внутренний слой дополнительно введены стружка и связующий материал, при этом полистирол выполнен в виде гранул размером 0,3-1,5 мм.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показано устройство в разрезе.
Раскрытие полезной модели
На фигуре обозначены: наружный слой 1, внутренний слой 2, опилка 3, стружка 4, гранулы полистирола 5, межслойная граница 6, связующий материал 7.
Основными элементами устройства являются два наружных слоя 1 и внутренний слой 2.
Стружка 4 представляет собой отходы деревообрабатывающей промышленности, в виде небольших кусочков древесины, представляющий собой тонкие и узкие слои, срезанный ножом или любым другим строгальным инструментом. В данной заявке под стружкой 4 понимаются мелкие частицы древесины, средний размер которых превышает средний размер опилок, т.е. древесные кусочки более крупной фракции, чем опилки 3.
Опилки 3 представляют собой отходы (продукты распила древесины) деревообрабатывающей промышленности в виде мелких кусочков древесины. В данной заявке под опилками 3 понимаются отходы древесины более мелкой фракции, чем стружка 4.
Наружный слой 1 представляет собой слой, образованный в результате смешивания и последующего прессования опилок 3 со связующим материалом 7 и отвердителем. Наружный слой 1 выполнен в виде пластины, имеющей две противоположно расположенные поверхности большей площади, чем другие его поверхности. При этом расстояние между указанными поверхностями в несколько раз меньше размеров этих поверхностей. Одна из указанных поверхностей обращена наружу устройства, а противоположная ей поверхность обращена к внутреннему слою 2. В устройстве использовано два наружных слоя 1, расположенных с противоположных сторон внутреннего слоя 2 по отношению друг к другу. В частном случае каждый из наружных слоев 1 составляет примерно 1/6 толщины всего устройства (плиты).
Внутренний слой 2 представляет собой слой, образованный в результате смешивания и последующего прессования стружки 4 и гранул полистирола 5 со связующим материалом 7 и отвердителем. Гранулы полистирола 5 могут содержаться во внутреннем слое 2 в соотношении к стружке 4 от 1:13,5 до 1:9. Размер гранул полистирола 5 составляет 0,3-1,5 мм. Внутренний слой 2 выполнен в виде пластины, имеющей две противоположно расположенные поверхности большей площади, чем другие его поверхности. Внутренний слой 2 по каждой из указанных поверхностей большей площади соединен с соответствующим наружным слоем 1. При этом места соединения внутреннего слоя 2 с наружными слоями 1 представляют собой межслойные границы 6.
Межслойные границы 6 между наружными слоями 1 и внутренним слоем 2 могут быть выполнены нечеткими, т.е. материал наружных слоев 1 может проникать в приграничные зоны внутреннего слоя 2, а материал внутреннего слоя 2 может проникать в приграничные зоны наружных слоев 1. Данная особенность обеспечена совместным прессованием последовательно расположенными один на другом одного наружного слоя 1, внутреннего слоя 2 и другого наружного слоя 1.
В частном случае для улучшения каких либо показателей в состав наружных слоев 1 и/или внутреннего слоя 2 могут быть введены какие-либо примеси, например вода, парафиновая эмульсия или любой другой материал.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом.
Подготавливают стружку 4 и опилки 3, в частном случае, например из древесного сырья следующего состава: осина - 90%, береза - 5%, хвойные - 5%. Влажность сухой стружки 4 и опилок 3 перед осмолением 2,0-2,7%. В качестве связующего материала 7 может быть использован любой связующий материал, применимый для данной области. В частном случае в качестве связующего материала 7 использована карбамидоформальдегидная смола марки КФ-5 ОАО «Акрон», имеющая следующие физико-химические свойства: массовая доля сухого остатка - 68%; рН - 8,0; условная вязкость по вискозиметру В3-4 - 70 с; время желатинизации при 100°C - 48 с. В качестве отвердителя может быть использован любой отвердитель, применимый для данной области, в частном случае использован раствор хлористого аммония концентрацией 23%.
В состав наружных слоев 1 в частном случае введена парафиновая эмульсия с концентрацией 60%. Наружный слой 1 готовят путем смешивания связующего материала 7, воды и раствора отвердителя и последующего нанесения полученной смеси на опилки 3 в высокооборотном смесителе. Концентрация связующего материала 7 наружного слоя 60%. Время желатинизации связующего материала 7 наружного слоя 1 составляет 222-230 с.
Внутренний слой 2 готовят путем смешивания связующего материала 7 и раствора отвердителя и последующего нанесения полученной смеси на смесь стружки 4 с гранулами полистирола 5 в высокооборотном смесителе. Гранулы полистирола 5 подают в материал внутреннего слоя 2 в соотношении к стружке 4 от 1:13,5 до 1:9. Размер гранул полистирола 5 составляет 0,3-1,5 мм. Концентрация связующего материала 7 внутреннего слоя 2 64,3%. Время желатинизации связующего материала 7 внутреннего слоя 2 составило 50 - 52 с.
Из последовательно нанесенных друг на друга одного наружного слоя 1, внутреннего слоя 2 и другого наружного слоя 1 формируют трехслойный ковер, который разделяют на брикеты по размеру пресса. Горячее прессование проводят в однопролетном прессе форматом 11,0×2,5 м. Температура прессования 203-205°C, цикл прессования 280-530 с.
После прессования плиты охлаждают в веерном охладителе в течение 40 мин.
Проведенные качественные испытания на разрушение показали повышение прочности полученного устройства по сравнению с прототипом.
Таким образом, выполнение устройства из внутреннего слоя и двух наружных слоев, выполненных из опилок и связующего материала, обеспечивает повышение прочности и надежности устройства, за счет выполнения внутреннего слоя из стружек, связующего материала и гранул полистирола.