Možete ručno rezati dijelove i brusiti svaki od njih, ali ova tehnika je vrlo nesavršena: potrebno je puno truda, a nemoguće je dobiti dva apsolutno identična proizvoda. Stoga ćete u ovom materijalu naučiti kako izvesti plastično oblikovanje kod kuće.
Šta nam može zatrebati
Ne trebaju nam nikakvi posebni alati ili materijali za naše ručno izrađene plastične kalupe. Možemo napraviti šablonski model, neku vrstu matrice, od skoro svega - od metala, kartona ili drveta. No, bez obzira na to koju opciju odaberete, u svakom slučaju je potrebno natopiti je posebnim otopinom prije početka rada. To se posebno odnosi na drvo i papir, jer oni aktivno upijaju vlagu i da bismo spriječili ovaj proces, potrebno je ispuniti pore, po mogućnosti tekućim voskom.
Silikon.
Ako smo se odlučili na ovu opciju, onda bismo je trebali kupiti s najnižim viskozitetom - to će doprinijeti boljoj racionalizaciji dijela. Naravno, rezultati će biti tačniji. Na savremenom tržištu postoji velika raznolikost njegovih varijanti i nema smisla međusobno ih porediti: za to nemamo ni vremena ni mogućnosti. Možemo samo sa sigurnošću reći da je auto zaptivka, po mogućnosti crvena, idealna za premazivanje. S njim će biti mnogo lakše sipati plastiku kod kuće.
Određivanje materijala za livenje
Iskreno rečeno, materijala za livenje ima čak i više od silikona. Među njima su i tečna plastika, i obični gips pomiješan s PVA ljepilom, pa čak i poliesterska smola. Nešto su manje popularne tvari za hladno zavarivanje, metale niskog taljenja i tako dalje. Ali u našem slučaju ćemo se bazirati na nekim drugim karakteristikama tvari za livenje:
- Rok njihovog rada.
- Viskoznost.
Što se tiče prve točke, ona označava vrijeme tokom kojeg možemo vršiti manipulacije sa materijalom koji još nije očvrsnuo. Naravno, ako se proizvodnja plastičnih proizvoda odvija u tvornici, tada će dvije minute biti više nego dovoljne. Pa nama koji ovo radimo kod kuće treba bar pet minuta. I ako se to desilo odgovarajućih materijala niste mogli dobiti, onda se mogu zamijeniti jednostavnom epoksidnom smolom. Gdje je naći? U auto kućama ili u trgovinama za ljubitelje aviomodelstva. Takođe je uobičajen u prodavnicama konvencionalnog hardvera.
Pravljenje podijeljenog oblika
Ovaj je idealan za izlivanje plastike vlastitim rukama, jer u njega možete sipati neobične vrste smola. Mali trik ove tehnike je da se u preliminarnoj fazi cijela površina modela mora tretirati silikonom, a zatim, nakon što se materijal potpuno stvrdne, matrica se može odrezati. Nakon toga izvlačimo njegovu "unutrašnjost", koja će nam biti korisna za daljnje lijevanje. Da bismo uklopili oblik, potrebno je nanijeti sloj zaptivača od tri milimetra, nakon čega samo čekamo da se materijal stvrdne – obično je potrebno dva sata. U tom slučaju poželjno je nanositi ga četkom. Prilikom nanošenja prvog sloja, trudimo se da materijalom popunimo sve nepravilnosti ili praznine kako se naknadno ne bi stvarali mjehurići zraka.
Kako funkcioniše proces livenja
Prvi korak.
Uzimamo kalup za livenje i temeljno ga čistimo - mora biti suh i čist. Svi ostaci materijala koji su ostali nakon prethodnih postupaka moraju se ukloniti.
Drugi korak.
Ako se ukaže potreba, možemo malo promijeniti boju naše kompozicije: za to joj je potrebno dodati samo jednu kap boje, ali ni u kojem slučaju vodu (tečna plastika ih osobno ne voli).
Treći korak.
Nema potrebe za otplinjavanjem naše mješavine za livenje. To se može objasniti činjenicom da oblikovanje plastike kod kuće u početku osigurava relativno kratko trajanje njenog "života". Istovremeno, da biste izvukli mjehuriće zraka iz malih proizvoda, samo ih trebate ukloniti vlastitim rukama nakon izlijevanja.
Četvrti korak.
Sve potrebne komponente dobro izmiješajte i sipajte u kalup za šablone polako, tankim mlazom. To treba činiti dok smjesa ne popuni cijeli volumen i još nešto kanala za livenje. A uskoro, kada se odvija postupak otplinjavanja, volumen ovog materijala će se značajno smanjiti i postati ono što nam treba.
I posljednji savjet: da bi kvalitet modela bio visok, šablon se mora hladiti postepeno, polako. Dakle, slijedite sve upute i uspjet ćete!
Ekologija potrošnje.Nauka i tehnologija: Ljudi su naučili da otpad od prerade prirodnih materijala pretvaraju u proizvode koji su po svojstvima ispred ovih materijala.Iz članka ćete saznati o potpuno novom materijalu - drvo-polimer kompozitu ili WPC.
Posljednjih 40 godina industrijskog razvoja može se sa sigurnošću nazvati „erom kombinovani materijali". Savremena oprema i tehnologije omogućavaju kombinovanje naizgled nespojivih: drvo, beton, plastika, papir, metal. Svi su pomiješani, raspršeni, spojeni s jednim ciljem - dobiti novi proizvod koji kombinuje najbolja svojstva nekoliko polaznih materijala. Tako smo, između ostalih noviteta, vidjeli “ tekuće drvo».
Šta je "tečno drvo"
Tehnički gledano, to je ekstrudirani drvo-polimer kompozit (WPC). To znači da je drvena komponenta očuvana plastikom. U ovoj kombinaciji materijal poprima najbolja svojstva:
- Od drveta - čvrstoća na pritisak, otpornost na udarce, elastičnost. U isto vrijeme, drvna komponenta je praktički besplatna - koristi se svaki otpad samljeven u brašno.
- Od plastike - otpornost na koroziju, fleksibilnost, precizna obrada. Polimer obavija čestice drveta i eliminira glavni nedostatak drveta - destruktivne reakcije s vodom. Polimer u ovoj tehnologiji je 90% reciklirana plastika, odnosno reciklirani otpad.
Tehnološki proces je jednostavan za razumijevanje, ali prilično težak za izvođenje. Polimer (plastika) se miješa u određenom omjeru s drvenim brašnom i zagrijava tako da se topi. Zatim se formira u ekstruderu, na valjcima ili u kalupima i hladi. U različitim fazama u masu se miješa oko 10 različitih aditiva - plastifikatora, katalizatora, učvršćivača i drugih. Svi detalji izrade - vrsta drveta i marka plastike, proporcije smjese, aditivi, temperaturni uslovi, po pravilu predstavljaju industrijsku tajnu. Poznato je da se svi sastojci mogu kupiti komercijalno, a za drvno brašno se pretežno biraju bambus, ariš i druge čvrste vrste srednje cjenovne kategorije.
Za proizvodnju WPC-a kreiraju se posebne višestepene proizvodne linije. Sastoje se od mnogih uređaja i kontrolera. Nažalost, neće uspjeti sastaviti takvu mašinu vlastitim rukama u garaži. Ali možete kupiti gotovu proizvodnu liniju.
WPC proizvodi
Trenutno je asortiman proizvoda nepotpun, jer je materijal relativno nov i njegova svojstva nisu u potpunosti shvaćena. Međutim, već sada se može spomenuti nekoliko najpopularnijih pozicija.
Decking or decking
Na njega otpada do 70% svih WPC proizvoda koji se danas traže. Većina isporučenih proizvodnih linija usmjerena je na proizvodnju upravo takve ploče, jer je to jedina alternativa drvu u ovom trenutku. Ploča se sastoji od obodnog okvira, rebra za ukrućenje iznutra i ima sistem pričvršćivanja pero-utor. Dostupne su različite boje.
Prednosti preko tradicionalnog materijala: od drveta, WPC ploča povoljno se odlikuje čvrstom bojom i najboljom fizički pokazatelji(snaga, fleksibilnost, preciznost obrade). Mnoge vrste WPC ploča se proizvode dvostrano - sa reljefima od punog drveta i rebrastim rezanjem.
WPC terasna daska na videu
Oblaganje fasadnim panelima ili daskom
Uglavnom, mogu se povezati s vinilnim sponama - princip ugradnje i struktura ploče su vrlo slični. Ali WPC ploča je mnogo deblja i čvršća, odnosno ima veću težinu i bolja fizička svojstva.
Prednosti u odnosu na tradicionalni materijal: jača i izdržljivija fasada, šupljine panela i deblji zidovi bolje zadržavaju toplinu i apsorbiraju buku.
Ograde, ograde, ograde, balustrade
Oblici male arhitekture od "tečnog drveta" za dekorativna završna obrada eksterijer i pejzaž. Imaju dobru nosivost i pogodni su za intenzivnu upotrebu (na mjestima s puno ljudi).
Bilo je uobičajeno da se takvi proizvodi prave od drveta (kratkotrajnog i zahtijeva održavanje) ili betona (težak, hladan i ne uvijek pouzdan). Drvo-kompozitne forme se izrađuju montažno, a svi detalji su unapred projektovani. Na mjestu, ostaje samo da ih sastavite brusilicom i odvijačem. Takva ograda ne zahtijeva jak temelj, stalno farbanje. U slučaju oštećenja na gradilištu ili konstrukcijskom elementu, može se lako zamijeniti izradom potrebnog broja dodatnih dijelova.
Opšta prednost je apsolutna neosjetljivost na atmosfersko habanje (vlaga, mraz, pregrijavanje na suncu), insekte, gljivice i habanje.
Uobičajeni nedostatak su relativno velike fluktuacije u grijanju i hlađenju. Proširenje WPC decking ploče može biti do 6 mm po 1 m (sa postepenim zagrijavanjem do +40 ° C).
Cijene za prednje ploče od "tečnog drveta"
| Ime | Proizvođač | Specifikacije | Cijena za 1 m 2, cu. e. |
| Duo osigurač FPS-22 | Belgija | 2800x220x22 mm, PVC | 35 |
| "MultiPlast" | Rusija | 3000x166x18 mm, PE | 20 |
| RINDEK | Rusija | 3400x190x28 mm, PVC | 22 |
| Multideck chalet | kina | 2900x185x18 mm, PE | 17 |
| CM Cladding | Švedska | 2200x150x11 mm, PVC | 28 |
| ITP (Intechplast) | Rusija | 3000h250h22 mm, PVC | 26 |
| DORTMAX | Rusija | 4000x142x16 mm, PE | 18 |
Kako odabrati WPC pod
Bilo koja vrsta "tečnog drveta" pravi se od drvnog brašna, čiji sastav nije toliko važan. Ali sastav polimera koji mu se dodaje može biti kritičan:
- Polimer na bazi polietilena. Lakše i jeftinije za proizvodnju. Sadrži više piljevine, zbog čega je jeftiniji od analoga. Izložen UV zračenju (bez aditiva).
- Polimer na bazi PVC-a. Otporniji na ekstremne temperature, ultraljubičasto svjetlo, veća sigurnost od požara. 2 puta izdržljiviji od ostalih formulacija.
Prema vrsti profila, terase se dijele na dvije vrste:
- Korpulentno. Izdržati značajna udarna opterećenja. Pogodno za mjesta sa velikim prometom - ljetni kafići i verande, brodske palube, nasipi i molovi.
- Hollow. Lagane su. Pogodno za terase privatnih kuća.
Prema vrsti veze, WPC ploče se dijele na:
- Šav. Montiraju se sa razmakom od 3-5 mm i obezbeđuju dobru drenažu vode. Pričvršćuje se metalnim ili plastičnim stezaljkama.
- Besprekorno. Oni stvaraju čvrstu, čvrstu površinu zbog međusobnog prianjanja. Pričvršćeni samoreznim vijcima, stege nisu potrebne. Pogodno za ljetne kafiće - sitnice, štikle i sl. ne ulaze u praznine.
Po vrsti premaza ili tretmana protiv klizanja:
- Tretirano četkama ("brushing" od engleskog. Brush - četka, četka). Površina izrađena metalnom četkom (vještačko starenje).
- Brusirano. Površina je obrađena brusnom krpom.
- Reljefno. U pravilu se izvode u strukturi stabla. Dobro dekorativni pogled, ali na prohodnim mjestima crtež je istrošen i postaje uočljiv.
- Koekstruzija. Gornji sloj je napravljen od spoja visoke čvrstoće i strukturiran je tokom ekstruzije same ploče.
- Koekstruzija sa dubokim utiskivanjem (od engleskog embossing). Reljef na gornjem sloju imitira dragocjeno drvo.
Šta tražiti bez obzira na vrstu ploče koju odaberete:
- Visina rebara. O tome zavisi snaga ploče.
- Broj rebara za ukrućenje. Utječe na čvrstoću na savijanje - što ih je više, to je veća čvrstoća.
- Debljina zida. Tanke stijenke (2-3 mm) slabo podnose udarna opterećenja.
- Širina ploče. Što je ploča ili ploča šira, to je brža i lakša instalacija i potrebno je manje učvršćenja.
Video - kako odabrati WPC podnu ploču
Savršeno je pošteno prihvatiti ove savjete u vezi sa fasadni paneli i drugi WPC proizvodi za oblaganje površina.
Industrija pruža laiku mogućnost da se odluči - da koristi novi prirodni materijal, koji se koristi Prirodni resursi(drvo, kamen) ili koristite reciklirane proizvode. Danas su ljudi naučili kako otpad od prerade prirodnih materijala pretvoriti u proizvode koji su ispred ovih materijala po svojstvima. Međutim, izbor ostaje na osobi - ili da odlaže smeće kupovinom WPC-a, ili da ga stvara sve više, dajući prednost prirodni materijali... objavljeno
U ovom članku ćemo vam pokazati kako možete učiniti popularnim građevinski materijal nazvano tekuće drvo vlastitim rukama, a mi ćemo također opisati sve njegove prednosti.
Svaki kućni majstor zna da se proizvodi od drveta boje negativnih učinaka raznih operativnih čimbenika, što smanjuje njihov vijek trajanja. Istovremeno, drvo vole mnogi ljudi i profesionalni graditelji. Ekološki je, izgleda sjajno, puni osobu pozitivnom energijom i ima mnoge druge prednosti.
Proizvod od tekućeg drveta
Iz tih razloga stručnjaci su dugo pokušavali pronaći zamjenu za prirodno drvo, koja se vizualno i fizički ne bi razlikovala od drveta, nadmašujući ovo drugo po kvaliteti i otpornosti na utjecaje. prirodne pojave... Istraživanje je završilo uspjehom. Moderna hemijska industrija je uspela da stvori jedinstven materijal - tečno veštačko drvo. Doslovno je upao na građevinska tržišta širom svijeta. Sada se takvo drvo prodaje pod skraćenicom WPC (drvo-polimerni kompozit). Materijal koji nas zanima napravljen je od sljedećih komponenti:
- Usitnjena drvena podloga je u suštini otpad od prerade prirodno drvo... U jednom ili drugom kompozitu mogu sadržavati od 40 do 80%.
- Termoplastični hemijski polimeri - PVC, polipropilen i tako dalje. Uz njihovu pomoć, drvena baza se sklapa u jedinstvenu kompoziciju.
- Aditivi koji se nazivaju aditivi. To uključuje boje (obojite materijal u potrebnu nijansu), maziva (povećavaju otpornost na vlagu), biocide (štite proizvode od plijesni i insekata), modifikatore (zadržavaju oblik kompozita i osiguravaju njegovu visoku čvrstoću), sredstva za pjenjenje ( omogućavaju smanjenje težine WPC-a).
Ove komponente se miješaju u određenim omjerima, snažno zagrijavaju (dok kompozicija ne postane tečna), smjesa se polimerizira, a zatim se unosi u posebne forme pod visokog pritiska i ohlađen. Kao rezultat svih ovih radnji, dobiva se sastav koji ima fleksibilnost i odličnu otpornost na koroziju, elastičnost i otpornost na udar. I što je najvažnije, WPC ima magičnu aromu prirodnog drveta, kao i boju i teksturu koja je identična pravom drvetu.
Nadamo se da ste iz našeg kratkog pregleda shvatili kako se proizvodi tekuće drvo i shvatili šta je to. Opisani drvo-polimerni proizvodi odlikuju se nizom operativnih prednosti. Evo glavnih u nastavku:
- povećana otpornost na mehanička oštećenja;
- otpornost na ekstremne temperature (WPC proizvodi mogu raditi i na +150 ° C i na -50 °);
- visoka otpornost na vlagu;
- jednostavnost samostalne obrade i ugradnje (u ove svrhe koristi se alat koji radi s prirodnim drvetom);
- dug radni vek (najmanje 25-30 godina);
- veliki izbor boja;
- otpornost na gljivice;
- jednostavnost održavanja (kompozit se lako čisti, može se strugati, lakirati, farbati u bilo koju boju).
Dekoracija od drvene plastike
Važna prednost drvene plastike je da ima vrlo pristupačnu cijenu. To se postiže upotrebom recikliranih proizvoda u proizvodnji WPC-a (usitnjena šperploča, piljevina, strugotine). Teško je pronaći nedostatke u materijalu koji razmatramo, ali jesu. A kako bez toga? Drvena plastika ima samo dva nedostatka. Prvo, kada se koristi u dnevnim sobama, potrebno je opremiti visokokvalitetnu ventilaciju. Drugo, WPC se ne preporučuje za upotrebu u slučajevima kada su visoka vlažnost i visoka temperatura vazduha istovremeno i stalno prisutni u prostoriji.
Posebne karakteristike kompozita drvo-plastika omogućavaju proizvodnju raznih građevinskih proizvoda... Ovaj materijal se koristi za izradu vanjskih obloga, glatkih, šupljih, valovitih i čvrstih podnih obloga (drugim riječima - podnih obloga). WPC proizvodi šik balustrade, složene ograde, pouzdane ograde, luksuzne sjenice i mnoge druge strukture. Drvo-plastika omogućit će vam da luksuzno opremite interijere u stambenoj zoni i učinite vaše prigradsko područje zaista lijepim.
Cijena opisanog kompozita ovisi o tome koji se polimer koristi za njegovu izradu. Ako proizvođač proizvodi WPC od polietilenskih sirovina, cijena za gotov proizvod bit će minimalna. Ali vrijedi napomenuti da takvi proizvodi nisu otporni na UV zračenje. Ali polimeri polivinil klorida daju drvenoj plastici visoku otpornost na vatru i UV zrake, a čine je i vrlo izdržljivom. Proizvodi od WPC-a (posebno podna obloga) obično se dijele na bešavne i sa šavovima. Prvi se montiraju bez stezaljki, vijaka i ostalog okova. Takve ploče jednostavno prianjaju jedna na drugu, formirajući čvrstu, čvrstu površinu.
Drvo plastični materijal
Ali za ugradnju proizvoda sa šavovima potrebno je koristiti plastične ili metalne pričvršćivače (najčešće stege djeluju kao takve). WPC ploče ili ploče mogu biti šuplje i čvrste. Za uređenje verandi privatnih kuća bolje je koristiti proizvode s prazninama. Lagane su i vrlo su jednostavne za samostalno raditi. Puno drvo-plastika, koja može izdržati značajna opterećenja, pogodnija je za polaganje na javnim mestima(nasipi, ljetni restorani i barovi, brodske palube), gdje je veliki promet ljudi.
Prilikom odabira WPC ploča obratite pažnju na debljinu njihovih zidova (treba biti najmanje 4-5 mm), visinu ukrućenja (što su veća, to će proizvodi biti pouzdaniji u radu) i njihov broj ( što je više rebara, to je dizajn jači).
Također biste trebali mudro odabrati širinu kompozitnih ploča i ploča. Ovdje treba razumjeti jednu stvar. HŠto šire proizvode kupite, lakše ćete raditi s njima, jer će za ugradnju ovakvih ploča biti potrebno znatno manje pričvršćivača . Nekoliko Ipak korisni savjeti Za tebe. Provjerite kod prodavača od koje je piljevine napravljen WPC. Ako je proizvođač u ove svrhe koristio meko drvo, bolje je potražiti drugi materijal. Zašto? Iz razloga što se kompoziti četinara smatraju opasnim od požara. A karakteristike čvrstoće takvih proizvoda ostavljaju mnogo da se požele. WPC bazirane na preradi otpada od lišćara su lišene ovih nedostataka.
U slučajevima kada su na kompozitnim pločama (ploče, ploče) jasno vidljive svjetlosne pruge ili područja, operativna pouzdanost proizvoda će biti niska. Najvjerovatnije je proizvođač koristio drveno brašno niske kvalitete i, osim toga, slabo mljeveno. Takve ploče u pravilu imaju nizak indeks vodootpornosti. Ne možete ih koristiti na otvorenom. Na nedovoljan kvalitet WPC-a ukazuje i prisustvo nehomogene boje na njegovoj površini (mrlje, dobro izraženi prijelazi nijansi).
Sada slijedi zabavni dio. Ako želite, lako možete napraviti dostojan analog WPC kod kuće vlastitim rukama. Domaća drvena plastika izrađuje se od piljevine i običnog PVA ljepila i koristi se za restauraciju parketnih ploča, popravku laminata, restauraciju drugih drveni pod... Može se koristiti i za izradu grubih podova za sjenice i pomoćne prostorije.
Kompozitni materijal od piljevine i ljepila
KDP se radi ručno prema sljedećoj šemi:
- Sameljite drvnu sječku u mlinu za kafu ili ručnom kuhinjskom mlinu do prašnjavog stanja.
- U zdrobljenu piljevinu dodajte PVA ljepilo (proporcije - 30 do 70%) i miješajte ove komponente dok ne dobijete smjesu konzistencije paste.
- U napravljeni sastav ulijte boju (preporučuje se korištenje aditiva koji se koriste za obične boje na vodenoj bazi). Ponovo sve izmiksajte.
Dakle, napravili ste svoju domaću drvenu plastiku! Slobodno popunite rupe drveni podovi... Nakon što se WPC stvrdne, restaurirano područje će biti potrebno samo brusiti finim šmirglom. Kompozicija "uradi sam" može se koristiti i za opremanje novih podova. Sastavite, napravite domaći WPC u potrebnim količinama i njima napunite oplatu. Debljina domaćih ploča u ovaj slučaj treba biti najmanje 5 cm. Samo naprijed!
- Opis i hemijski sastav
- Odnos polimera i drveta
- Materijalne prednosti
U građevinarstvu i proizvodnji namještaja koriste se novi visokotehnološki materijali poboljšanih svojstava u odnosu na konvencionalne materijale iste klase, a njihova cijena je niža. Jedan od ovih materijala je drvo-polimer kompozit (WPC). Sada je široko rasprostranjen zbog svoje dostupnosti i niske cijene. Jeftinije je od običnog drveta, ali ima istu izdržljivost.
U proizvodnji kompozita koriste se prirodno drvo i polimer, koji ne šteti ljudskom zdravlju. Obično se WPC proizvodi lijevanjem, što značajno povećava njegovu čvrstoću.
Kompozit se može koristiti prilikom polaganja podnih obloga. Koristi se za postavljanje ograda na otvorenim terasama, u sjenicama, na balkonima, jer je otporan na ekstremne temperature, padavine i mehanička opterećenja. To čini WPC svestranim. Materijal ima prekrasnu strukturu.
WPC je uobičajen u SAD-u, gdje se aktivno koristi u izgradnji vikendica.... Tehnologija proizvodnje, karakteristike su važne za znati da li ste odabrali ovaj materijal. Ako znate karakteristike procesa izrade tekućeg drveta, onda možete napraviti kompozit vlastitim rukama.
Opis i hemijski sastav
Kompozit drvo-polimer, nazvan tekuće drvo, je umjetni materijal napravljen miješanjem drveta i monomera. Tokom procesa proizvodnje dolazi do ekstruzije da bi se formirao polimer. Na sličan način napraviti polimerna ploča, superiorniji u snazi od običnog drveta, ali malo inferiorniji keramičke pločice... Same ploče dobijaju oblik tokom procesa livenja.
"Tečno drvo" se proizvodi dodavanjem vezivnih polimera strugotini: polistirena, polietilena, polipropilena i polivinil hlorida. WPC je dobio naziv "tečno drvo" zbog svoje fleksibilnosti i duktilnosti.
"Tečno drvo" se koristi u proizvodnji podnih ploča, sporedni kolosijek, cijevi (za vodovod, kanalizaciju), namještaja.
Hemijski sastav WPC-a uključuje samo 3 komponente:
- Sitne čestice drveta (strugotine, piljevina, usitnjeno drvo, abroform, u jeftinim modelima dolazi suncokretova pogača, usitnjena šperploča). Količina aditiva može varirati u sastavu od 1/3 do 4/5 ukupne mase.
- Polimerni aditiv - polivinil hlorid (PVC), polietilen (PE), polipropilen (PP).
- Specijalni hemijski aditivi koji značajno poboljšavaju tehnička svojstva, izgled(boje, lakovi). Zapremina ovih aditiva iznosi 0,1-4,5% ukupne mase.
Odnos polimera i drveta
Omjeri omjera polimera i drveta mogu biti različiti. Odabir se vrši uzimajući u obzir koji su tehnički pokazatelji WPC-a potrebni.
Drvo (abroform) prema polimeru ima omjer 2:1. Ovaj omjer daje WPC-u svojstva drveta - masa će sadržavati više drvenih vlakana. Ploče napravljene od takvog materijala će nabubriti od vlage, što značajno smanjuje vijek trajanja u vlažnoj klimi. Za srednju zonu i jug Rusije to će biti 5-10 godina. Pokazalo se da je WPC relativno krhak, što ograničava njegovu upotrebu, međutim, građevinski materijal ima prekrasnu teksturu drveta i "rebrastu" površinu.
Odnos drveta i polimera, poput 2:3, značajno degradira izgled WPC ploča, što ograničava upotrebu ploča u dekorativne svrhe. Ploča je na dodir kao obična plastika, a površina postaje glatkija (ponekad klizava).
Ako drvo-polimer kompozit ima omjer drvenih vlakana (abroform) prema polimeru 1:1, ploča dobiva optimalne karakteristike. Tekstura je lijepa, grube površine, neklizajuća. Proces lijevanja je pojednostavljen: nema potrebe za zagrijavanjem komponenti na potrebnu temperaturu. Priprema WPC-a na ovaj način ne prenosi svojstva drveta na materijal: ne upija vlagu, ne bubri i relativno je izdržljiv u upotrebi.
Tečno drvo se ulijeva u posebne oblike, koji osiguravaju prisutnost trna i žljebova za pričvršćivanje dasaka.
Materijalne prednosti
WPC je otporan na ultraljubičasto zračenje: ne puca, ne deformiše se. Ne mijenja svoju strukturu pri niskim temperaturama zraka, izloženosti vlazi, kiselinama i drugim negativnim sredinama.
Materijal je otporan na plijesan, insekti se ne pokreću u WPC, nije mamac za miševe, pacove i druge glodare. Za veću stabilnost može se prekriti posebnim polimernim filmom.
Još jedan plus je veća čvrstoća (omogućava vam da izdržite više od 5 centi po 1 m 2). To omogućava postavljanje bilo kakvog teškog namještaja na daske.
Tečno drvo je fleksibilan materijal koji se lako obrađuje... Može se testerisati, blanjati. Ovo se uzima u obzir u proizvodnji polimera ili u procesu livenja.
Tečno drvo je ekološki prihvatljiv materijal, jer korišteni abroform i polimer ne emituju otrovne tvari i ne predstavljaju opasnost za ljude. WPC je nezapaljiv i ne podržava sagorijevanje.
Da li je moguće sami napraviti?
Moguće je napraviti "tečno drvo" (abroform) kod kuće, dok će ručno izrađeni WPC imati potrebne karakteristike. Praznine su pogodne za restauratorske radove (namještaj), grube podove za pomoćne prostorije, sjenice, terase.
Da biste napravili tekuće drvo, trebate uzeti piljevinu i samljeti je pomoću kućnih mlinova ili mlinova za kafu. U smjesu se dodaje PVA ljepilo (odnos piljevine i ljepila 70:30). Dobijena smjesa treba da bude gusta. Kako bi materijal imao željenu boju, preporučuje se dodavanje boje (emajla) odgovarajuće boje.
Dobivena masa je analog WPC-a. Materijal se može nanositi na oštećena područja parketa, laminata, namještaja.
Ako pod napunite takvim materijalom, tada se ispod njega mora napraviti oplata, a sama smjesa mora biti pripremljena u potrebnoj količini. Tada možete početi sa sipanjem. Preporučena debljina buduće ploče je 50 mm.
480 RUB | 150 UAH | 7,5 dolara ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Disertacija - 480 rubalja, dostava 10 minuta, 24 sata dnevno, sedam dana u sedmici
Savinovskih Andrej Viktorovič. Dobivanje plastike iz drvnog i biljnog otpada u zatvorenim kalupima: disertacija ... Kandidat tehničkih nauka: 21.05.2003 / Savinovskikh Andrej Viktorovič; [Mjesto zaštite: Ural State Forestry University] .- Ekaterinburg, 2016.- 107 str.
Uvod
POGLAVLJE 1. Sažetak politike 6
1.1 Kompoziti na bazi drveta sa sintetičkim vezivom 6
1.2 Lignougljikohidrati i piezotermoplasti 11
1.3 Metode za modifikaciju drvenih čestica 14
1.4 Kompleks lignina i lignougljikohidrata 19
1.5 Kavitacija. Kavitaciona obrada biljnih sirovina 27
1.6 Bioaktivacija drva i biljnih čestica enzimima .. 33
1.7 Odabir i opravdanje pravca istraživanja 35
POGLAVLJE 2. Metodički dio 36
2.1 Karakterizacija početnih materijala 36
2.2 Tehnike mjerenja 41
2.3 Priprema bioaktiviranih presnih sirovina 41
2.4 Proizvodnja DP-BS 41 uzoraka
2.5 Priprema uzorka presovanih sirovina za plastiku 42
POGLAVLJE 3. Dobivanje i proučavanje svojstava drvne plastike bez veziva pomoću modifikatora 43
POGLAVLJE 4. Uticaj hemijske modifikacije pšenične ljuske na svojstva RP-BS 57
POGLAVLJE 5. Dobijanje i proučavanje svojstava drvne plastike bez veziva upotrebom bioaktiviranih presnih sirovina 73
POGLAVLJE 6. Tehnologija dobijanja DP-BS 89
6.1 Proračun produktivnosti ekstrudera 89
6.2 Opis tehnološkog procesa proizvodnje 93
6.3 Procjena troškova gotovih proizvoda 95
Zaključak 97
Bibliografija
Uvod u rad
Relevantnost teme istraživanja. Obim proizvodnje proizvoda prerade drvnih i biljnih sirovina u stalnom je porastu. Istovremeno se povećava i količina raznih otpadnih proizvoda prerade drveta (piljevina, strugotine, lignin) i poljoprivrednih biljaka (slama i omotač sjemena žitarica).
U mnogim zemljama postoji proizvodnja kompozitnih materijala od drva koristeći sintetička termoreaktivna i termoplastična organska i mineralna veziva kao polimernu matricu, te drobljeni biljni otpad kao punila.
Poznata je mogućnost dobijanja drvnih kompozitnih materijala ravnim vrućim presovanjem iz otpada od prerade drveta bez dodavanja sintetičkih veziva, koja se nazivaju piezotermoplastika (PTP), ligno-ugljikohidratna drvna plastika (LUDP). Istovremeno, napominje se da originalne presovke imaju niske pokazatelje plastično-viskoznih svojstava, a dobijeni kompoziti niske pokazatelje fizičko-mehaničkih svojstava, posebno vodootpornosti. A to zahtijeva traženje novih načina za aktiviranje kompleksa lignin-ugljikohidrata.
Stoga su relevantni radovi usmjereni na korištenje drvnog i biljnog otpada bez upotrebe sintetičkih veziva za stvaranje proizvoda.
Radovi su izvedeni po uputama Ministarstva obrazovanja i nauke Ruske Federacije, projekat br. 2830 „Dobijanje drvne plastike iz otpada biomase drvnog i poljoprivrednog bilja“ za 2013-2016.
Svrha i ciljevi rada. Cilj ovog rada je dobijanje plastike iz drveta (DP-BS) i poljoprivrednog otpada (RP-BS) bez dodavanja sintetičkih veziva visokih performansi.
Za postizanje ovog cilja potrebno je riješiti sljedeće zadatke:
Istražiti proces formiranja DP-BS i RP-BS na bazi drvnog (borove piljevine) i biljnog (pšenične ljuske) otpada.
Proučiti uticaj hemijskih modifikatora, kao i tehnoloških parametara (temperatura, vlažnost) na fizička i mehanička svojstva DP-BS i RP-BS.
Odrediti racionalne uslove za dobijanje DP-BS i RP-BS od drvnog i biljnog otpada.
Utvrditi učinak bioaktivacije presovanih sirovina sa aktivnim muljem na fizičke
komehanička svojstva DP-BS.
Stepen razrađenosti teme istraživanja. Analiza naučne, tehničke i patentne literature pokazala je veoma nizak stepen razvijenosti pitanja vezanih za obrasce formiranja strukture i svojstava drvne plastike bez sintetičkog veziva.
Naučna novina
DSC metoda je korištena za utvrđivanje kinetičkih pravilnosti formiranja DP-BS i RP-BS (aktivacijska energija, predeksponencijalni faktor, red reakcije).
Utvrđen je uticaj hemijskih modifikatora (vodikov peroksid, urotropin, izometiltetrahidroftalni anhidrid, kavitacioni lignin, hidrolizni lignin) na brzinu formiranja DP-BS i RP-BS.
Dobivene su kinetičke zakonitosti dobijanja DP-BS bioaktiviranog drvnog otpada.
Teorijski značaj Rad se sastoji u utvrđivanju zakonitosti uticaja niza modifikatora i vlažnosti presovanih sirovina iz drvnog i poljoprivrednog otpada na fizičko-mehanička svojstva DP-BS i RP-BS.
Praktični značaj Rad se sastoji od upotrebe otpada obnovljivih sirovina i eksperimentalnog dokaza mogućnosti dobijanja DP-BS i RP-BS sa povećanim fizičko-mehaničkim svojstvima. Predložen je recept za dobijanje DP-BS i RP-BS. DP-BS proizvodi imaju nisku emisiju formaldehida.
Metodologija i metode istraživanja. U radu je korištena tradicionalna metodologija naučnog istraživanja i savremenim metodama istraživanja (diferencijalna skenirajuća kalorimetrija, IR Fourierova spektroskopija, PMR 1 H).
Dovedeni su u odbranu
Rezultati istraživanja termokinetike formiranja DP-BS, RP-BS i uticaja modifikatora i vlage na ovaj proces.
Pravilnosti formiranja svojstava DP-BS i RP-BS u zatvorenim kalupima pod uticajem temperature, vlažnosti presovanih sirovina i njegove hemijske modifikacije.
Pouzdanost rezultata istraživanja obezbeđeno višestruko ponavljanje eksperimenata, korišćenje metoda statističke obrade dobijenih rezultata merenja.
Provjera rada. Rezultati rada su objavljeni i diskutovani na VIII međunarodnoj naučno-tehničkoj konferenciji "Naučna kreativnost mladih - kompleks šumarstva" (Jekaterinburg, 2012), IX međunarodnoj naučno-tehničkoj konferenciji "Naučna kreativnost mladih - kompleks šumarstva" (Jekaterinburg, 2013), Međunarodna konferencija „Kompozitni materijali na bazi drveta i drugih punila” (Mytishchi, 2014).
Publikacije. Na osnovu materijala disertacije objavljeno je 12 članaka, uključujući 4 članka u publikacijama koje je preporučila VKS.
Opterećenje posla
Rad je predstavljen na 107 stranica kucanog teksta, sadrži 40 tabela i 51 sliku. Rad se sastoji od uvoda, 6 poglavlja, zaključka, spiska literature, uključujući 91 referencu domaćih i stranih radova.
Lignougljikohidrati i piezotermoplasti
Lignougljikohidrati i piezotermoplasti. Ovi materijali se proizvode od piljevine ili drugih biljnih sirovina visokotemperaturnom obradom presne mase bez uvođenja specijalnih sintetičkih veziva. Tehnološki proces proizvodnje ligno-ugljikohidratne drvne plastike sastoji se od sljedećih operacija: pripreme, sušenja i doziranja drvenih čestica; formiranje tepiha, hladno prešanje, toplo prešanje i hlađenje bez smanjenja pritiska. Prilikom pripreme prešane mase, drvne čestice se sortiraju, zatim se frakcija s veličinom čestica većom od 0,5 mm dodatno usitnjava, kondicionirana piljevina odlazi u sušaru, a zatim u mašinu za posipanje. Tepih se formira na paletama prekrivenim slojem talka ili tečnosti protiv lepljenja. Najprije se gotovi tepih ubacuje u presu za hladno predprešanje, koja traje 1,5 minuta pod pritiskom od 1-1,5 MPa, nakon čega se šalje na toplo prešanje pod pritiskom od 1,5-5 MPa i temperaturom od 160-180 C. 10 mm debljine traje 40 minuta.
Pod utjecajem temperature dolazi do djelomične hidrolize polisaharida drveta i stvaranja organskih kiselina koje su katalizatori koji doprinose razaranju ligno-ugljikohidratnog kompleksa. Rezultirajući hemijski aktivni proizvodi (lignin i ugljeni hidrati) međusobno deluju tokom presovanja. Rezultat je gušći i izdržljiviji materijal od drveta.
Sirovine za proizvodnju ligno-ugljikohidratne drvne plastike dobijaju se preradom drveta četinara i lišćara. Uz piljevinu, strugotine i usitnjavanje, kora pomiješana s drvetom, drobljeni otpad od sječe i nešto orvnjećenog poljoprivrednog otpada može se koristiti za dobivanje plastike. Nečistoće u sirovini djelimično trulog drveta poboljšavaju fizička i mehanička svojstva ligno-ugljikohidratne plastike.
U usporedbi s pločama od iverice, ligno-ugljikohidratna plastika ima niz prednosti: ne podliježe starenju zbog uništavanja organskog veziva i njihove karakteristike čvrstoće se ne smanjuju s vremenom; tokom rada nema toksičnih emisija okruženje... Značajni nedostaci proizvodnje ligno-ugljikohidratne plastike su potreba za snažnom opremom za prešanje i trajanje ciklusa presovanja.
Primjećuje se da pod utjecajem pritiska i temperature zgnječene biljne sirovine stiču sposobnost formiranja čvrstog i čvrstog materijala tamne boje koji se može oblikovati. Ovaj materijal se naziva piezotermoplastika (PTP).
Sirovina, uz piljevinu, može biti usitnjeno drvo četinara i lišćara, lan i konoplja vatre, trska, hidrolitički lignin, oodubin.
Postoji nekoliko načina za dobijanje PTP-a, koji su prošli duboko proučavanje i implementaciju u proizvodnju, ali nisu našli dalju primenu zbog visokih troškova energije: 1) jednostepena metoda dobijanja PTP-a (AN Minin, Beloruski tehnološki institut); 2) dvostepena metoda za proizvodnju plastike od hidrolizovane piljevine (N. Ya. Solechnik, Leningradskaya LTA); 3) tehnologija za proizvodnju ligno-ugljikohidratne drvne plastike (LUDP) (VN. Petri, Uralskiy LTI); 4) tehnologija parne eksplozije (J.A. Gravitis, Institut za hemiju drveta. Letonska akademija nauka). Piezotermoplasti se dijele na izolacijske, polučvrste, čvrste i supertvrde.
Sa prosječnom gustoćom od 700-1100 kg / m3, piezotermalna plastika izrađena od brezove piljevine ima statičku čvrstoću na savijanje od 8-11 MPa. Sa povećanjem prosječne gustoće na 1350-1430 kg / m3, krajnja čvrstoća u statičkom savijanju doseže 25-40 MPa.
Visoka fizička i mehanička svojstva piezotermoplastike omogućavaju njihovu upotrebu za izradu podova, vrata, ali i kao završni materijal. Vibrolit je vrsta drvene plastike, tehnološke karakteristike koji se sastoji u djelimičnom drobljenju piljevine i sitnih strugotina u vibracionom mlinu, miješanju fino mljevene mase sa vodom i zatim dobijamo mulj. Tepih se formira od mješavine mulja sa česticama veličine 0,5-2 mm u mašini za livenje, koji se odvodnjava pomoću vakuum pumpe. Dobivena presovana masa ide na hladno i toplo presovanje. Gotove ploče se transportuju u komoru za gašenje, gdje se 3-5 sati na temperaturi od 120-160 C podvrgavaju toplinskoj obradi, zbog čega se njihova upijanje vode smanjuje skoro 3 puta, a bubrenje je više od 2 puta. .
Vibrolit se koristi za podove, pregrade, zidne panele u javnim zgradama, ugradni namještaj i panelna vrata.
Od 30-ih godina u SSSR-u mnogi istraživači su se bavili proizvodnjom pločastih materijala piezotermalnom obradom biljnih sirovina bez upotrebe tradicionalnih veziva. Radovi su se odvijali u sledećim pravcima: 1) presovanje prirodne, neprerađene strugotine; 2) presovanje piljevine prethodno autoklavirane vodenom parom (prehidroliza) ili parom sa katalizatorom (mineralna kiselina); 3) presovanje strugotine, prethodno obrađene hemijskim reagensima: a) želatinizacija presne mase (hlor, amonijak, sumporna kiselina i druge supstance) radi njene delimične hidrolize i obogaćivanja materijama sa vezivnim svojstvima; b) hemijska polikondenzacija presne mase uz učešće drugih hemikalija (furfurol, fenol, formaldehid, aceton, alkalni i hidrolizni lignini itd.).
Priprema bioaktiviranih presnih sirovina
Endotermni minimum odgovara procesu hidrolize lignina - kompleksa ugljikohidrata i lako hidralizujućeg dijela celuloze (polisaharida).
Egzotermni maksimum odgovara procesima polikondenzacije, koji određuju proces formiranja DP-BS. S obzirom na to da se proces katalizira kiselinama koje nastaju prilikom pirolize drva, kao i zbog prisustva smolnih kiselina sadržanih u sastavu ekstraktivnih tvari, radi se o reakciji n-reda sa autokatalizom.
Za drvni otpad sa modifikujućim aditivima (vodikov peroksid, urotropin, IMTHFA), maksimumi pikova na DSC krivuljama se pomeraju ulevo, što ukazuje da ova jedinjenja deluju kao katalizatori za gore navedene procese (T1 100-120°C, T2 180-220 ° C), ubrzavajući proces hidrolize polisaharida drveta, kao i kompleksa lignin-ugljikohidrata.
Tabela 3.2 pokazuje da se u prvoj fazi, sa povećanjem sadržaja vlage presovane sirovine, povećava efektivna energija aktivacije (sa 66,7 na 147,3 kJ/mol), što ukazuje na veći stepen hidrolitičke destrukcije drveta. Upotreba modifikatora dovodi do smanjenja efektivne energije aktivacije, što ukazuje na njihovo katalitičko djelovanje.
Vrijednosti efektivne energije aktivacije u drugoj fazi procesa za modificirane presa sirovine se neznatno mijenjaju sa povećanjem sadržaja vlage.
Upotreba modifikatora dovodi do smanjenja efektivne energije aktivacije iu drugoj fazi procesa. Analiza kinetičkih jednačina je to pokazala najbolji model u prvoj fazi procesa to je reakcija n reda, u drugoj fazi je reakcija n reda sa autoakceleracijom: A 1 B 2 C.
Koristeći kinetičke parametre procesa, izračunati su t50 i t90 (vrijeme potrebno za postizanje stepena konverzije od 50 i 90%) za nemodificirane i modificirane sirovine za presovanje (tabela 3.3), a prikazane su i krive stepena konverzije. (Sl. 3.4-3.6) ...
Zavisnost stepena transformacije od vremena na različitim temperaturama (bor, početna vlažnost sirovine prese - 8%) Slika 3.5 - Zavisnost stepena transformacije od vremena na različitim temperaturama (bor, modifikator - urotropin, početni sadržaj vlage sirovina za štampu - 12%)
Zavisnost stepena transformacije od vremena na različitim temperaturama (bor, modifikator - vodikov peroksid, početni sadržaj vlage presovane sirovine - 12%) Tabela 3.3 - Vrijednosti vremena za postizanje stepena konverzije od 50% i 90% na različitim temperaturama br. sa sadržajem vlage od 8% Presa sirovina sa sadržajem vlage od 12% (modifikator -1,8% H2O2,%) Presa sirovina sa sadržajem vlage od 12% (modifikator - 4% C6H12N4, %)
Korištenje vodikovog peroksida dovodi do ubrzanja procesa u prvoj fazi za više od 4 puta nego kod modifikacije sirovine za presu urotropinom. Sličan obrazac se uočava u drugoj fazi procesa. Prema ukupnom vremenu formiranja DP-BS-a, aktivnost prešanog napajanja može se rasporediti u sljedeći red: (nemodificirano napajanje presom) (presno napajanje modificirano urotropinom) (presno napajanje modificirano vodonik-peroksidom). U cilju utvrđivanja uticaja vlažnosti i sadržaja količine modifikatora u presnoj sirovini na svojstva performansi DP-BS, izvršeno je matematičko planiranje eksperimenta. Provedena je preliminarna studija utjecaja sadržaja vlage sirovine za početnu presu na fizička i mehanička svojstva DP-BS. Rezultati su prikazani u tabeli. 3.4. Utvrđeno je da što je veći početni sadržaj vlage u sirovini, to su niža fizička i mehanička svojstva, kao što su čvrstoća na savijanje, tvrdoća, modul savijanja. Po našem mišljenju, to je zbog većeg stepena termohidrolitičke destrukcije ligno-ugljikohidratnog kompleksa. Tabela 3.4 - Fizička i mehanička svojstva DP-BS dobijenog pri različitim sadržajima vlage presovanog materijala
Dakle, fizička i mehanička svojstva DP-BS zavise od formulacije i uslova za njegovu pripremu. Dakle, za plastiku sa visokim fizičkim i mehaničkim svojstvima treba koristiti sljedeći sastav: sadržaj lignina 3%, sadržaj IMTHFA 4%, početni sadržaj vlage sirovina za presovanje 6% i temperatura vrućeg presovanja 1800C. Za plastiku sa niskim vrijednostima upijanja vode i bubrenja potrebno je koristiti sljedeći sastav: sadržaj lignina 68%, sadržaj IMTHFA 2%, početni sadržaj vlage presovane sirovine 17% i temperatura vrućeg presovanja 195 C0.
Uticaj hemijske modifikacije pšenične ljuske na svojstva RP-BS
Dubina toka termohidrolitičke destrukcije lignina u drvetu i biljnim sirovinama ovisi o vrsti kemijskog modifikatora koji se koristi.
Naše studije formalne kinetike dobijanja plastike pokazuju da četinarski lignin (bor) ima veću reaktivnost od lignina. jednogodišnje biljke(pšenična ljuska). Ovi rezultati su u skladu sa rezultatima o oksidaciji modelnih jedinjenja četinara, lišćara i lignina biljnog porekla. Analiza literature pokazala je da su teorijska proučavanja osobina transformacije drva pod enzimskim utjecajima omogućila razvoj biotehnologije drvne plastike na temelju djelomične biorazgradnje ligno-ugljikohidratnog kompleksa.
Poznato je da biotransformirane drvene čestice značajno mijenjaju svoju plastičnost. Takođe, sastav vrsta drvnih sirovina ima značajan uticaj na fizička i mehanička svojstva plastike.
Bioaktivirani tretman drvnog otpada različite vrste gljivice koje uništavaju ligno, bakterije, u našem slučaju aktivni mulj, perspektivan je za proizvodnju presnih sirovina za DP-BS (Au).
U početku su proučavane zakonitosti procesa dobijanja DP-BS (Au) na bazi drvnog otpada pomoću aktivnog mulja (slika 5.1) sa različitim periodima bioaktivacije. 0,5 7 dana 14 dana
Proučavanje procesa formiranja DP-BS (Au) metodom DSC pokazalo je da krivulje w = f (T) (slika 5.2) imaju dva egzotermna maksimuma. To ukazuje da se proces može predstaviti kao dvije paralelne reakcije koje odgovaraju bioaktiviranim i neaktiviranim presnim sirovinama, tj. A 1 B i C 2 D. U ovom slučaju, reakcije 1 i 2 su reakcije n-reda).
Određeni su kinetički parametri procesa formiranja DP-BS (Au). Rezultati su prikazani u tabeli. 5.1. Tabela 5.1 - Kinetički parametri procesa formiranja DP-BS (Au).
U drugoj fazi procesa dobijanja DP-BS (Au), vrijednosti efektivne energije aktivacije imaju isti red veličine kao i za sirovine za presa za drvo (vidi poglavlje 3). Ovo ukazuje da ovaj egzotermni vrh odgovara nebioaktiviranoj sirovini za presovanje za drvo. Koristeći kinetičke parametre procesa, izračunati su t50 i t90 (vrijeme potrebno za postizanje konverzije 50 i 90%) modificirane presovane sirovine (sl. 5.3, 5.4).
Slika 5.3 - Vrijednosti vremena transformacije DP-BS (Au) na različitim temperaturama (vrijeme bioaktivacije 7 dana) Slika 5.4 - Vrijednosti vremena transformacije DP-BS (Au) na različitim temperaturama (vrijeme bioaktivacije 14 dana)
U cilju utvrđivanja uticaja aktivnog mulja i kavitacionog lignina na fizička i mehanička svojstva DP-BS (Au), sastavljena je matrica za planiranje eksperimenata na osnovu regresionog frakcionog matematičkog planiranja oblika 25-1 (vidi tabelu 5.2.). ).
Kao nezavisni faktori korišćeni su sledeći faktori: Z 1 - sadržaj kavitacionog lignina,%, Z 2 - temperatura vrućeg presovanja, C, Z 3 - potrošnja aktivnog mulja,%, Z 4 - trajanje ekspozicije (bioaktivacije), dani; Z 5 - početni sadržaj vlage sirovina za presovanje,%.
Izlazni parametri su: gustina (P, kg/m3), čvrstoća na savijanje (P, MPa), tvrdoća (T, MPa), upijanje vode (B), bubrenje (L,%), modul savijanja (Ei, MPa) ) , udarna čvrstoća (A, kJ/m2).
Prema planu eksperimenta izrađeni su uzorci u obliku diskova i određena su njihova fizičko-mehanička svojstva. Eksperimentalni podaci su obrađeni i dobijeni proučavanjem regresione jednadžbe u obliku linearne, polinoma od 1 i 2 stepena sa procjenom značajnosti faktora i adekvatnosti jednačina, koje su prikazane u tabelama 5.2-5.4. Tabela 5.2 – Matrica planiranja i eksperimentalni rezultati (trostepeni petofaktorski matematički plan) a) temperature vrućeg presovanja i sadržaj kavitacionog lignina; b) protok mešavine mulja i temperaturu presovanja; c) sadržaj vlage sirovina za presu i trajanje bioaktivacije; d) trajanje bioaktivacije i sadržaj kavitacionog lignina.
Utvrđeno je da gustina DP-BS (Au) sa povećanjem sadržaja kavitacionog lignina u presnoj sirovini ima ekstreman karakter: minimalna gustina od 1250 kg/m3 postiže se sa sadržajem CL od 42%. . Ekstremnog karaktera ima i zavisnost gustine DP-BS (Au) od trajanja bioaktivacije presovanih sirovina i maksimalna vrijednost se postiže na 14 dana bioaktivacije (slika 5.5c).
Procjena cijene gotovih proizvoda
Studije sprovedene za dobijanje DP-BS, DP-BS (Au) i RP-BS (videti poglavlje 3,4,5) pokazuju da fizička i mehanička svojstva plastike zavise od formulacije sirovina za presovanje, tipa hemijskog modifikatora i uslova za njegovu proizvodnju...
Table 6.1 prikazana su fizička i mehanička svojstva plastike (DP-BS, DP-BS (Au) i RP-BS) dobivene u racionalnim uvjetima.
Iz analize dobijenih rezultata (tabela 6.1) može se vidjeti da se za proizvodnju proizvoda visokih fizičko-mehaničkih svojstava preporučuje presa sljedećeg sastava: drvni otpad(borova piljevina), modifikator - vodikov peroksid (potrošnja - 1,8%), početna vlaga - 12%.
Da bi se povećala produktivnost, predlaže se metoda ekstruzije, koja omogućava proizvodnju oblikovanih proizvoda.
U disertaciji se razmatra proizvodnja lajsni. Kako bi se ispunili uvjeti navedeni za vruće prešanje u zatvorenim kalupima, glava za ekstruziju se sastoji od dva dijela (zagrijani dio matrice i drugi bez zagrijavanja). U ovom slučaju, vrijeme zadržavanja presnog sastava u zagrijanom dijelu glave za ekstruziju je 10 minuta.
Za određivanje godišnjeg obima proizvodnje izvršen je proračun performansi ekstrudera.
Za jednopužni ekstruder s promjenjivom (smanjom) dubinom rezanja spiralnog kanala, proračun volumetrijske produktivnosti (Q, cm3 / min) može se izvesti na sljedeći način:
Ovde A1, B1, C1 - konstante, respektivno, pravog i dva reverzna toka na promenljivoj dubini reza šrafa, cm3; Tabela 6.1 - Fizička i mehanička svojstva DP-BS, DP-BS (Au) i RP-BS (zbirna tabela) br. 1245 6 Indikator Sadržaj vlage u sirovinama za presovanje,% Modifikator DP-BS (Au) DP-BS RP -BS 12 % (4% -C6H12N4) 12% (1,8% -H202) CL - 3% Potrošnja AI-37% Vlažnost - 10% GL - 3% IMTHFA-4% Vlažnost - 6% GL - 68% IMTHFA-2 , 5% Vlaga-17,9% Vlaga - 12% HL - 3% Vodikov peroksid - 0,06% Vlaga - 12% HL - 35% Vodonik peroksid - 5% Vlaga - 12%
Otpornost na savijanje, MPa 8 12,8 10,3 9,6 12,0-8 9.7 Tvrdoća, MPa 29 29.9 27.7 59 69 20 19 34 Modul savijanja, MPa 1038 2909,9 1038, 6 732,6 2154 1402 1526 1915 Apsorpcija vode,% 59,1 148 121,7 43 59 34 143 139 Oticanje ,% 6,0 12 8 3 5,0 1,0 7 7,0 1 K - koeficijent geometrijskog oblika glave, K = 0,00165 cm3; n - brzina zavrtnja, n = 40 o/min. gdje je t korak rezanja, cm uzeti t = 0,8D; - broj krugova rezanja pužom, = 1; e - širina grebena puža, cm; e = 0,08D; - koeficijent geometrijskih parametara vijka:
Koeficijenti, a, b zavise od geometrijskih dimenzija vijka. Lako ih je izračunati ako postoji crtež puža iz kojeg se uzimaju sljedeće vrijednosti: h1 - dubina spiralnog kanala na početku zone hranjenja, cm; h2 — dubina spiralnog kanala na početku kompresijske zone, cm; h3 — dubina spiralnog kanala u zoni doziranja, cm; Ako su dimenzije vijka nepoznate (osim D i L, koje su poznate po marki ekstrudera), tada je h1 = 0,13D. Nakon toga se izračunavaju preostali parametri: gdje je L dužina vijka, cm; L0 - dužina vijka do zone kompresije, cm; gdje je Ln dužina potisne glave vijka, cm; Ln = 0,5L. gdje je i stepen kompresije materijala; i = 2.1. Rezultati proračuna dobiveni korištenjem gornjih formula omogućavaju izračunavanje nekih drugih parametara vijka.
Drvni otpad se sortira na vibracionim sitama (stavka 1) od krupnih čestica, zatim drvne čestice prolaze kroz detektor metala (stavka 3). Gruba frakcija ulazi u mlin sa čekićem (stavka 2), a zatim se vraća u vibraciono sito (stavka 1). Iz vibrirajućeg sita male čestice se pneumatski unose u ciklon (poz. 4), a zatim u rezervoar (poz. 5), odakle se porcioniranim pužnim transporterom ubacuju u bubanjsku sušaru (stavka 6). drvene čestice se suše do sadržaja vlage od 6%. Usitnjeni drveni otpad odlazi u ciklon (poz. 7), zatim u rezervoar za suvi drobljeni otpad (poz. 8) pužnim transporterom, preko kojeg se dopremaju do trakaste vage (poz. 9).
Priprema rastvora vodikovog peroksida odvija se u rezervoaru (stavka 10) za mešanje sa vodom. Vodikov peroksid se dozira pomoću vage (stavka 11). Snabdijevanje potrebne količine vode regulirano je mjeračem protoka. Koncentracija vodikovog peroksida bi trebala biti 1,8%. Tračna vaga isporučuje potrebnu količinu drobljenih drvenih čestica u kontinuirani mikser (poz. 12), koji takođe prima određenu količinu rastvora modifikatora. U mikseru se komponente temeljito izmiješaju, sadržaj vlage sirovine za presu treba biti 12%.
Zatim usis za presovanje ulazi u distributivni lijevak (poz. 13), odakle ulazi u bunker (poz. 14) gotovog usisnog materijala za presovanje. Bunker je glavno skladište za skladištenje koje osigurava nesmetan rad instalacija. Spremnik (poz. 14) je opremljen vijčanim dozatorom (poz. 15), uz pomoć kojeg se gotova kompozicija ubacuje u rezervoar jedinice za ekstruziju (poz. 16), uz pomoć koje se gotova kompozicija ubacuje u glava za ekstruziju.
Kanal jedinice za ekstruziju (poz. 17) se zagreva na temperaturu od 1800C, vreme zadržavanja u zagrejanom delu je 10 minuta, u negrijanom delu takođe 10 minuta.
Presovani proizvod (poz. 18) šalje se u fazu obrezivanja, odbacivanja i sortiranja, zatim ulazi u fazu mehaničke obrade. Nakon faze kontrole, gotovi proizvodi se šalju u skladište gotovih proizvoda. Slika 6.1 Tehnološka shema za proizvodnju proizvoda u obliku DP-BS lajsne od drvnog otpada bez dodavanja veziva ekstruzijom
U tabeli 6.2 prikazan je obračun godišnje potražnje za sirovinama za proizvodnju lajsni. Procijenjeni godišnji kapacitet linije za proizvodnju ove vrste proizvoda je 1 tona. Tabela 6.3 - Proračun potreba za sirovinama i materijalima Vrsta sirovina Stopa potrošnje (1 tona), Trošak 1 kg sirovina, rub. Iznos troškova za 1 tonu proizvoda, hiljada rubalja Borova piljevina 0,945 8 7,56 Procesna voda 0,048 7 0,33 Vodikov peroksid 0,007 80 0,56 Ukupno: 8,45 Troškovi nabavke sirovina po toni gotovih proizvoda iznosit će 8,456 hiljada rubalja. U poređenju sa proizvodnjom ove vrste proizvoda iz DPKT-a, koja je iznosila 47,65 hiljada rubalja. Stoga je proizvodnja lajsni od DP-BS ekonomski isplativa. Uz proizvodnju od 50 t/g, ušteda u sirovinama iznosit će 1,96 miliona rubalja.