СОСТАВ ДЛЯ ПЛИТ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ

СОСТАВ ДЛЯ ПЛИТ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2291051 (13) C1

(51) МПК
B27N 3/02 (2006.01)
C08L 97/02 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005111841/04 
(22) Дата подачи заявки: 2005.04.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.04.20 
(45) Опубликовано: 2007.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2150376 C1, 10.06.2000. RU 2057773 С1, 10.04.1996. RU 2041816 С1, 20.08.1995. RU 2132347 С1, 27.06.1999. JP 11302655 А, 22.04.1998. RU 2081135 C1, 10.06.1997. US 3850677 А, 26.11.1974. RU 2031091 C1, 20.03.1995. 
(72) Автор(ы): Полубояров Владимир Александрович (RU); Коротаева Зоя Алексеевна (RU); Булгаков Виктор Васильевич (RU); Ляхов Николай Захарович (RU); Гао Хун (CN); Ли Цяньюй (CN); Цзян Хуа (CN) 
(73) Патентообладатель(и): Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) (RU); Далянское ООО по химическому материалу твердого тела "Кэсытэ" (CN) 
Адрес для переписки: 630128, г.Новосибирск, ул. Кутателадзе, 18, ИХТТМ СО РАН, ведущему инженеру-патентоведу Е.П. Ушаковой 

(54) СОСТАВ ДЛЯ ПЛИТ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ
Изобретение относится к композициям, применяемым для изготовления древесно-стружечных плит. Описан состав для плит, включающий в качестве наполнителя рисовую шелуху или смесь рисовой шелухи и древесных опилок, жидкое натриевое стекло с модулем 2,4-3,6, диоксид кремния, в качестве которого используют искусственные диоксиды кремния или кремнеземные пылевидные отходы различных производств с содержанием SiO2 не менее 80%, при заявленном соотношении компонентов. Технический результат - предложенный состав позволяет получить прочную водостойкую плиту с высокими прочностными характеристиками, также позволяет утилизировать различные отходы. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к композициям, применяемым для изготовления древесно-стружечных плит. Известно много составов для плит на основе неорганических, экологически чистых связующих. В качестве древесного наполнителя в таких составах применяются древесные опилки, стружка, пыль, а в качестве вяжущего чаще всего используются водорастворимые силикаты натрия. В данном изобретении предлагается использовать отходы сельскохозяйственного (рисовая шелуха), деревообрабатывающего (древесные опилки) и металлургического производств (кремнеземная пыль).

Известен состав для древесно-стружечных плит, включающий, мас.ч.: древесные стружки - 100; жидкое натриевое стекло, сухое вещество - 40-60; содержащаяся в нем вода - 80-20; кроме того, в данном техническом решении в качестве модификаторов используют гексафторсиликат натрия - 1.2-4.2; и полиалкоксисилоксан - 0.6-2.0. (Патент РФ № 2057773, кл. С 08 L 97/02, 10.04.1996 г.) [1].

Недостатком данного технического решения является то, что полученные из таких клеевых композиций древесно-стружечные плиты обладают по сравнению с заявляемым составом пониженными прочностными характеристиками и водостойкостью.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является состав для древесно-стружечных плит, включающий

Древесную стружку - 100 
Натриевое стекло 
по сухому веществу - 10-60 
Кремнеземные пылевидные отходы - 3-25 
Вода - 30-80 


(RU, 2150376 C1, 7 В 27 N 3/04, С 08 L 97/02) [2].

В этом техническом решении используются кремнеземные пылевидные отходы производства ферросилиция т.е., используются SiO2-содержащие отходы только одного типа с содержанием SiO2 не менее 90%.

Задачей заявляемого технического решения является расширение диапазона утилизируемых отходов, а также увеличение прочности и водостойкости получаемой древесно-стружечной плиты.

Поставленная задача решается благодаря тому, что заявляемый состав содержит наполнитель, жидкое натриевое стекло с модулем 2.4-3.6, диоксид кремния, отличается тем, что в качестве наполнителя он содержит рисовую шелуху или смесь рисовой шелухи и древесных опилок, а в качестве диоксида кремния он содержит искусственные диоксиды кремния или кремнеземные пылевидные отходы различных производств с содержанием SiO 2 не менее 80% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Рисовая шелуха - 50-100 
Древесные опилки - 0-50 
Жидкое натриевое стекло по сухому остатку - 25-50 
Диоксид кремния - 10-70 


В заявляемом решении в качестве новой модифицирующей добавки, выполняющей функции отвердителя, предлагается использовать искусственные диоксиды кремния с удельной поверхностью более 50 м2 /г и SiO2-содержащие отходы различных металлургических производств с содержанием аморфного кремнезема 80% и более. Выбор искусственных диоксидов кремния с удельной поверхностью 50 м 2/г и более обусловлен тем, что чем мельче частицы порошка (нужно учесть, что температура обработки невысокая), тем они более активны, быстрее взаимодействуют с силикатом натрия, более равномерно перемешиваются со всей массой. Можно использовать диоксиды кремния с меньшей удельной поверхностью, но это может привезти к уменьшению водостойкости вследствие неполного взаимодействия с силикатом натрия или вследствие неоднородности распределения порошка в общей массе. Отходы металлургических производств (с содержанием SiO2 80% и более) имеют в своем составе аморфный кремнезем, который является очень активным, и удельная поверхность такой добавки, как правило, не имеет большого значения. Эти отходы не должны содержать большого количества хлора и железа, которые разрушают силикаты натрия, такие отходы потребуют дополнительного количества жидкого натриевого стекла для нейтрализации, а это, в свою очередь, может сильно повысить влажность массы до недопустимого значения. В то же время такие компоненты, как хром, алюминий, цирконий и многие другие, оказывают дополнительное упрочняющее действие и способствуют повышению водостойкости изделий.

В качестве связующего в заявляемом техническом решении использовали водный раствор жидкого натриевого стекла с силикатным модулем 2.4-3.6, плотностью 1.3-1.6 г/см3 и содержанием основного вещества (сухой остаток) 33-40 мас.%.

Жидкие стекла с таким диапазоном по модулю и плотности стандартно используют для получения различных строительных материалов. При использовании более низких модулей требуется дополнительная нейтрализация щелочи, а при использовании жидкого стекла с модулем выше 3.6 резко падает клеющая способность, а значит и прочность изделий. Плотности 1.3-1.6 г/см3 - также стандартно используемые плотности. Плотность ниже 1.3 г/см3 редко используется в качестве связки вследствие низкого содержания основного вещества и низкой клеющей способности, а плотность выше 1.6 г/см3 редко применяется вследствие большой вязкости (но может использоваться и жидкое стекло большей плотности после разбавления водой).

В качестве наполнителя использовали рисовую шелуху, пыль рисовой шелухи, древесную стружку, древесные опилки, древесную пыль, а также кору. Основное условие для использования каких-либо древесных отходов в качестве наполнителя - он (наполнитель) не должен разрушать силикатную связку (например, не должен содержать большого количества органических кислот) или не должен содержать большого количества углеводов, которые, обугливаясь при термической обработке, не позволяют склеить частицы наполнителя (в случае тростниковых отходов) и т.п. Поэтому количество вводимых древесных опилок не должно превышать 50 мас.ч., т.к. введение большего количества может приводить к нежелательным эффектам (возможно и использование состава без опилок, см. примеры 3, 4 Таблицы 1). В идеальном случае можно готовить составы с любым соотношением рисовой шелухи и древесных опилок, если они не разрушают силикаты натрия; больше всего подходят для этого случая древесные опилки лиственных пород.

Образцы древесно-стружечных плит готовили следующим образом. Вначале готовили связующее. Жидкое натриевое стекло с модулем 1.4-3.6, плотностью 1.4-1.6 г/см3 (25-50 массовых частей в пересчете на сухое вещество) тщательно перемешивали с диоксидом кремния или кремнеземной пылью (10-70 мас.ч.). Полученное связующее перемешивали с рисовой шелухой или со смесью рисовой шелухи с древесными опилками, добавляя их небольшими порциями (суммарное количество смеси 100 мас.ч.). Массу тщательно перемешивали.

Смесь равномерно распределяли в прессформе, прессовали при давлении 1.0-4.0 МПа в течение 5-7 минут. Плиту сушили при комнатной температуре в течение 24 часов, затем доводили температуру до 150-200°С, после этого медленно охлаждали до полного испарения влаги. Подбором фракционного состава и условиями прессования получали плиты плотностью 850-1400 кг/м3.

Полученные заготовки плит обрезали по формату и испытывали по показателям ГОСТ 10632-89 "Плиты древесно-стружечные".

Примеры по рецептуре прототипа и заявляемого состава сведены в таблицу №1. Физико-механические показатели образцов древесно-стружечных плит заявляемого состава, а также образца по прототипу сведены в таблицу №2.

В данном составе не применяли дополнительно воду, кроме той, что содержит жидкое натриевое стекло и наполнитель; как правило, влажность рисовой шелухи не превышает 5%, древесные опилки могут содержать большее количество воды. Влажность массы регулировали плотностью жидкого натриевого стекла (чем больше влажность наполнителя, тем большая плотность должна быть у жидкого стекла). Основным показателем оптимальной влажности массы для формования служит прочность сырой плиты и сохранение ее размеров (плита не должна увеличивать объем при сушке на воздухе вследствие большой пружинистой способности частиц рисовой шелухи), кроме того, вода не должна выдавливаться под давлением, что может привести к снижению конечной прочности.

Как видно из таблицы №2, заявляемый состав позволяет получить прочную водостойкую плиту, используя в качестве наполнителя рисовую шелуху или смесь рисовой шелухи и древесных опилок. Этот способ позволяет утилизировать различные отходы сельскохозяйственного, деревообрабатывающего и металлургического производств.

Таблица №1 
Состав 
Образцы наполнитель, мас.ч. Натриевое жидкоестекло, мас.ч. Диоксид кремния, мас.ч. 
Рисовая шелуха Деревянные опилки 
1 Прототип 100 40 16 
2 - Деревянная калиброванная стружка На фенолоформальдегидной смоле 
3 100 25 10 
4 100 33 30 
5 100 50 70 
6 50 50 33 30 
7 80 20 30 30 
8 100 40 70 


Таблица №2 
Продукт и его характеристики Известный способ ДСП на феноло-форм. смоле Состав древесно-стружечных плит в соответствии с таблицей №1 
1 2 3 4 5 6 7 8 
Р, кг/м3 850 850 850 1400 1000 1200 1000 
Предел прочности при изгибе, МПа 11.1 17.6 8.0 11.3 15.0 13.5 14.7 13.0 
Разбухание по толщине за 24 часа, % 5.2 Разбухание менее 3% 


Литература

1. Патент РФ № 2057773, кл. С 08 L 97/02, 10.04.1996.

2. RU, 2150376 C1, 7 В 27 N 3/04, С 08 L 97/02.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Состав для плит из рисовой шелухи, включающий наполнитель, жидкое натриевое стекло с модулем 2,4-3,6, диоксид кремния, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит рисовую шелуху или смесь рисовой шелухи и древесных опилок, а в качестве диоксида кремния он содержит искусственные диоксиды кремния или кремнеземные пылевидные отходы различных производств с содержанием SiO 2 не менее 80% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Рисовая шелуха 50-100 
Древесные опилки 0-50 
Жидкое натриевое стекло по сухому остатку 25-50 
Диоксид кремния 10-70





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru