PL172834B1 - i dzwiekochlonnych oraz element konstrukcyjny o wlasciwosciach termoizolacyjnychi dzwiekochlonnych PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania elementu konstru- kcyjnego o wlasciwosciach termoizolacyjnych i dzwiekochlonnych, na bazie papieru, do zastoso- wan w budownictwie, znamienny tym, ze material wsadowy poddaje sie suszeniu, a nastepnie roz- drabnianiu w procesie ciecia, mielenia, wzglednie zgniatania, po czym rozdrobniony m aterial miesza sie w tem peraturze otoczenia z klejami, spoiwami, oraz ewentualnie z substancjami nada- jacymi mu zadane wlasciwosci, po czym, uzyskana mieszanine poddaje sie formowaniu na zadany ksztalt przez tloczenie oraz suszeniu. 9. Element konstrukcyjny o wlasciwosciach termoizolacyjnych i dzwiekochlonnych, na bazie papieru, do zastosowan w budownictwie, znamien- ny tym, ze sklada sie z rozdrobnionych czastek róz- nego rodzaju papieru z dodatkiem celulozy oraz klejów i spoiw, oraz ewentualnie substancji dodat- kowych, nadajacych mu zadane wlasciwosci. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania elementu konstrukcyjnego o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych na bazie papieru, do zastosowań w budownictwie

Przedmiotem wynalazku jest również element konstrukcyjny o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych na bazie papieru, do zastosowań w budownictwie.

Termoizolacyjne elementy konstrukcyjne, o różnych kształtach, wytwarzane z tradycyjnie używanych materiałów, na przykład: spiekanego poliuretanu, wełny szklanej, lub poliestyrenu, są szeroko stosowane w budownictwie, zwłaszcza mieszkaniowym. Jednakże, znane sposoby wytwarzania takich elementów wiążą się ze stosowaniem skomplikowanych urządzeń, a jednocześnie - ze znacznym udziałem pracy ręcznej, co oczywiście ogranicza wydajność produkcji.

172 834

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wytwarzania elementów konstrukcyjnych o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych mających korzystnie postać płyt stosowanych jako okładziny ścian nośnych lub elementy ścian działowych, który wyeliminuje powyższe niedogodności znanych dotychczas sposobów.

Cel ten zrealizowano w sposobie według wynalazku, według którego materiał wsadowy poddaje się suszeniu, a następnie rozdrabnianiu w procesie cięcia, mielenia, względnie zgniatania, po czym rozdrobniony materiał miesza się w temperaturze otoczenia z klejami, spoiwami, oraz ewentualnie z substancjami nadającymi mu żądane właściwości, po czym, uzyskaną mieszaninę poddaje się formowaniu na żądany kształt przez tłoczenie, oraz suszeniu.

Jako materiał wsadowy stosuje się korzystnie mieszaninę odpadów różnych gatunków papieru i celulozy, otrzymanej z dowolnego materiału roślinnego.

Stosuje się kleje i spoiwa dowolnego rodzaju, korzystnie w stanie stałym, sproszkowane lub w postaci granulek.

Stosuje się również kleje i spoiwa dowolnego rodzaju, korzystnie w stanie ciekłym, zwłaszcza rozpuszczone, które wprowadza się do mieszaniny za pomocą urządzeń rozpylających.

Do rozdrobnionego wsadu wprowadza się korzystnie od 7% do 10% boraksu oraz od 20% do 30% kaolinu.

Mieszaninę rozdrobnionego materiału z kleiami, spoiwami i substancjami uzupełniającymi poddaje się, korzystnie przed formowaniem, suszeniu lub nawilżaniu.

Cel ten zrealizowano również w wytworzonym elemencie konstrukcyjnym, który składa się z rozdrobnionych cząstek różnego rodzaju papieru z dodatkiem celulozy oraz klejów i spoiw, oraz ewentualnie substancji dodatkowych, nadających mu żądane właściwości.

Zaletą sposobu według wynalazku jest wykorzystanie do produkcji elementów konstrukcyjnych surowców wtórnych, zwłaszcza dowolnego rodzaju odpadów papieru, w dowolnej formie i w dowolnych wymiarach oraz składzie, co wiąże się z niskimi kosztami wytwarzania.

Dodatkową korzyścią sposobu według wynalazku jest stosowanie różnych substancji lub związków chemicznych, nadających specjalne właściwości wytwarzanym elementom konstrukcyjnych. Mogą to być substancje żaroodporne, higroskopijne, wodoodporne, odporne na pleśń i korozję, bakteriobójcze, dezynfekcyjne, jak również pochłaniające ropę naftową i jej pochodne, farb, alkohole, różne zapachy oraz tłuszcze przemysłowe. Składniki te wraz z klejami i spoiwami mogą stanowić różne kombinacje procentowej zawartości w materiale wyjściowym, dzięki czemu , wytwarzane sposobem wedhig wynnahzzl^u elementy konstrukcyjne mogą mieć różne właściwości, a tym samym znaleźć szerokie zastosowanie, zwłaszcza w budownictwie.

Sposób wytwarzania termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych elementów według wynalazku, jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym przedstawione są schematycznie kolejne etapy produkcji i wykorzystanych urządzeń.

Przedstawiony na rysunku sposób wytwarzania elementu konstrukcyjnego, o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych, odbywa się z wykorzystaniem następujących urządzeń: zespołu 1 rozdrabniania surowców, zespołu transportowego 2, stanowiącego dozownik skrzydełkowy, zbiornika 3, stanowiącego pojemnik składowy, układu 4 pomiarowego masy lub objętości, mieszadła 5, zespołu napylania 6, suszarki 7, zespołu wtórnego napylania 8, zespołu formowania 9, suszarki 10 oraz zespołu pakowania 11.

Główny surowiec wtórny, który stanowią odpady papierowe i makulatura, jest uzupełniany celulozą, i w pierwszej kolejności poddawany suszeniu. Stosowana celuloza może pochodzić z odzysku przy wytwarzaniu papieru, albo też stanowić produkt wytwarzany z dowolnego materiału roślinnego, na przykład z drewna, z różnego rodzaju roślin, z liści, z owoców, na przykład szyszek, owocni, na przykład łusek kasztana, z poszycia leśnego oraz z wodorostów. Mogą być również dodawane innego rodzaju materiały zawierające celulozę, na przykład różnego rodzaju tkaniny naturalne lub sztuczne.

172 834

Czas i temperatura suszenia winny być tak dobrane, aby usunąć z materiałów wyjściowych wodę oraz ewentualnie inne ciecze. Suszenie przeprowadza się za pomocą różnego rodzaju urządzeń, na przykład nagrzewnic, pieców oporowych lub mikrofalowych, lamp grzewczych, konwektorów z wentylatorami, suszarek z przepływem powietrza: naturalnym lub wymuszonym, zespołów grzewczych o podwyższonym ciśnieniu oraz ewentualnie substancje higroskopijne. Osuszony materiał wyjściowy poddaje się w zespole rozdrabniania 1, cięcia, rozgniatania lub mielenia zastosowanych surowców, w celu uzyskania rozdrobnionego materiału w postaci możliwie małych kawałków, umożliwiającej ich dalszą obróbkę. Rozdrobniony materiał wyjściowy transportuje się za pomocą zespołu transportowego 2, stanowiący korzystnie dozownik skrzydełkowy, do zbiornika 3, stanowiącego pojemnik składowy. Następnie, ze zbiornika 3,rozdrobniony materiał transportuje się do układu 4 pomiaru masy lub objętości, w celuokreślenia jego masy oraz zawartości wagowej lub objętościowej dodawanych klejów i spoiw, oraz ewentualnie substancji uzupełniających, na przykład żaroodpornych lub higroskopijnych.

Rozdrobniony materiał wyjściowy, wraz z dodanymi do niego klejami, spoiwami, oraz ewentualnie substancjami uzupełniającymi, poddaje się mieszaniu w mieszadle 5. Mogą być użyte do tego mieszadła łopatkowe lub śrubowe. W trakcie mieszania dodane kleje, spoiwa i substancje uzupełniające, wiążą się z rozdrobnionymi kawałkami surowców wtórnych. Ewentualne dalsze dodawanie tych składników, do mieszadła 5, odbywa się za pomocą dozowników, drgających dysz, lub urządzeń rozpylających.

Jako kleje i spoiwa rozdrobnionego materiału mogą być stosowane i kleje poliuretanowe z rozpuszczalnikiem lub bez rozpuszczalnika, ewentualnie w zawiesinie wodnej, substancje chemiczne używane przy wytwarzaniu sztucznej skóry, na przykład glikoza, izoglikoza, dekstroza, karmel, krochmal i jego pochodne, dekstryna, sorbit, manitol, maltoza, ksyloza, ksylitol, gluten, otręby, olej kukurydziany lub roztwory kauczukowe. Spoiwami lub klejami mogą być także substancje uszczelniające, na przykład jednoskładnikowe lub wieloskładnikowe związki poliuretanowe, akrylowe, silikonowe, siarczkowe, butylowe, winylowe, kauczuki silikonowe utwardzane na zimno, granulaty termoplastyczne z etylowym octanem winylu, poliester, poliamid, kleje topliwe oraz tworzywa termoutwardzalne, na przykład żywice mocznikowe, fenolowe, poliestrowe i epoksydowe. Używanymi spoiwami mogą być również pochodne produktów zwierzęcych, na przykład z kości lub ryb, roślinnych, substancji mineralnych i produktów syntezy chemicznej, celuloza karboksylowo-metylowa, celuloza metylowa. Kleje stosowane w sposobie według wynalazku mogą stanowić: winylowe kleje topliwe, kleje introligatorskie, kauczuki neoprenowe, chlorowe, akrylowe, etylenowe, kleje roślinne, zwierzęce, kazeinowe, taninowe, silikonowe, żywice kalafoniowe i węglowodorowe oraz wszelkiego rodzaju kleje w postaci ciekłej.

Jako spoiwa i kleje mogą być stosowane również asfalt, farby, żelatyny, tynki oraz różne produkty kauczukowe.

Stosowane kleje i spoiwa dodaje się do rozdrobnionego materiału wyjściowego w różnym stosunku wagowym lub objętościowym. Korzystnie stanowią one nie mniej niż 5% masy lub objętości rozdrobnionego materiału. Jednocześnie ze spoiwami i klejami, do mieszadła, dodaje się substancje uzupełniające, w zależności od żądanych właściwości, wytwarzanego elementu konstrukcyjnego, na przykład jego żaroodporności, higroskopijności, wodoodporności, odporności na działanie pleśni i korozji, właściwości bakteriobójczych, dezynfekcyjnych, jak również pochłanialności ropy naftowej i jej pochodnych, odczynników toksycznych, farb, alkoholi, zapachów oraz tłuszczy przemysłowych.

Dodawane do materiału wyjściowego substancje żaroodporne i higroskopijne mogą stanowić: węglany, krzemiany, mocznik, krzemionkę, oraz pochodne boraksu i boru, a także dwutlenek i trójtlenek antymonu oraz kaolin. Zawartość substancji żaroodpornych na bazie krzemionki, hydratu, glinu, chloru, talku lub bentonitu, stanowi korzystnie od 0.2 do 50% masy lub objętości rozdrobnionych surowców wtórnych. Szczególnie korzystna ze względu na właściwości termoizolacyjne jest zawartość od 7 do 10% części wagowych boraksu oraz od 20 do 30% części wagowych kaolinu. Dodawanie substancji żaroodpornych do mieszadła zawierającego rozdrobniony materiał może odbywać się łącznie z dodawaniem klei i spoiw

172 834 w stanie stałym, na przykład w postaci proszków lub z granulowanej, w temperaturze otoczenia.

Kleje i spoiwa, zwłaszcza rozpuszczone w rozpuszczalnikach, mogą być również dodawane do rozdrobnionego materiału w postaci ciekłej, wraz z substancjami uzupełniającymi. W tym przypadku korzystne jest kierunkowe rozpylanie cieczy w mieszadle lub nawilżanie materiału wsadowego przy użyciu odpowiednich urządzeń. Rozpylanie przeprowadza się pod regulowanym ciśnieniem, co ułatwia kontrolę ilości wprowadzanych substancji.

Celem następnego etapu produkcji jest uzyskanie mieszaniny o odpowiedniej gęstości. Z tego powodu, mieszaninę rozdrobnionego materiału wsadowego, klejów, spoiw i substancji dodatkowych, nawilża się w zespole napylania 6, albo poddaje się ją suszeniu w suszarce 7.

Następnie, w celu impregnacji, mieszaninę ponownie napyla się ciekłymi klejami i spoiwami w zespole wtórnego napylania 8, po czym transportuje się ją za pomocą przenośników, do zespołu formowania 9. Jeżeli spoiwa i kleje dodawane do materiału wyściowego były w stanie ciekłym, wówczas mieszanina musi przed jej transportem ulec zagęszczeniu.

Formowanie elementu konstrukcyjnego odbywa się przez poddanie rozprowadzonej na powierzchni stołu zespołu formowania mieszaaniny tłoczeniu pod określonym ciśnieniem, w określonym czasie i w odpowiedniej temperaturze, zależnych od żądanych właściwości elementu konstrukcyjnego oraz zastosowanych materiałów wsadowych, spoiw, klejów oraz substancji uzupełniających. W szczególności, w celu uzyskania stopienia klejów, spoiw i substancji uzupełniających, na przykład żaroodpornych - z surowcami wtórnymi, należy stosować odpowiednio wysoką temperaturę, natomiast w celu uzyskania krystalizacji, winna być odpowiednio niższa temperatura. Proces tłoczenia może się odbywać przy użyciu wtryskarek, wyposażonych w zamknięte formy, jak również pras mechanicznych lub hydraulicznych. W przykładzie przedstawionym na rysunku, wytwarzanym elementem konstrukcyjnym jest prostopadłościenna, cienka płyta o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych, stosowana powszechnie w budownictwie jako okładzina ścian nośnych lub element ścian działowych. W procesie formowania, wykonuje się także dadatkową obróbkę mechaniczną, uwzględniającą zastosowanie wytwarzanego elementu, na przykład toczenie, frezowanie, cięcie, szlifowanie, zwijanie, ewentualnie powlekanie powierzchni. Po zakończeniu procesu formowania, uzyskany element konstrukcyjny poddaje się suszeniu w suszarce 10. Wytworzone, sposobem według wynalazku elementy konstrukcyjne, są pakowane w zespole 11.

Sposób wytwarzania elementu konstrukcyjnego może odbywać wjednej linii technologicznej, jak również na oddzielnych stanowiskach. Na przykład, rozdrabnianie surowców wtórnych, mieszanie ich z klejami, spoiwami, i z dodatkowymi substancjami, oraz formowanie, mogą odbywać się niezależnie od siebie, na różnych stanowiskach, połączonych ze sobą różnymi środkami transportu.

Elementy konstrukcyjne, wytworzone sposobem według wynalazku, mogą mieć w zasadzie różne kształty, odpowiednio dostosowane do ich zastosowań. W najprostszym przypadku są to termoizolacyjne i dźwiękoszczelne płyty, mające zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym i przemysłowym, zarówno jako okładziny ścian nośnych, jak i elementy ścian działowych. Płyty te mogą mieć różne właściwości, na przykład pochłaniania wilgoci, lub różnego rodzaju zanieczyszczeń. Zastosowanie elementów konstrukcyjnych, wytworzonych sposobem według wynalazku, może być znacznie rozszerzone o szereg innych funkcji, jakie elementy te mogą pełnić.

172 834

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania elementu konstrukcyjnego o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych, na bazie papieru, do zastosowań w budownictwie, znamienny tym, że materiał wsadowy poddaje się suszeniu, a następnie rozdrabnianiu w procesie cięcia, mielenia, względnie zgniatania, po czym rozdrobniony materiał miesza się w temperaturze otoczenia z klejami, spoiwami, oraz ewentualnie z substancjami nadającymi mu żądane właściwości, po czym, uzyskaną mieszaninę poddaje się formowaniu na żądany kształt przez tłoczenie oraz suszeniu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako materiał wsadowy stosuje się mieszaninę odpadów różnych gatunków papieru i celulozy, otrzymanej z dowolnego materiału roślinnego.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się kleje i spoiwa dowolnego rodzaju w stanie stałym, sproszkowane lub w postaci granulek.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się kleje i spoiwa dowolnego rodzaju w stanie ciekłym, zwłaszcza rozpuszczone.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że kleje i spoiwa wprowadza się do mieszaniny za pomocą urządzeń rozpylających.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do rozdrobnionego wsadu wprowadza się od 7% do 10% boraksu oraz od 20% do 30% kaolinu.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę rozdrobnionego materiału z klejami, spoiwami i substancjami uzupełniającymi, poddaje się przed formowaniem suszeniu.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę rozdrobnionego materiału z klejami, spoiwami i substancjami uzupełniającymi, poddaje się przed formowaniem nawilżaniu.
9. 9. Element konstrukcyjny o właściwościach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych, na bazie papieru, do zastosowań w budownictwie, znamienny tym, że składa się z rozdrobnionych cząstek różnego rodzaju papieru z dodatkiem celulozy oraz klejów i spoiw, oraz ewentualnie substancji dodatkowych, nadających mu żądane właściwości.