PL237988B1 - Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem - Google Patents
Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem Download PDFInfo
- Publication number
- PL237988B1 PL237988B1 PL423531A PL42353117A PL237988B1 PL 237988 B1 PL237988 B1 PL 237988B1 PL 423531 A PL423531 A PL 423531A PL 42353117 A PL42353117 A PL 42353117A PL 237988 B1 PL237988 B1 PL 237988B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- adhesive
- weight
- straw
- layers
- particles
- Prior art date
Links
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims description 62
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 17
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 54
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 35
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 35
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 30
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229920000538 Poly[(phenyl isocyanate)-co-formaldehyde] Polymers 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 15
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 13
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 12
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 11
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 10
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 9
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 7
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims description 7
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims description 6
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- 241000209056 Secale Species 0.000 claims 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims 1
- 238000010104 thermoplastic forming Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 93
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 11
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 7
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 6
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 6
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 1
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem. Płyta charakteryzuje się zwiększoną odpornością na wilgoć, przeznaczona jest do budownictwa, i pozwala na zagospodarowanie cząstek drewna, słom zbożowych oraz polimerów termoplastycznych.
Obecnie znane sposoby wytwarzania płaskoprasowanych tworzyw drewnopochodnych z udziałem termoplastów wykazują liczne ograniczenia technologiczne. Najbardziej technologicznie zbliżony do klasycznych układów wytwarzania płyt wiórowych proces wytwarzania tworzyw lignocelulozowych z udziałem termoplastów, polega na mieszaniu w temperaturze otoczenia termoplastów z cząstkami drewna i późniejszym ich spajaniu w podwyższonej temperaturze. W tym przypadku jednakże, gdy stosowane są standardowe parametry wytwarzania dla danego typu płyty wiórowej nie uzyskuje się uplastycznienia termoplastów, zwłaszcza cząstek nie znajdujących się w bezpośrednim kontakcie z płytami grzejnymi. Płyty tego typu charakteryzują się niższymi właściwościami mechanicznymi oraz tylko nieznacznie wyższą wodoodpornością. W celu lepszego uplastycznienia użytych termoplastów należy znacznie wydłużyć czas prasowania, najczęściej 2-3-krotnie oraz zmniejszyć wilgotność wiórów do około 1 %-2%. Tworzywo takie charakteryzuje się jednakże niejednorodnością właściwości mechanicznych oraz ich obniżeniem wraz ze wzrostem udziału polimerów w tworzywie.
Znany jest sposób według PL 183478 B1 w jakim uzyskuje się co prawda materiał jednorodny, jednak oprócz wspomnianej wcześniej konieczności znacznego wydłużenia czasu prasowania (tworzywo o grubości 5,5 mm prasowane jest w czasie 5-10 min.), wymaga użycia wielu stacji nasypowych (układów formujących). Zaproponowany sposób polega na naprzemiennym usypywaniu warstw termoplastów i cząstek lignocelulozowych. Według tego ujawnienia wytworzenie płyty o grubości 5,5 mm wymaga formowania 11 warstw, a tradycyjne tworzywa drewnopochodne z wiórów najczęściej wytwarza się jako 3- lub 5-ciowarstwowe. Ponadto zaproponowane w opisie PL 183478 tworzywa charakteryzują się wysoką, powyżej 850 kg/m3 gęstością, od której dziś się odchodzi.
Z kolei w opisie JP3693426 ujawniono płytę o pięciu warstwach z materiału celulozowego, jakie są połączone żywicą termoplastyczną. Płyta jest dodatkowo wzmocniona wkładem siatki z włókna szklanego lub drutu.
Znana jest także płyta według CN104910640, w jakiej w strukturę kompozytu formuje się wióry drzewne oraz słomę spreparowaną dodatkiem diizocyjanianu difenylometanu, kwasu polimlekowego i skrobi karboksymetylowej, a także lepiszcza termoplastycznego.
W znanych rozwiązaniach znaczna niejednorodność materiału powoduje zwiększone zapotrzebowanie na energię konieczną do uplastycznienia lepiszcza oraz wydłużenie czasu ogrzewania. Dlatego celowym było opracowanie sposobu, w jakim bez ponoszenia dodatkowych nakładów energetycznych możliwe byłoby uzyskanie płyty o wymaganej normatywnie wytrzymałości, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji poprzez zastosowanie taniego i dostępnego surowca.
Udało się to uzyskać opracowując sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych według wynalazku.
Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych polega na trwałym połączeniu w procesie termo formowania kompozytu o budowie co najmniej 5-cio warstwowej, jaka zawiera warstwę środkową, co najmniej dwie warstwy pośrednie oraz dwie warstwy zewnętrzne, których kobierzec może być wytwarzany zgodnie z powszechnie stosowanymi parametrami wytwarzania tworzyw płytowych, tj. w procesie formowania w prasie mieszaniny kleju oraz wiórów lub trocin, przy czym po zasypaniu kobierca płyty prasuje się ją w czasie co najmniej 15 s/mm grubości płyty przy ciśnieniu jednostkowym co najmniej 2, korzystnie 2,5 MPa.
Przy czym warstwę środkową formuje się z wiórów lignocelulozowych, najlepiej z wiórów drzewnych, o gęstości nasypowej od 60 do 180 kg/m3 i wilgotności 5%-10% jakie zmieszane są z klejem, korzystnie poliuretanowym, korzystnie PMDI w ilości od 0,5 do 10% wagowych. Udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych ciężaru całej płyty. Struktura warstwy środkowej zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzn płyty. Warstwy pośrednie formuje się z cząstek lignocelulozowych słom zbóż w szczególności żyta, pszenżyta lub pszenicy lub słomy rzepaku, o gęstości nasypowej od 30 do 90 kg/m3 i wilgotności powyżej 16% zmieszanych z dodatkiem kleju, korzystnie poliuretanowego, korzystnie PMDI w ilości od 0,5 do 10% wagowych. Udział warstw pośrednich w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych. Warstwy pośrednie szybko przenoszą ciepło do warstwy środkowej płyt podczas procesu wytwórczego. Warstwy
PL 237 988 B1 zewnętrzne formuje się z cząstek lignocelulozowych wymieszanych z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju korzystnie poliuretanowego, korzystnie PMDI. Cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych wybrane są najkorzystniej spośród słom roślin zbożowych albo/i wiórów drzewnych, o gęstości nasypowej od 30 do 60 kg/m3 i wilgotności poniżej 4%. Termoplasty stanowiące lepiszcze wybrane są spośród polietylenu, polistyrenu i polipropylenu, albo mieszaniny powyższych, zarówno w postaci pierwotnej, jak i wtórnej i mają najkorzystniej postać rozdrobnionej folii o gęstości nasypowej od 400 do 600 kg/m3. Udział termoplastu w warstwach zewnętrznych wynosi co najmniej 25% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju, korzystnie poliuretanowego, korzystnie PMDI wynosi od 0,5 do 10% wagowych. Przy czym w przypadku mieszaniny termoplastów korzystnie, gdy zawiera ona dominujący udział polietylenu, korzystnie w ilości co najmniej 60%. Niska wilgotność tych warstw pozwala na szybkie ich przegrzanie do temperatury zbliżonej do temperatury płyt grzejnych. Zapewnia to dobre uplastycznienie zastosowanych termoplastów oraz ich scalenie się z materiałem lignocelulozowym.
Płyta wytworzona sposobem według wynalazku zawiera połączone w procesie termo formowania kompozytu o budowie co najmniej 5-cio warstwowej warstwę środkową, co najmniej dwie warstwy pośrednie oraz dwie warstwy zewnętrzne, których kobierzec może być wytwarzany zgodnie z powszechnie stosowanymi parametrami wytwarzania tworzyw płytowych, przy czym płyta sprasowana jest w czasie co najmniej 15 s/mm grubości płyty przy ciśnieniu jednostkowym co najmniej 2, korzystnie 2,5 MPa.
Warstwa środkowa uformowana jest z wiórów lignocelulozowych, najlepiej z wiórów drzewnych, o gęstości nasypowej od 60 do 180 kg/m3 i wilgotności 5%-10% jakie zmieszane są z klejem, korzystnie poliuretanowym, korzystnie PMDI w ilości od 0,5 do 10% wagowych. Udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych ciężaru całej płyty. Struktura warstwy środkowej zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzn płyty. Warstwy pośrednie uformowane są z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, w szczególności żyta, pszenżyta lub pszenicy, lub słomy rzepaku o gęstości nasypowej od 30 do 90 kg/m3 i wilgotności powyżej 16% zmieszanych z dodatkiem kleju, korzystnie poliuretanowego, korzystnie PMDI w ilości od 0,5 do 10% wagowych. Udział warstw pośrednich w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych. Warstwy pośrednie szybko przenoszą ciepło do warstwy środkowej płyt podczas procesu wytwórczego. Warstwy zewnętrzne uformowane są z cząstek lignocelulozowych wymieszanych z cząstkami termoplastów z dodatkiem kleju korzystnie poliuretanowego, korzystnie PMDI, albo w innym przykładzie wykonania z mieszaniny słomy, wiórów i termoplastów, do jakich dodane jest lepiszcze. Cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych wybrane są najkorzystniej spośród słom roślin zbożowych albo/i wiórów drzewnych, o gęstości nasypowej od 30 do 70 kg/m3 i wilgotności poniżej 4%. Przy czym w przypadku zastosowania mieszaniny słomy, wiórów drzewnych oraz termoplastów najkorzystniej, gdy ich udział procentowy wynosi odpowiednio 60-15-25%. Termoplasty stanowiące lepiszcze wybrane są spośród polietylenu, polistyrenu i polipropylenu, albo mieszaniny powyższych, zarówno w postaci pierwotnej, jak i wtórnej i mają najkorzystniej postać rozdrobnionej folii o gęstości nasypowej od 400 do 1000 kg/m3, korzystnie o gęstości od 400-700 kg/m3 W innym przykładzie wykonania termoplasty dodaje się w postaci granulatu i/lub mączki. Udział termoplastu w warstwach zewnętrznych wynosi co najmniej 25% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju, korzystnie poliuretanowego, korzystnie PMDI wynosi od 0,5 do 10% wagowych. Przy czym w przypadku mieszaniny termoplastów korzystnie, gdy zawiera ona dominujący udział polietylenu, korzystnie w ilości co najmniej 60%. Niska wilgotność tych warstw pozwala na szybkie ich przegrzanie do temperatury zbliżonej do temperatury płyt grzejnych. Zapewnia to dobre uplastycznienie zastosowanych termoplastów oraz ich scalenie się z materiałem lignocelulozowym.
Proponowane rozwiązanie pozwala na wytworzenie płyt o dowolnej grubości i charakterystycznej dla płyt wiórowych gęstości. Płyty tego typu, pomimo użycia do ich formowania termoplastów, charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi, zwłaszcza określanymi w próbie zginania. Ponadto charakteryzują się wysoką wodoodpornością, zwłaszcza na krótkotrwałe działanie wody.
Układ warstw płyty uzyskanej sposobem według wynalazku przedstawiono na fig. 1.
P r z y k ł a d 1
Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych polega na trwałym połączeniu w procesie termo formowania kompozytu o budowie 5-cio warstwowej, jaka zawiera warstwę środkową (3), dwie warstwy pośrednie (2 i 4) oraz dwie warstwy zewnętrzne (1 i 5), których kobierzec po zasypaniu prasuje się w czasie 18 s/mm grubości płyty przy ciśnieniu jednostkowym 2,5 MPa.
PL 237 988 B1
Przy czym warstwę środkową formuje się z wiórów lignocelulozowych, tj. wiórów sosnowych o gęstości nasypowej 100 kg/m3 i wilgotności 9% jakie zmieszane są z klejem, PMDI w ilości 4% wagowych. Udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi 33% części wagowych ciężaru całej płyty. Struktura warstwy środkowej zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzn płyty. Warstwy pośrednie formuje się z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, żyta i pszenżyta o gęstości nasypowej 60 kg/m3 i wilgotności 18% zmieszanych z dodatkiem kleju, PMDl w ilości 4% wagowych. Udział warstw pośrednich w strukturze płyty wynosi 33% części wagowych. Warstwy pośrednie szybko przenoszą ciepło do warstwy środkowej płyt podczas procesu wytwórczego. Warstwy zewnętrzne formuje się z cząstek lignocelulozowych - słomy wymieszanej z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju PMDl. Cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych mają gęstość nasypową 45 kg/m3 i wilgotność 2%. Termoplasty stanowiące lepiszcze stanowią mieszaninę tworzywa PP i LDPE w postaci pierwotnej o gęstości nasypowej od 530 do 600 kg/m3. Udział termoplastu w warstwach zewnętrznych wynosi 30% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju PMDI wynosi 4% wagowych. Przy czym w przypadku mieszaniny termoplastów zawiera ona dominujący udział polietylenu w ilości 60% w stosunku do ilości PP. Niska wilgotność tych warstw pozwala na szybkie ich przegrzanie do temperatury zbliżonej do temperatury płyt grzejnych. Zapewnia to dobre uplastycznienie zastosowanych termoplastów oraz ich scalenie się z materiałem lignocelulozowym.
Płyta wytworzona sposobem według wynalazku zawiera połączone w procesie termo formowania kompozytu warstwy: środkową, dwie warstwy pośrednie (2 i 4) oraz dwie warstwy zewnętrzne (1 i 5), których kobierzec wytworzony jest zgodnie z powszechnie stosowanymi parametrami wytwarzania tworzyw płytowych, przy czym płyta sprasowana jest w czasie 18 s/mm grubości płyty przy ciśnieniu jednostkowym 2,5 MPa.
Warstwa środkowa uformowana jest z wiórów lignocelulozowych, tj. wiórów sosnowych o gęstości nasypowej 100 kg/m3 i wilgotności 9% jakie zmieszane są z klejem, PMDI w ilości 4% wagowych. Udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi od 33% części wagowych ciężaru całej płyty. Struktura warstwy środkowej zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzn płyty. Warstwy pośrednie uformowane są z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, żyta i pszenżyta o gęstości nasypowej 60 kg/m3 i wilgotności 18% zmieszanych z dodatkiem kleju, PMDI w ilości od 4% wagowych. Udział warstw pośrednich w strukturze płyty wynosi 33% części wagowych. Warstwy pośrednie szybko przenoszą ciepło do warstwy środkowej płyt podczas procesu wytwórczego. Warstwy zewnętrzne uformowane są z cząstek lignocelulozowych - słomy wymieszanej z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju PMDI. Cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych mają gęstość nasypową 45 kg/m3 i wilgotność 2%. Termoplasty stanowiące lepiszcze stanowią mieszaninę tworzywa PP i LDPE w postaci pierwotnej i mają postać rozdrobnionej folii o gęstości nasypowej od 400 do 600 kg/m3. Udział termoplastu w warstwach zewnętrznych wynosi 30% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju PMDI wynosi 4% wagowych. Przy czym w przypadku mieszaniny termoplastów zawiera ona dominujący udział polietylenu w ilości 60% w stosunku do ilości PP. Niska wilgotność tych warstw pozwala na szybkie ich przegrzanie do temperatury zbliżonej do temperatury płyt grzejnych. Zapewnia to dobre uplastycznienie zastosowanych termoplastów oraz ich scalenie się z materiałem lignocelulozowym.
PL 237 988 Β1
Parametry uzyskanej płyty prezentuje poniższa tabela.
| Czgstki warstw zewnętrznych | Rodzaj termoplastu | Gęstość płyty kg/m3 | fin N/mrrt2 | Em N/mm2 | ft N/mm1 | Gt24h % | At24h % | Gt 2h % | Ap 2h % |
| sosnowe | brak | 596 | 13,9 | 2470 | 0,48 | 31,1 | 93 | 15 | 19,4 |
| pszenżytnie | PP | 643 | 18,7 | 2950 | 0,48 | 21,2 | 67 | 8,1 | 3,1 |
| LDPE | 638 | 20,9 | 3320 | 0,49 | 17,3 | 64 | 5,1 | 2,7 | |
| żytnie | PP | 640 | 20,4 | 3340 | 0,51 | 19,2 | 72 | 5,3 | 1,8 |
| LDPE | 641 | 20,5 | 3500 | 0,48 | 17,9 | 69 | 6,4 | 2,9 |
-płyta trój warstwowa, (fm - wytrzymałość na zginanie statyczne, Em- moduł sprężystości, ft - wytrzymałość na
I rozcigganie prostopadłe do płaszczyzn płyty, Gt - spęcznienie na grubość, At - nasiąkliwość, Ag - nasiąkłiwość warstw przypowierzchniowych
Przykład 2
Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelułozowych i polimerów termoplastycznych polega na trwałym połączeniu w procesie termo formowania kompozytu o budowie 5-cio warstwowej, jaka zawiera warstwę środkową (3), dwie warstwy pośrednie (2 i 4) oraz dwie warstwy zewnętrzne (1 i 5), których kobierzec jest wytwarzany zgodnie z powszechnie stosowanymi parametrami wytwarzania tworzyw płytowych.
Przy czym warstwę środkową formuje się z wiórów lignocelulozowych, tj. wiórów sosnowych o gęstości nasypowej 120 kg/m3 i wilgotności 7% jakie zmieszane są z klejem, PMDI w ilości 4% wagowych. Udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi od 33% części wagowych ciężaru całej płyty. Struktura warstwy środkowej zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzn płyty. Warstwy pośrednie formuje się z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, żyta i pszenżyta o gęstości nasypowej 55 kg/m3 i wilgotności 25% zmieszanych z dodatkiem kleju, PMDI w ilości od 4% wagowych. Udział warstw pośrednich w strukturze płyty wynosi od 33% części wagowych. Warstwy pośrednie szybko przenoszą ciepło do warstwy środkowej płyt podczas procesu wytwórczego. Warstwy zewnętrzne formuje się z cząstek lignocelulozowych - słomy wymieszanej z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju PMDI. Cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych mają gęstość nasypową 45 kg/m3 i wilgotność 2%. Termoplasty stanowiące lepiszcze stanowią mieszaninę tworzywa PS, PP i LDPE, zarówno w postaci pierwotnej, jak i wtórnej i mają postać rozdrobnionej folii o gęstości nasypowej od 400 do 600 kg/m3. Udział termoplastu w warstwach zewnętrznych wynosi 30% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju PMDI wynosi 4% wagowych. Przy czym w przypadku mieszaniny termoplastów zawiera ona dominujący udział polietylenu w ilości 60% w stosunku do ilości PP. Niska wilgotność tych warstw pozwala na szybkie ich przegrzanie do temperatury zbliżonej do temperatury płyt grzejnych. Zapewnia to dobre uplastycznienie zastosowanych termoplastów oraz ich scalenie się z materiałem lignocelulozowym.
Płyta wytworzona sposobem według wynalazku zawiera połączone w procesie termo formowania kompozytu warstwy: środkową, dwie warstwy pośrednie (2 i 4) oraz dwie warstwy zewnętrzne (1 i 5), których kobierzec wytwarzany jest zgodnie z powszechnie stosowanymi parametrami wytwarzania tworzyw płytowych, przy czym płyta sprasowana jest w czasie 18 s/mm grubości płyty przy ciśnieniu jednostkowym 2,5 MPa.
Warstwa środkowa uformowana jest z wiórów lignocelulozowych, tj. wiórów sosnowych o gęstości nasypowej 120 kg/m3 i wilgotności 9% jakie zmieszane są z klejem, PMDI w ilości 4% wagowych. Udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi od 33% części wagowych ciężaru całej płyty. Struktura warstwy środkowej zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzn płyty. Warstwy pośrednie uformowane są z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, żyta i pszenżyta o gęstości nasypowej 55 kg/m3 i wilgotności 25% zmieszanych z dodatkiem kleju, PMDI w ilości od 4% wagowych. Udział warstw pośrednich w strukturze płyty wynosi od 33% części wagowych. Warstwy pośrednie
PL 237 988 Β1 szybko przenoszą ciepło do warstwy środkowej płyty podczas procesu wytwórczego. Warstwy zewnętrzne uformowane są z cząstek lignocelulozowych - słomy wymieszanej z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju PMDI. Cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych mają gęstość nasypową 45 kg/m3 i wilgotność 2%. Termoplasty stanowiące lepiszcze stanowią mieszaninę tworzywa PP i LDPE, zarówno w postaci pierwotnej, jak i wtórnej i mają postać rozdrobnionej folii o gęstości nasypowej od 400 do 600 kg/m3. Udział termoplastu w warstwach zewnętrznych wynosi 30% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju PMDI wynosi 4% wagowych. Przy czym w przypadku mieszaniny termoplastów zawiera ona dominujący udział polietylenu w ilości 60% w stosunku do ilości LDPE. Niska wilgotność tych warstw pozwala na szybkie ich przegrzanie do temperatury zbliżonej do temperatury płyt grzejnych. Zapewnia to dobre uplastycznienie zastosowanych termoplastów oraz ich scalenie się z materiałem lignocelulozowym.
Parametry uzyskanej płyty prezentuje poniższa tabela.
| Cząstki warstw zewnętrznych | Rodzaj termoplastu | Gęstość płyty kg/m3 | f„> N/mm2 | Em N/mm2 | ft N/mm2 | Gt 24h % | A 24h % | Gt2h % | % |
| sosnowe | brak | 596 | 13,9 | 2470 | 0,48 | 31,1 | 93 | 15 | 19,4 |
| pszenżytnie | PP | 616 | 22,6 | 2890 | 0,33 | 22,0 | 75 | 4,7 | 2,1 |
| PS | 607 | 22,8 | 3450 | 0,38 | 19,7 | 74 | 3,3 | 2,2 | |
| LDPE | 618 | 24,0 | 3110 | 0,39 | 21,3 | 76 | 2,9 | 1,3 | |
| LDPE - rec. | 618 | 27,7 | 3030 | 0,41 | 19,6 | 76 | 3,1 | 0,9 | |
| żytnie | PP | 612 | 25,4 | 3240 | 0,41 | 22,3 | 70 | 4,8 | 2,0 |
| PS | 600 | 24,4 | 3640 | 0,43 | 18,4 | 71 | 3,2 | 1,9 | |
| LDPE | 620 | 26,2 | 3340 | 0,41 | 18,0 | 68 | 3,0 | 0,9 | |
| LDPE - rec. | 625 | 29,4 | 3390 | 0,43 | 17,5 | 69 | 3,3 | 0,8 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (14)
1. Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych polegający na trwałym połączeniu w procesie termo formowania kompozytu o budowie co najmniej 5-cio warstwowej, jaka zawiera warstwę środkową (3), co najmniej dwie warstwy pośrednie (2 i 4) oraz dwie warstwy zewnętrzne (1 i 5), przy czym po zasypaniu kobierca płyty prasuje się ją w czasie co najmniej 15 s/mm grubości płyty przy ciśnieniu jednostkowym co najmniej 2, korzystnie 2,5 MPa znamienny tym, że warstwę środkową (3) formuje się z wiórów lignocelulozowych, o gęstości nasypowej od 60 do 180 kg/m3 i wilgotności 5%-10% jakie zmieszane są z klejem, w ilości od 0,5 do 10% wagowych, a udział tej warstwy środkowej (3) w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych ciężaru całej płyty, warstwy pośrednie (2 i 4) formuje się z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, o gęstości nasypowej od 30 do 90 kg/m3 i wilgotności powyżej 16% zmieszanych z dodatkiem kleju, w ilości od 0,5 do 10% wagowych, a udział warstw pośrednich (2 i 4) w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych, a warstwy zewnętrzne (1 i 5) formuje się z cząstek lignocelulozowych wymieszanych z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju, cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych (1 i 5) mają gęstość nasypową od 30 do 60 kg/m3 i wilgotność poniżej 4%, a termoplasty stanowiące lepiszcze wybrane są spośród polietylenu, polistyrenu i polipropylenu, albo mieszaniny powyższych, w postaci pierwotnej i/lub wtórnej, mają gęstość nasypową od 400 do 1000 kg/m3, udział termoplastu w warstwach zewnętrznych (1 i 5) wynosi co
PL 237 988 B1 najmniej 25% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju, wynosi od 0,5 do 10% wagowych.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że klejem stanowiącym dodatek do wszystkich warstw jest klej poliuretanowy.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że klejem jest klej PMDI.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 znamienny tym, że warstwę środkową (3) wytwarza się z wiórów drzewnych, warstwy pośrednie ze słomy, a warstwę zewnętrzną (1 i 5) z mieszaniny słomy i termoplastów lub słomy, wiórów i termoplastów, do jakich dodane jest lepiszcze.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że słoma jest słomą w szczególności żyta, pszenżyta lub pszenicy albo rzepaku
6. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 do 5 znamienny tym, że termoplasty stanowiące składnik warstw zewnętrznych (1 i 5) mają postać rozdrobnionej folii.
7. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 do 6 znamienny tym, że w przypadku mieszaniny termoplastów, zawiera ona dominujący udział polietylenu, korzystnie w ilości co najmniej 60%.
8. Płyta wytworzona sposobem według zastrzeżeń 1 -7 zawierająca połączone w procesie termo formowania kompozytu warstwy: środkową (3), co najmniej dwie warstwy pośrednie (2 i 4) oraz dwie warstwy zewnętrzne (1 i 5), znamienna tym, że warstwa środkowa (3) uformowana jest z wiórów lignocelulozowych, o gęstości nasypowej od 60 do 180 kg/m3 i wilgotności 5%-10% zmieszanych z klejem, w ilości od 0,5 do 10% wagowych, a udział tej warstwy w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych ciężaru całej płyty, warstwy pośrednie (2 i 4) uformowane są z cząstek lignocelulozowych słom zbóż, o gęstości nasypowej od 30 do 90 kg/m3 i wilgotności powyżej 16% zmieszanych z klejem w ilości od 0,5 do 10% wagowych, a udział warstw pośrednich (2 i 4) w strukturze płyty wynosi od 30% do 40% części wagowych, a warstwy zewnętrzne (1 i 5) uformowane są z cząstek lignocelulozowych wymieszanych z cząstkami termoplastów oraz dodatkiem kleju, cząstki lignocelulozowe warstw zewnętrznych (1 i 5) mają gęstość nasypową od 30 do 60 kg/m3 i wilgotność poniżej 4%, a termoplasty stanowiące lepiszcze wybrane są spośród polietylenu, polistyrenu i polipropylenu, albo mieszaniny powyższych, zarówno w postaci pierwotnej, mają gęstość nasypową od 400 do 600 kg/m3, udział termoplastu w warstwach zewnętrznych (1 i 5) wynosi co najmniej 25% suchej masy użytych do formowania cząstek lignocelulozowych, a ilość kleju, wynosi od 0,5 do 10% wagowych.
9. Płyta według zastrz. 8, znamienna tym, że klejem stanowiącym dodatek do wszystkich warstw jest klej poliuretanowy.
10. Płyta według zastrz. 8 albo 9 znamienna tym, że klejem jest klej PMDI.
11. Płyta według zastrz. 8 albo 9 albo 10 znamienna tym, że warstwę środkową (3) wytwarza się z wiórów drzewnych, warstwy pośrednie (2 i 4) ze słomy, a warstwę zewnętrzną (1 i 5) z mieszaniny słomy i wiórów drzewnych.
12. Płyta według zastrz. 11, znamienna tym, że słoma jest słomą w szczególności żyta, pszenżyta lub pszenicy albo rzepaku.
13. Płyta według któregokolwiek z zastrzeżeń 8 do 12, znamienna tym, że termoplasty stanowiące składnik warstw zewnętrznych mają postać rozdrobnionej folii.
14. Płyta według któregokolwiek z zastrzeżeń 8 do 13, znamienna tym, że w przypadku mieszaniny termoplastów, zawiera ona dominujący udział polietylenu, korzystnie w ilośc i co najmniej 60%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423531A PL237988B1 (pl) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423531A PL237988B1 (pl) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423531A1 PL423531A1 (pl) | 2019-06-03 |
| PL237988B1 true PL237988B1 (pl) | 2021-06-28 |
Family
ID=66649223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423531A PL237988B1 (pl) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL237988B1 (pl) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE502663C2 (sv) * | 1993-05-19 | 1995-12-04 | Sunds Defibrator Ind Ab | Förfarande för framställning av skivor av lignocellulosahaltigt material |
| SE502272C2 (sv) * | 1994-01-28 | 1995-09-25 | Sunds Defibrator Ind Ab | Förfarande för framställning av lignocellulosahaltiga skivor |
| JPH08332611A (ja) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Dantani Plywood Co Ltd | パーティクルボード |
| FI970157A7 (fi) * | 1997-01-14 | 1998-07-15 | Neste Chemicals Oy | Kuitulevyjen liimat ja menetelmä niiden valmistamiseksi |
| DE19921019A1 (de) * | 1999-05-06 | 2000-11-23 | Schlingmann Gmbh & Co | Korkverbundplatte und Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte |
-
2017
- 2017-11-21 PL PL423531A patent/PL237988B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL423531A1 (pl) | 2019-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12275218B2 (en) | Method of manufacturing a building element and a building element | |
| RU2524819C2 (ru) | Древесная плита и способ изготовления древесной плиты | |
| US20260001252A1 (en) | Planar material and method for the production thereof | |
| US20080203604A1 (en) | Wood and Non-Wood Fibers Hybrid Composition and Uses Thereof | |
| Ferrández-García et al. | Panels made from giant reed bonded with non-modified starches. | |
| CN102504557A (zh) | 一种低密度木塑复合刨花板及其制造方法 | |
| CN102482877B (zh) | 甘蔗渣复合材料、复合材料制造方法及利用该材料的室内装饰材料 | |
| Amenaghawon et al. | Production of particle boards from corn cobs and cassava stalks: Optimisation of mechanical properties using response surface methodology | |
| US10137596B2 (en) | Flexible high-density fiberboard and method for manufacturing the same | |
| CN108698250A (zh) | 用于生产人造木板的方法 | |
| JPH04219203A (ja) | 植物繊維板 | |
| DE102013101937A1 (de) | Holz- und Verbundwerkstoffplatte | |
| PL237988B1 (pl) | Sposób wytwarzania płyt kompozytowych z cząstek lignocelulozowych i polimerów termoplastycznych i płyta wytworzona tym sposobem | |
| DE102004024566A1 (de) | Holzwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| CN102408848A (zh) | 一种脲醛树脂胶粘剂的添加剂及其制备方法 | |
| EP4331795A1 (en) | Method for the productio of wet-formed particleboards based on an ecological binder | |
| WO2018193398A1 (en) | Pressed board products | |
| ES3061419T3 (en) | Method for producing a fibreboard. | |
| US20130202843A1 (en) | Green material based article, composition, and method of producing same | |
| US20250114966A1 (en) | Method of manufacturing a fiberboard | |
| PL191653B1 (pl) | Półwyrób z włókna drzewnego, sposób wytwarzania półwyrobu z włókna drzewnego oraz płyta pilśniowa z włókna drzewnego | |
| Mohsen et al. | Review on the manufacture of particleboard from agro-wastes using different adhesives | |
| PL242997B1 (pl) | Sposób wytwarzania płyt osłonowych na bazie włókien lignocelulozowych spajanych środkami spożywczymi | |
| US11970640B2 (en) | Adhesive, a production method of a wood board using the adhesive and product thereof | |
| CN101992490A (zh) | 一种人造板组合物和人造板 |