Патент ссср 211452

Патент ссср 211452

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Взамен ранее изданно"o

2И452

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕВТУ

Союз Советскйт

Социалистимеских

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 25.111.1966 (№ 1063183/29-33) М. Кл. D 21h 5. 12

Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано ОЗ.Х.1973. Бюллетень № 39

УДК 676.6.618(088.8) Дата опубликования описания 5.II.1974

Автор изобретения и заявитель...1 е 11

Иностранец

Роберт Бут Миллер (Канада) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРТОНА, ФАНЕРЫ, ПАНЕЛЕЙ

И Т. П. ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к строительной промышлеш|ости и касается способа изготовления картона, фанеры, панелей и т. п, изделий.

Известны способы изготовления целлюлозы, картона и бумаги из стеблей сахарного тростника, зключающиеся в тем, что выжатые стебли отделяют от мездры — сердцевинной ткани, а затем подвергают варке со щелочью в непрерывных ва рочных установках при

180 С в течение 10 мин, затем полученную массу перерабатывают на картон, бумагу и т. п. изделия.

Цель изобретения — повышение производительности способа.

Для этого стебли сахарного тростника разрезают в продольном направлении на несколько частей, удаляют сердцевину, очищают от внешнего загрязнения, кожуры и воска, после чего стебли подверга ют воздействию температуры и давления.

Для переработки могут быть использованы стебли сахарного тростника влажностью от

5 до 35% по весу.

Пресс или форму до снятия давления охлаждают до 100 — 110 С.

Перед прессовапием стебли разделяют HB короткие отрезки, разрезают вдоль на две половины, укладывают рядами, в каждом из которых стсбли находятся перпендикулярно один к другому.

Согласно изобретению каждый стсбсль обрабатывают отдельно.

Сначала со стеблей удаляют листья, а затем промывают сахарный тростник на очистительной уста новке.

Очистка коры с целью получения пучков волокон, свободных от посторонних материалов, прилипших волокон и других частей стебля, начинается с удаления воска надкожицы с

10 наружной поверхности каждого отдельного стебля, Тонкий слой мелких оставшихся волокон удаляется с наружной поверхности коры для того, чтобы обнажить относительно твердые

1S и жесткие пучки волокон, так как этот слой

Нс имеет ценных структурных качеств, и сели его оставить, он можст значительно ослабить некоторые химические и физические свойства получаемых из коры полос.

Иногда слой мелких волокон оставляют, Т3К как ооразусмая ими кожица у некоторых сортов сахарного тростника имеет характерную окраску.

Такая очистка стсбля выполняется без про25 никания в волокна коры или их повреждения.

Затем целый стебель разрезают в продольном направлении на две части, и при развертывании коры обнажается внутренняя сердцевина. Разрезание и развертывание произ30 водятся для возможно более полного сохра211452 пения коры стебля в виде больших кусков и одновременного «вскрытия» стебля для извлечения сердцевины, наполненной соком. Этого можно с успехом добиться, разделяя стебель на две части, однако можно разделять его и на большее количество частей или делать один продольный надрез только на одной стороне коры.

После вскрытия стебля сердцевину осторожно извлекают из половин стебля. При этом стараются не сжимать сердцевину, чтобы не выжать из нее сок. После операции разделения сердцевина идет для дальнейшей переработки.

Кора остается в виде полос, длина которых равняется длине кусков стебля. Сильно изогнутые куски стебля можно резать поперек на более короткие части, что облегчает их дальнейшую обработку.

Затем полосы коры подготавливаются для использования в виде отдельных вытянутых волокон. Эта подготовка может быть частью операции удаления сердцевины.

Полосы коры можно промывать обрызгиванием или погружением в воду, так как установлено, что они легко сохнут на воздухе.

Если же полосы складываются в кипы, желательно, чтобы сначала они прошли механическую сушку, Полученные таким образом полосы коры состоят из относительно чистых и неразрушенных групп длинных пучков волокон. Теперь они готовы к переработке.

Установлено, что если содержание влаги в коре достаточно велико, то при достаточном нагревании и давлении, прикладываемом за определенный промежуток времени, возникает явление течения волокна. Очевидно, что пучки волокон соединяются друг с другом с помощью лигнина или каких-либо других природных связывающих веществ. Под действием упомянутых выше условий эти связывающие вещества расплавляются, или в пих происходит химическая реакция, благодаря чему соединительные свойства связывающих веществ значительно ослабевают, и пучки волокон свободно перемещаются относительно друг друга, не вызывая при этом ослабления прочности на растяжение или других физических характеристик отдельных пучков волокон. Когда условия, способствующие течению волокна, изменяются, т. е. температура падает и давление уменьшается, природные связывающие вещества вновь приобретают свои соединительные свойства и удерживают пучки волокон вместе в их новом положении.

Если сложить несколько полос коры боковыми сторонами, так чтобы они перекрывали друг друга, а затем создать условия, способствующие течению волокна, то пучки волокон будут сцепляться и перемешиваться друг с другом, соединяя полосы в однородную массу, в которой пучки волокна будут располагаться в основном в одном направлении. При течении волокна, кроме соединения прилегающих волокон в однородную массу, будут за5

25 зо

65 крываться трещины роста и малые трещины, которые теперь уже трудно будет различить; в некоторых случаях они пропадают совсем, Сглаживается также различная форма промежуточных участков стебля и его изогнутость.

Используя явление течения волокна, из полос коры можно изготавливать различные предметы, например, картон панели, фанеру, планки и пр. В процессе большое значение имеет температура, давление, время и содержание влаги в коре. Нагревание в соединении со значительным содержанием влаги в коре может привести к выделению сиропа— коричневой жидкости, мигрирующей в пучках волокна от участков низкой плотности к участкам высокой плотности. Чрезмерное выделение этой жидкости может привести к обесцвечиванию волокна. При охлаждении коричневая жидкость упрочняется, влияя на склеивающие свойства переориентированных пучков волокон. Количество выделившейся коричневой жидкости должно быть пропорционально содержанию влаги в коре: промывка и сжатие коры до нагревания уменьшает количество выделяющейся коричневой жидкости. Для регулирования течения волокна и повышения качества изделий, получаемых из волокна коры, необходимо регулировать количество выделяющейся коричневой жидкости. Если к слоям коры давление прикладывается с помощью пресса, то, вызывая и регулируя необходимое течение волокна, можно получить очень гладкую поверхность.

При обработке коры давлением и нагреванием в ней могут добавляться различные склеивающие или связывающие вещества, затвердевающие как при низких, так,и при высоких температурах и обеспечивающие соединение пучков волокна. Установлено, что наиболее благоприятныс результаты получаются при использовании меламинового клея. Поскольку мсламин дает формальдегид, последний, по-видимому вступает в реакцию, или способствует реакции между некоторыми веществами, находящимися в коре, в результате чего образуются очень прочные связи между пучками волокон, которые нельзя получить с помощью других клесв или смол.

Например, различные изделия типа картона и панелей были получены при следующих условиях: к слоям полос из коры в прессе или форме прикладывалось давление, равное

20 — 40 кг/см-, температура 140 — 1б0 С, содержание влаги в коре 5 — 35О/о по весу, время прессования 3 мин — 2,5 час. Повышение давления приводит к увеличению плотности изделия и способствует течению волокна. Подьем температуры непосредственно влияет на выделение коричневой жидкости.

Качественные изделия получаются из коры, содержание влаги которои значительно меньше 10 /о при небольшом течении волокна. При содержании влаги в коре, превышающем

25 /,, для удаления воды необходимо пользо55

65 ваться таким давлением и температурой, прн которых вымываются все добавленные склеивающие или смолистые материалы, и, кроме того, уменьшаются возможности регулирования течения волокна. Течение волокна не происходит мгновенно, а занимает определенный промежуток времени. Заданная степень течения волокна связана с определенным давлением и температурой.

При использовании волокна коры сахарного тростника для изготовления различных изделий прессованием или формовкой важно охлаждать пресс или форму, когда к волокнам коры прикладывается давление. До того как снимается давление и вынимается изделие, пресс необходимо охладитьдо 100 — 110 С. При нагревании коры образуется пар и другие газы, которые удерживались в коре формой или матрицами пресса. От внутреннего давления следует освободиться до извлечения изделия.

Если пресс не охладить перед снятием давления, то изделие, извлеченное из пресса или формы, будет коробиться или разбухать, соединение между волокнами ослабнет, а размеры изделия могут измениться.

Картонные щиты, панели, фанеру и другие изделия значительной прочности можно делать из длинных пучков волокон коры сахарного тростника следующим способом. Полосы укладываются одна на другую на нижнюю плиту пресса. Необходимая толщина изделия определяется высотой пачки полос. При,изготовлении картона или фанеры утолщения стебля должны располагаться таким образом, чтобы они не попадали друг на друга при наложении смежных полос. В утолщениях не происходит значительного ослабления прочности полос. Однако, поскольку внутри коры через утолщения проходит большое количество пучков волокон, наложение утолщений значительно влияет на внешний вид картона особенно если наружная поверхность стебля будет наружной стороной картона.

Для соединения полос добавляется какоелибо склеивающее или связывающее вещество, хотя здесь имеется значительное естественное соединение волокон благодаря наличию некоторых веществ в коре и механическому сцеплению волокон. Связывающее вещество наносят на ка>кдую полосу до помещения ее в пресс или добавляют его к полосам для создания необходимой консистенции после того, как полосы уложены в прессе. Связка может наноситься во влажном или сухом виде различными способами: погружением, разбрызгиванием, напылением, окрашиванием и пр. Затем пачку полос нагревают и прикладывают к ней давление. Размеры получающегося картона или фанеры зависят от размеров пресса и расположения полос. Картон можно получить, располагая полосы в одном направлении или помещая их в некоторых слоях в поперечном направлении; допускается произвольное расположение полос. От дельные тонкие листы фанеры можно соеди5

45 нять вместе с помощью отдельной операции прессования, причем волокна сме>кных листов должны располагаться под прямым углом друг к другу, как это имеет место в обычной фанере. Полосы можно резать, получая различные изделия и текстуру.

Полосы коры можно обрабатывать, оставляя на них кожицу. Так как кожица некоторых сортов сахарного тростника имеет характерную окраску, можно использовать это ее свойство. Картон с окрашенными повер«ностями получают из полос коры с кожицей, которая должна рааполагаться на наружной поверхности получаемого изделия. Пользуясь целыми полосами с длинными неразрушенными пучками волокон, образующими внутреннюю часть картона, можно получить прочный картон, даже если волокна на повер«ности не увеличивают его прочности.

Полосы можно получать в виде рулонов.

Рулоны состоят из непрерывных пучков волокон, прилегающих друг к другу по всей длине каждого рулона. Волокна могут располагаться продольно или поперечно. Можно сделать рулоны любой длины н ширины. Длинные пучки волокон в виде рулонов идут на изготовление картона высокой прочности, Полосы коры, благодаря их качественному внешнему виду, можно использовать для наружной отделки обычной фанеры илп какойлибо другой прямой или круглой основы.

Для этого полосы из коры со связкой кладут на лист фанеры и прикладывают давление.

Таким образом, обычная фанера приобрет»ст интересную отделку. Установлено, что при этом происходит упрочнение фанеры.

Кору сахарного тростника можно использовать также в качестве сырья для получения бумаги. В этом,отношении волокно са«арного тростника можно сравнить с пекоторымн североамериканскими сортами целлюлозы. Более того, волокно стебля сахарного тростника выгодно использовать для изготовления твердого картона, в котором отдельные волокна перемешиваются со связкой и прессуются, занимая произвольное положение, в плотный листовой материал при очень высоком давлении, Предмет изобретения

Способ изготовления картона, фанеры, па-! елсй и т. п. изделий из очищенных стеблей сахарного тростника путем и«прессования, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения производительности, стебли разрезают в продольном направлении на несколько частей, уда, яют сердцевину, очищают от внешнего загрязнения, ко>куры и воска, после чего прессуют в прессах или форма«, нагретых до

140 — 160 С.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что для переработки используют стебли са«арного тростника влажностью от 5 до 35О О по веQl 7

211452

Составитель М, Мясникова

Текрел T. Ускова

1(орректор О. Твзрина

Редактор Е. Месропова

Заказ 182/15 Изд. М 106 Тираж 457 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до снятия давления пресс или форму охла кдают до 100 — 110 С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед прессованием стебли разделяют на кор о тки е отр ез к и.

5, Способ по п. 1, отличающийся тем, что стебли, разрезанные в продольном направлении, перед прессованием укладывают рядами, в кахкдом из которых стебли располохкены перпендикулярно один к pp)òoìó.