Композиционный материал для изготовления изделий

Композиционный материал для изготовления изделий

Реферат

Изобретение относится к производству композиционных материалов с антисептическими и теплоизоляционными свойствами и может применяться для изготовления упаковочных прокладок для контейнеров для длительного хранения в них овощей, фруктов, яиц и т.д., а также для изготовления строительных плит для стен, перегородок, потолков и облицовочных плит для внутренней отделки самолетов, судов, зданий и т.д.

Большая часть известных композиционных упаковочных материалов изготавливается из слоистого материала, включающего упрочненный с двух сторон пластиковыми слоями несущий слой из бумаги или картона и защитный слой из алюминия (алюминиевой фольги), который обеспечивает упаковке заданные свойства непроницаемости и накладывается на одну из сторон несущего слоя (RU 1806073, B 65 D 65/40).

Недостатком указанного упаковочного материала является использование алюминиевой фольги в качестве защитного слоя, которая вследствие ее малой эластичности часто разрывается, особенно в зонах напряжения при изготовлении упаковки, тем самым нарушается герметичность готовой упаковки. Кроме того, алюминиевая фольга довольно дорогая и значительно увеличивает стоимость упаковочного материала.

Известна тара бугорчатая для упаковки яиц, изготовленная из композиционного материала, состоящего из наполнителя (макулатура, картон, целлюлоза сульфитная небеленая) и связующего (глинозем, клей силикатный) (ТУ 5471-002-16529168-97).

Существенным недостатком вышеперечисленных материалов является гигроскопичность бумажного или картонного слоя, который быстро теряет свою механическую прочность под воздействием жидкости и влаги. Существенным недостатком такого упаковочного материала является и большая проницаемость для бактерий и, как следствие, микробиологическая порча пищевых продуктов.

С целью исключения указанных недостатков разработаны упаковочные материалы с исключением волокнистого слоя и алюминиевой фольги с содержанием антисептика (RU 2126765, B 65 D 65/38).

Данный упаковочный материал включает, по меньшей мере, один наружный слой полимерной пленки, содержащий антисептик и пластификатор, при этом в качестве антисептика содержит пропионовую кислоту, а в качестве полимера - полиэтилен высокого давления. Наличие антисептика позволяет значительно увеличить срок хранения продуктов, но в силу своей дороговизны он значительно повышает себестоимость готовой продукции.

Из уровня техники известно изготовление теплоизоляционных строительных изделий из измельченного торфа, наполнителя (опилки, стружка, молотая солома) и крахмала в виде клейстера (RU 2157353, С 04 В 40/00, C 10 F 7/00). Данное техническое решение позволяет получить дешевый экологически чистый материал для изготовления только теплоизоляционных строительных изделий. Известен также композиционный материал для изготовления облицовочных плит, строительных и теплоизоляционных изделий и топочных брикетов, содержащий связующее в виде частиц размером 0,01-10 мкм из фрезерного верхового торфа, сапропеля и наполнителя органического, минерального или химического происхождения, например деревянные опилки, льнокостра, торф, перлит, песок, вермикулит, сапропель, зола, шлаки, гранулы полистирола, минвата (RU 2195401, В 44 С 5/00, C 10 F 7/00). Данный материал имеет легкий вес, долговечность и применяется как теплоизоляционный материал при строительстве жилых зданий от одного до 10 этажей, а также при утеплении чердачных перекрытий и полов.

Благодаря уникальным свойствам торфа данный материал обладает бактерицидными и адсорбирующими свойствами. Однако существенным недостатком данного технического решения является сложность технологического процесса при приготовлении связующего в виде дисперсной гомогенной массы.

Все перечисленные аналоги можно использовать при производстве композиционных материалов для изготовления изделий конкретного узкого спектра действия - для получения упаковочных материалов (RU 1806073, 2126765) или только для получения теплоизоляционных строительных и облицовочных плит (RU 2157353 и 2195401).

Техническим результатом настоящего технического решения является расширение ассортимента выпускаемых изделий, а именно изготовление упаковочных и строительных изделий, обладающих повышенной прочностью и стойкими стабильными антисептическими и теплоизоляционными свойствами.

Технический результат достигается тем, что композиционный материал для изготовления изделий включает наполнитель и связующее, при этом в качестве наполнителя используют макулатуру и верховой сфагновый мох или слаборазложившийся верховой сфагновый торф, а в качестве связующего канифоль таловую и глинозем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Макулатура - 49-49,24

Верховой сфагновый мох или верховой

слаборазложившийся сфагновый торф - 49-49,24

Канифоль таловая - 1,6-1,76

Глинозем - 0,07-0,09.

Благодаря уникальным антисептическим свойствам сфагновых мха и торфа и обладанию способностью впитывать большое количество влаги, превышающим свойства лучших сортов гигроскопической ваты, а также антифунгальным действием на ряд патогенных грибов, торф рассматривается как перспективное сырье для производства изделий в различных областях народного хозяйства.

В заявляемом техническом решении применяется верховой сфагновый мох или слабо разложившийся верховой сфагновый торф со степенью разложения 0,5-3%, свойства и клеточная структура которого идентичны свойствам сфагнового мха в живом виде в силу полного отсутствия минеральных веществ или их незначительного количества. Именно в этом классе мхов и торфов имеется наибольшее количество биологически активных веществ, среди которых важное значение имеют аминокислоты, представленные в разнообразии - это аргинин, гиститдин, лизин, глютаминовая кислота, аланин, триптофан, из которых аргинин, гиститдин, лизин являются незаменимыми. Другим не менее важным физиологически активным соединением является тритерпеноид, основными чертами которого является химическая стабильность, специфичность структуры. Все это обуславливает низкую токсичность тритерпеноидов, а также их противовоспалительную и антимикробную активности. Кроме того, он оказывает благоприятное воздействие на организм, выполняя роль биотрансформатора.

Клеточная структура верхового сфагнового мха и слаборазложившегося верхового торфа и волокнистая структура распущенной макулатуры при взаимодействии с глиноземом и канифолью таловой при заявленном количественном соотношении компонентов, обеспечивает готовому изделию стойкую, прочную, пористую структуру, способную впитывать большое количество влаги с сохранением при этом антисептических свойств мха и торфа и приданием ей повышенного теплоизоляционного эффекта. А отсутствие каких-либо минеральных веществ в используемых мхе или торфе придают стабильность и стойкость антисептическим и теплоизоляционным свойствам. Все вышесказанное позволяет утверждать, что заявляемое техническое решение достигает технического результата.

Композиционный материал изготавливают следующим образом.

Вначале производят роспуск макулатуры, при этом макулатуру используют различных марок. В гидроразбивателе распущенная макулатура 49,12 кг и сфагновый мох в количестве 49,12 кг перемешиваются и измельчаются до гомогенной массы с концентрацией сухого вещества 1,2-1,5%. Полученная масса подается в промежуточную емкость с перемешивающим устройством, в которую в качестве связующего подают канифоль таловую 1,68 кг и раствор глинозема 0,08 кг. В тех случаях, когда величина рН раствора выходит за пределы (5,5-6,5), в него добавляют кальцинированную соду. Из промежуточной емкости получаемая масса по трубопроводу подается на вакуумные пресса, где производится формовка изделий в виде деталей, например, тары бугорчатой для упаковки яиц, или в виде листа или пластин, с удалением из них свободной влаги. Отформованные изделия укладываются на стеллажи в сушильную камеру, где сушатся при интервале температур 120-140°С до влажности 7±2%.

Заявляемый композиционный материал, позволяющий изготавливать из него изделия с антисептическими и теплоизоляционными свойствами различного спектра действия на основе доступного самовозобновляющегося сырья, найдет, по мнению автора, широкое промышленное применение.

Композиционный материал для изготовления изделий, включающий наполнитель и связующее, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют макулатуру и верховой сфагновый мох или слаборазложившийся верховой сфагновый торф, а в качестве связующего канифоль таловую и глинозем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Макулатура 49-49,24

Верховой сфагновый мох или верховой

слаборазложившийся сфагновый торф 49-49,24

Канифоль таловая 1,6-1,76

Глинозем 0,07-0,09.