Способ получения декоративных изделий из отходов деревьев

 

Изобретение относится к области производства декоративных прессованных изделий, в частности для изготовления облицовочных плиток для отделки внутренних поверхностей помещений, а также для изготовления художественных панно. Сущность изобретения заключается в том, что способ осуществляют путем прессования исходного материала из отходов деревьев при нагреве под давлением, в качестве отходов деревьев используют отходы шишек хвойных деревьев. Прессование проводят при нагреве от 60 до 75^oC под давлением 30 и 50 кг/см² с выдержкой под давлением 8 - 12 мин. После прессования проводят фиксацию лицевой и тыльной поверхности изделия без давления и выдерживают в течение 20-24 ч при комнатной температуре для упрощения технологического процесса. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области производства декоративных прессованных изделий, в частности для изготовления облицовочных плиток для отделки внутренних поверхностей помещений, а также изготовления художественных панно.

Известен способ изготовления декоративных облицовочных изделий из отходов деревьев, путем одного или нескольких торцевых срезов древесины. В качестве исходного сырья используют малоразмерные по диаметру и длине заготовки и сучья деревьев. /SU авторское свидетельство, 2002010/.

Недостатком способа является сложность технологического процесса. Во-первых, при поперечном срезе древесины трудно выдержать угол среза и неизбежен увод в сторону режущего инструмента, из-за чего меняется форма и толщина изделия. В связи с этим необходима разработка специального инструмента.

Во-вторых, после среза необходимо поверхность среза шлифовать и лакировать, чтобы подчеркнуть рисунок среза и предохранить поверхность от окисления /старения/.

В-третьих, в связи с необходимостью придания определенной геометрической формы изделию требуется дополнительное оборудование.

Другим недостатком является низкое качество плитки из-за недостаточной прочности, особенно при небольшой толщине /менее 10 мм/. Древесину рвет и могут иметь место щели после просушки. Кроме того, наличие операций шлифования и лакирования делает производство такой плитки вредным.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является способ получения декоративных изделий из отходов деревьев /SU, авторское свидетельство 610685, кл. B 44 C 1/24, 1980 г./.

Способ включает измельчение отходов древесины и смешивание их с фенолформальдегидной смолой, прессование под давлением 250 кг/см² при температуре 160^oC с выдержкой под давлением в течение 12 минут с одновременным выжиганием рисунка на поверхности изделия с помощью нагревательного элемента с локальным нагревом его поверхности до 400^oC в течение 20 с.

Недостатком способа является сложность и трудоемкость технологического процесса, связанная со следующими факторами: наличием мощного пресса, наличием нагревательного элемента для выжигания рисунка, наличием операции шлифования и лакирования поверхности изделия, перерасходом сырья при изготовлении плитки больших размеров.

Недостатком способа является также вредность производства, связанная с применением в технологическом процессе синтетических смол и лака.

Кроме того, недостатком способа являются большие энергозатраты из-за наличия мощного пресса высоких температур в технологическом процессе.

Техническим результатом изобретения является получение декоративного изделия с экологически полезными свойствами и упрощение технологического процесса.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения декоративных изделий путем прессования при нагреве под давлением, согласно изобретению, в качестве отходов деревьев используют отходы шишек хвойных деревьев, а прессование проводят при нагреве от 60 до 75^oC под давлением 30 - 50 кг/см² с выдержкой под давлением от 8 до 12 мин. После прессования проводят фиксацию лицевой и тыльной поверхности изделия без давления и выдерживают в течение 20 - 24 ч при комнатной температуре.

В качестве отходов шишек хвойных деревьев используют шишечную шелуху, а также шишечную шелуху вместе с остовами шишек.

Кроме того, в качестве отходов шишек могут быть использованы измельченная шелуха и измельченные остовы шишек.

Использование в качестве исходного сырья для изготовления декоративных изделий отходов шишек хвойных деревьев, содержащих природную смолу, необходимую при прессовании изделия позволяет исключить вредные операции из технологического процесса, получить декоративное изделие с экологически полезными свойствами, значительно сократить технологический процесс и уменьшить трудоемкость изделия.

Пример.

Для изготовления облицовочной плитки прямоугольной формы размером 250 x 250 x 10 мм в качестве исходных материалов использовали шелуху от шишек кедра. Шелуху предварительно отделяют от остовов шишек способом отсеивания в воздушном потоке. Полученную шелуху засыпают в металлическую матрицу и проводят прессование при нагреве 60 - 75^oC под давлением 30 - 50 кг/см² с выдержкой под давлением от 8 до 12 мин. После прессования проводят фиксацию без давления лицевой и тыльной поверхности изделия и выдерживают в течение 20 - 24 ч.

Выбор параметров технологического процесса объясняется следующим образом. При температуре прессования менее 60^oC, процесс размягчения смолы будет недостаточным. Вязкая смола плохо пропитывает структуру исходного материала, распределение смолы в плитке неравномерно, имеются несклеенные в результате термопрессования участки, в связи с чем плитка теряет прочность и внешний вид. При температуре выше 75^oC смола имеет повышенную текучесть, вытекает наружу, выгорает и теряет свои полезные естественные свойства. Прочность плитки и внешний вид теряется. Выбор давления лежит в пределах от 30 до 50 кг/см². При давлении меньше 30 кг/см² масса выдавливаемой смолы недостаточна для склеивания материала, процесс спекания будет нарушен. Плитка также не соответствует механическим параметрам и внешнему виду. При давлении больше 50 кг/см² получается избыток смолы, выходящей наружу и прессуемая масса склеиваться не будет.

При использовании в качестве исходного материала для термопрессования шишечной шелухи и остовов шишек возможно как хаотичное расположение их, так и выкладывание аппликаций из остовов шишек на фоне шишечной шелухи. При использовании в качестве исходного материала для термопрессования измельченной смеси шишечной шелухи и измельченных остовов шишек кроме хаотичного расположения измельченной смеси, возможен на ее фоне вариант выкладывания аппликаций из шелухи шишек или остовов шишек. Разнообразить количество вариантов декоративности облицовочной плитки можно с помощью художественного тиснения, а также с помощью добавок хвои, скорлупы зерен орешек.

В качестве исходного материала для термопрессования могут использоваться, кроме отходов шишек кедра, также шишки других хвойных деревьев, например пихты, ели.

В таблице приведены физико-механические свойства декоративной облицовочной плитки из отходов шишек кедра, полученной по предлагаемому способу.

Приведенные в таблице физико-механические свойства декоративной плитки, полученной предлагаемым способом позволяют проводить следующие виды механических работ: пилить, пробивать гвоздями, навинчивать с помощью шурупов, строгать с торцов, шлифовать, что дает возможность использовать указанные плитки как отделочный материал для облицовки внутренних помещений.

Использование предлагаемого способа получения декоративных изделий из отходов деревьев обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возможность получения оригинальных декоративных изделий с экологически полезными свойствами за счет использования в качестве исходного сырья отходов шишек хвойных деревьев, а в качестве склеивающего компонента природную смолу самих шишек, которые благотворно влияют на окружающую среду и людей, уменьшить трудоемкость изготовления декоративных изделий в связи с исключением специального оборудования для механической обработки, а также в связи с исключением операций шлифования и полирования, предохраняющих поверхность декоративных изделий от окисления /старения/, уменьшить затраты на заготовку сырья, перерасход сырья, сократить затраты на электроэнергию за счет использования пресса небольшой мощности и за счет проведения технологического процесса, не требующего высоких температур для спекания исходного сырья при термопрессовании.

Формула изобретения

1. Способ получения декоративных изделий из отходов деревьев путем прессования при нагреве под давлением, отличающийся тем, что в качестве отходов деревьев используют отходы шишек хвойных деревьев, а прессование проводят при нагреве от 60 до 75^oC под давлением 30 - 50 кг/см² с выдержкой под давлением 8 - 12 мин, после прессования проводят фиксацию лицевой и тыльной поверхностей изделия без давления и выдерживают в течение 20 - 24 ч при комнатной температуре.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов шишек хвойных деревьев используют шишечную шелуху.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов шишек хвойных деревьев используют шишечную шелуху и остовы шишек.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве отходов шишек используют измельченную шелуху и измельченные остовы шишек.

РИСУНКИ

Рисунок 1