Композиция для получения огнезащищенных древесно-волокнистых плит
Владельцы патента RU 2486054:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) (RU)
Изобретение относится к области получения строительных материалов. Предложена композиция, включающая древесно-волокнистую массу, гидрофобную эмульсию в виде парафина и серной кислоты и вспученный вермикулит. При этом вспученный вермикулит имеет размеры частиц 0,01-0,4 мм. Данная композиция позволяет получить древесно-волокнистую плиту, обладающую огнезащищенными свойствами. 2 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области строительным материалов и может быть использовано при строительстве зданий, морских и речных судов, в авиации, автомобилестроении.
Известен состав сырьевой смеси, включающий вспученный вермикулит (25-84%), жидкое стекло (14-55%) и добавку отхода производства слюдопласта (2-20 мас.%), содержащий кремнийорганические и другие лаки (например, KO-901, KO-914) [SU 1451127, МПК С04В 28/34, 28/26, 1989].
Недостатком данной смеси является то, что кремнийорганические и другие лаки выделяют при горении вредные вещества. Кроме того, отсутствует реальная сырьевая база для получения отходов слюдопласта, содержащих упомянутые выше лаки, так как объем производства таких слюдопластов составляет всего несколько десятков тонн в год и соответственно годовое количество отходов не превысит 5-10 т, что для производства огнезащитных строительных материалов недостаточно.
Известен сырьевой состав шихты для изготовления (с обогреванием смеси до 600°С) высокопористой керамики на основе жидкого стекла и вермикулита, включающий вспученный вермикулит и молотый шлак металлургических производств при следующем соотношении компонентов, мас.%: фракция Ф1 из исходного вермикулита с размером частиц 1-10 мм - основа (60-30); фракция Ф2 из молотого вермикулита с размером частиц от 0,15 до 0,40 от фракции Ф1 - 12-15; фракция Ф3 из молотого вермикулита с размером частиц от 0,15 до 0,40 от фракции Ф2 - 2,5-7,5; фракция Ф4, состоящая из частиц молотого шлака металлургических производств с размером частиц от 0,15 до 0,40 от фракции Ф3 в количестве от 2,5-15; жидкое стекло 13-20; отверждающий агент - 10-12,5.
Характеристика: плотность 180-220 кг/м3, теплопроводность 0,05-0,07 Вт/(м·K) [Патент РФ 2092467, С04В 38/08,1997].
Недостатком данного состава является невозможность его применения в качестве огнезащитного и конструкционного материала из-за высокой пористости.
Известна композиция для получения древесно-волокнистых плит (ДВП), включающая, мас.%: древесное волокно 93-99,7, гидрофобную добавку, включающую нефтяные парафины 0,1-2,5 и осадитель в виде минеральных кислот 0,2-4,5(в том числе серную кислоту) [Патент РФ 2186807, C08L 97/02, B27N 3/04].
Недостатком известной композиции является высокая пожароопасность получаемых из нее ДВП.
Изобретение решает задачу разработки композиции для получения огнезащищенных древесно-волокнистых плит.
Техническим результатом изобретения является разработка композиции для получения огнезащищенных древесно-волокнистых плит.
Указанный технический результат достигается тем, что композиция для получения огнезащищенных древесно-волокнистых плит, включающая древесно-волокнистую массу, гидрофобную эмульсию, содержащую нефтяные парафины и осадитель - серную кислоту, дополнительно содержит вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, %
| Древесно-волокнистая масса | 58-78 |
| Вспученный вермикулит | 10-30 |
| Парафин | 8-12 |
| Серная кислота | 0,8-1,2 |
при этом вспученный вермикулит имеет размеры частиц 0,01-0,40 мм.
Размер частиц вспученного вермикулита для введения в композицию подобран опытным путем. Использование частиц с размерами более 0,4 мм приводит к ухудшению физико-механических показателей готовой продукции, а менее 0,01 мм использовать не целесообразно.
Использование вспученного вермикулита с размерами частиц 0,01-0,4 мм позволяет минералу равномерно распределяться по всему объему плиты, обеспечивая тем самым повышение ее огнестойких свойств при сохранении основных физико-механических показателей на уровне требования ГОСТ 4598-86.
Вспученный вермикулит является сыпучим, легким, высокопористым материалом, с характерной чешуйчатой структурой, без запаха. Вермикулит во вспученном состоянии после удаления гидратной воды имеет плотность от 80 до 150 кг/м3 и является прекрасной основой для формования из него различных по свойствам материалов.
Использование вермикулита в композиции для производства древесно-волокнистых плит позволяет снизить их пожарную опасность и улучшить эксплуатационные характеристики древесно-волокнистых плит. Применение его для производства ДВП с целью снижения пожарной безопасности не известно.
Пример 1
Для приготовления композиции проводят измельчение вермикулита на размольной установке, работающей по способу сухого размола.
В емкость объемом 10 л загружают суспензию древесно-волокнистой массы, содержащую 220 г а.с.в. (78%), добавляют 2,46 г парафина (11,2%), затем 0,18 г (0,8%) осадителя - серной кислоты концентрацией 98%, и 22 г (10%) измельченного вспученного вермикулита с размерами частиц 0,4 мм.
Смесь перемешивают, формуют и прессуют в горячем прессе.
Примеры 2-5 аналогичны примеру 1, данные по составу приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Составляющие | Состав 1 | Состав 2 | Состав 3 | Состав 4 | Состав 5 |
| Древесно-волокнистая масса,% | 78 | 73 | 68 | 63 | 58 |
| Вспученный вермикулит, % | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| Парафин,% | 11,2 | 11,1 | 11 | 10,9 | 10,8 |
| Серная кислота 98%, % | 0,8 | 0,9 | 1 | 1,1 | 1,2 |
| Размеры частиц вспученного вермикулита, мм | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,01 |
Испытания ДВП со вспученным вермикулитом проводились на установке ОТМ по методу экспериментального определения группы трудногорючих и горючих твердых веществ и материалов ГОСТ 12.1.044.-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». Снижение горючести плит показано для каждого примера в табл.2.
| Таблица 2 | |||
| Состав | Дtmax | Дm,% | Ф |
| Состав 1 | 59,5 | 58,2 | более 4 мин. |
| Состав 2 | 58,7 | 57,9 | |
| Состав 3 | 57,6 | 56,1 | |
| Состав 4 | 56,2 | 53,0 | |
| Состав 5 | 55,8 | 50,0 | |
| Примечание: Дtmax - максимальное приращение температуры газообразных продуктов горения, Дm - потеря массы образца, ф - время достижения максимальной температуры газообразных продуктов горения |
Как видно из данных таблицы 2, использование вермикулита в композиции для производства древесно-волокнистых плит позволяет снизить их пожарную опасность, и улучшить эксплуатационные характеристики древесно-волокнистых плит
Источники информации
1. Патент РФ 2186807, C08L 97/02, B27N 3/04.
2. Авторское свидетельство 1451127, С04В 28/34, 28/26, 1989.
3. Авторское свидетельство 867911, С04В 43/00, 1981 г.
4. Патент РФ 2092467, С04В 38/08, 1997.
Композиция для получения огнезащищенных древесно-волокнистых плит, включающая древесно-волокнистую массу, гидрофобную эмульсию в виде парафина и серной кислоты, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, %:
| Древесно-волокнистая масса | 58-78 |
| Вспученный вермикулит | 10-30 |
| Парафин | 8-12 |
| Серная кислота | 0,8-1,2, |
при этом вспученный вермикулит имеет размеры частиц 0,010-0,4 мм.
