Строительные статьи

Получение листового бумажно-волокнистого отделочного материала из отходов


Современные требования к ком­фортности жилых и общественных помещений и энергосбережение обу­словливают повышенный интерес к строительным отделочным материа­лам с повышенными акустическими и теплоизоляционными свойствами.

Тепло - и звукоизоляционные отделочные материалы объединяет одно основное свойство — порис­тость. Наиболее распространенными являются материалы войлочной и ячеистой струлстуры. Из отделочных материалов войлочной структуры можно выделить древесноволокнис­тые и бумажно-слоистые плиты [1,2]. Однако они в большинстве своем яв­ляются сравнительно плотными, то есть низкопористыми и не могут быть отнесены непосредственно к тепло- звукоизоляционным.

Наиболее эффективными являют­ся ячеистые неорганические (типа пе­ностекла. пенобетона, пеногипса) и органические (пенопласты) мате­риалы [3. 4]. Не рассматривая до­стоинства и недостатки упомянутых выше отделочных материалов, можно отметить их относительно высокую стоимость по сравнению с отделочны­ми материалами, полученными с ис­пользованием отходов производства.

Ингредиенты, показатели

Шифр композиций

Б-1

Б-2

Б-3

Б-4

Б-5

Б-6

Б-7

Б-8

Б-9

Б-10

Бумажная макулатура, %

100

80

70

70

70

70

65

70

70

65

Отходы линолеума, %

-

10

10

20

20

20

25

20

20

20

Древесная пыль, %

-

10

20

10

5

-

-

6

-

-

Цемент, %

-

-

-

-

5

10

15

Гипс, %

-

-

-

-

-

5

10

15 ||

РеЖим прессования

Температура, °С / Давление, МПа / Время, мин

130/8/30

|

Физико-механические показатели

Прочность при изгибе, МПа

0,41

0.72

0,71

0,93

1.15

1.23

1,31

1,13

1,2

1,23

Условная прочность при растяжении, МПа

3,16

2,51

2,72

2,95

3,2

3,35

3,7

3,15

3,31

3,68

Влагопоглощение, %

72

63,6

57

49

54

55,5

77

62

61

60 1

Кажущаяся плотность, кг/м3

0,542

0,465

0,49

0,46

0,433

0,531

0,564

0,477

0,522

0,545

Твердость по Бринеллю, кг/мм2

7,2

5,37

7.36

7,02

6.3

7.02

7,7

7,46

9,2

9.95

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м К)

0.115

0.085

0.097

0.074

0.088

0,102

0,118

0.096

0.115

0,127 I

Коэффициент звукопоглощения

0,17

0,24

0,21

0,2В

0,22

0,16

0,12

0,19

0,15

0,13 I

Ниже излагаются результаты ис­следований возможности получения листового отделочного материала типа теплозвукоизоляиионного из бумажных отходов (макулатуры) и от­ходов производства линолеума на ворсовой основе. Бумажная макула­тура, обработанная соответствующим образом, выполняет в данном случае роль матрицы-связуюшего, а измель­ченные отходы линолеума на ворсо­вой подложке придают получаемому материалу необходимую пористость.

Предварительная подготовка бу­мажной макулатуры включает из­мельчение и последующее замачи­вание с перемешиванием до образо­вания однородной пульпы. Отходы производства линолеума преиму­щественно в виде лент боковых обрезов, содержащие 90—95% вор­совой подложки и 5—10% поди­ви нидхлоридной пленки, также подвергаются измельчению. Из­мельченные отходы представляют распушенную массу с равномерно распределенными в ней вкраплени­ями крошки поливннилхлорида.

Смесь приготовлялась путем до­бавления в водно-бумажную пульпу измельченных отходов линолеума в количестве 5—20 мае. % сухой бумаж­ной макулатуры при относительно ин­тенсивном перемешивании.

Бумажная масса должна полно­стью обволакивать распушенные отходы линолеума, выполняющие роль упругого каркаса. В качестве наполнителя использовалась также древесная пыль, яаляюшаяся отхо­дом деревообработки.

Полученная жидкая смесь про­цеживалась или отжималась от из­лишков воды до пастообразного состояния. Формование образцов материала в виде пластин осуществ­лялось в прессе путем нанесения равномерного слоя пастообразной массы между обогреваемыми пли­тами и последующего прессования при давлении 5—10 МПа и темпера­туре 130°С в течение 30 мин.

Выбор режимов формования обу­словливался сл еду ю щи м и обстоя - тельствами: так как исходная смесь не обладает текучестью, то давление призвано придать смеси необхо­димую плотность с одновременным отжимом остаточной влаги; темпера­тура прессования должна быть доста­точной для плавления поливинил - хлорид ной крошки (больше 130°С) и сушки; время прессования подбира­ется экспериментально из условия полного высушивания материала. При этом целлюлозные волокна бу­маги, а также лавсановые или шер­стяные волокна линолеум ной под­ложки при выбранной температуре не плавятся. П ВХ-включения в виде крошки расплавляются при этой тем­пературе, образуя сравнительно ред­кие узлы, скрепляюшие волокна.

Сформированная структура ма­териала обеспечивает необходимую пористость, которая может в опре­деленных пределах регулироваться составом смеси и давлением прес­сования. Состав исследованных композиций, режим прессования и некоторые физико-механические свойства приведены в таблице.

Разрушающее напряжение при изгибе определялось согласно ГОСТ 4648—71, прочность при рас­тяжении — по ГОСТ 11262-80, вла- гопоглошение — по ГОСТ 4650—80. Коэффициент теплопроводности определялся по методике измере­ния теплопроводности пенопластов [5]. Коэффициент звукопоглоще­ния — согласно методике [6J.

Введение добавок цемента и гипса в исследуемые составы обус­ловлено необходимостью увеличе­ния твердости изделий.

Представленные данные свиде­тельствуют о том, что кажущаяся плотность существенно не изменя­ется в пределах вариации составов. Добавление отходов линолеума до­вольно резко снижает кажущуюся плотность композитов, очевидно, вследствие увеличения пористости, в то время как прочностные показа­тели в значительной степени зави­сят от их состава. При этом измене­ние состава композита в большей мере сказывалось на прочности при изгибе, чем при растяжении.

Добавление в исходный материал измельченных отходов линолеума значительно увеличивает прочность при изгибе, что весьма существенно с точки зрения уменьшения ломкости листов при монтаже и объясняется волокнистой природой отходов ли­нолеума. Прочность при растяжении, наоборот, снижается и затем возрас­тает при добавлении в состав компо­зита древесной пыли.

Снижение разрывной прочности обусловлено уменьшением кажущей­ся плотности материала. Твердость колеблется в пределах 5,9—10 кг/мм2 (по Бринеллю), и эти колебания хо­рошо согласуются также с изменени - ями кажущейся плотности.

Из таблицы видно, что исходный материал, т. е. состоящий только из бумажной макулатуры, обладает сравнительно высоким влагопогло - шением. Введение в него гидрофоб­ных отходов линолеума примерно на 20—25% снижает алагопоглошение, что объясняется уменьшением в композите доли гидрофильного ма­териал. В свою очередь добаазение в композит цемента приводит к возра­станию величины этого показателя.

Коэффициент теплопроводности исследованных композитов пример­но в три раза меньше таковых для сплошных полимерных материалов |7| и в три раза больше коэффициен­тов теплопроводности пенопластов [8, 9J. Коэффициент звукопоглоще­ния при этом незначительно изменя­ется в пределах изученных рецептур­ных составов и по величине лежит в области коэффициентов звукоизоля­ции обычно применяемых для этих целей материалов [10].

Таким образом, по основным фи­зи ко - меха н и чес ки м п оказател я м раз - работанные материалы вписываются в рамки традиционных теплозвуко- изоляционных материалов и могут быть использованы для этих целей.

Для получения материалов на основе бумажной макулатуры и от­ходов производства линолеума в ви­де листов толщиной 4—10 мм может быть применена технологическая схема, предстааленная на рисунке.

Получение листового бумажно-волокнистого отделочного материала из отходов

Технологическая схема изготовления листового бумажно-волокнистого материала

Согласно этой схеме бумажная макулатура подвергается измель­чению в измельчителе типа дисмемб - ратора или дезинтегратора и поступа­ет в емкость для приготовления вод­ной пульпы. Длинномерные обрез­ные отходы линолеума предваритель­но измельчаются на любом режущем оборудовании или дробильных валь­цах и затем подвергаются оконча­тельному измельчению — распушке в измельчителе роторного типа (дис - мембраторе или дезинтеграторе). По­лученная масса дозируется в смеси­тельную емкость с водной бумажной пульпой. Сюда же поступают необхо­димые целевые добавки (древесная пыль, цемент, гипс и пр.). Получен­ная смесь распределяется слоем не­обходимой толщины на перфориро­ванном поддоне, где происходит слив воды. Затем полученный слой смеси отжимается от излишков воды и раз­мешается в межплитном пространст­ве многоэтажного обогреваемого пресса. Плиты пресса должны быть снабжены дренажным слоем в виде мелкоячеистой металлической сетки для удаления остатков влаги в про­цессе прессования. Прессование осуществляется при температуре 130—140°С и даалении 10-15 МПа в течение 30-40 мин. Полученные листы выгружаются из пресса, кром­ки листов обрезаются, и они поступа­ют на завершающие операции.

В заключение следует отметить, что производство листового тепло - звукоизоляционного материала це­лесообразно организовывать непо­средственно на предприятиях по из- готоале н и ю л и нол еу ма.

Список литературы

1. Белоусов Е. Д. Облицовка синте­тическими м атериал ам и. М.: Высшая школа. 1975. 271 с.

2. Го. юнт III. Н. Применение эффек - тивных материалов при ремонте жилых и общественных помеще­ний. М.: Стройиздат. 1979. 136 с.

3. Научные исследования в области повышения качества ограждаю­щих строительных конструкций / Под. ред. К. В. Панферова. М.: Стройиздат, 1982. 228 с.

4. Базганова И. С., Шамов И. В., Ту­рецкий Л. В. Ц Пластические массы. 1977. N9 5 С. 48-49

5. Романсиков И. Г. Физико-механи - ческие свойства пенистых пласт­масс. М.: Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. 1970.

6. Шамов И. В., Селиверстов П. И. / В кн. Методы физи ко-механиче­ских испытаний пенопластов М.: НИИТЭХИМ,1976. С. 4.

7. Промышленные полимерные композиционные материалы / Пол. ред. М. Ричардсона/ Пер. с англ. М.: Химия, 1980. 472 с.

8. Дульнев Г. И., Заринняк Ю. П. Теп­лопроводность смесей и компо­зитных материалов. JI.: Энер­гия, 1974. 264 с.

9. Дементьев А. Г., Тараканов О. Г. Структура и свойства пеноплас­тов. М.: Химия, 1983. 171 с.

10.Справочник строителя-отделоч - ника / П. Н. Швец и др. Киев.: Вуд1вельник. 1974

Современный уровень техноло­гии требует увеличения интенсив­ности процессов, прохоляших в высокотемпературном промышлен - ном оборудовании наряду с > величе - нием энерго - и ресурсоэффективно - сти производства. Продление срока службы основных агрегатов, сокра­щение ремонтного цикла и увеличе­ние межремонтного периода работы такого оборудования при этом неиз­бежно вызывают ужесточение требо­ваний к жаростойким материалам.

Жаростойкие теплоизоляцион­ные матери азы используются в каче­стве конструкционно-теплоизоляци­онных материалов при строительстве и реконструкции высокотемператур­ных агрегатов, что способствует сни­жению потерь тепла и. следователь­но, его аккумуляции. Благодаря это­му достигается не только экономия энергии, но и повышается качество продукции за счет обеспечения ус­тойчивой равномерности внутрипеч - ной температуры, увеличивается вы­ход кондиционной продукции и улучшаются условия труда, что делает возможным значительное повыше­ние производительности.

Вместе с тем традиционные жаростой кие констру киионно-теп - лоизоляционные материалы (пер - литоглиноземистые, керамоверми- кулитовые, облегченные шамотные, пенокорундовые, пенодинасовые и др.) требуют использования как де­фицитного сырья, так и сложной энергоемкой технологии изготовле­ния, включающей неоднократное нагревание сырья и полуфабрикатов до высокой температуры.

Перспективным путем решения указанной проблемы является использование ячеистого бетона — наиболее эффективного конструкци- онно-те плои зол ятю иного материа­ла. Однако обычный ячеистый бетон характеризуется низкой жаростойко­стью, обусловленной деструктивным характером дегидратации цементно­го камня на основе традиционных вя­жуших. В связи с этим бьш сделан вы­вод о целесообразности использова­ния хля производства жаростойкого ячеистого бетона эффективного жа­ростойкого вяжушего — щелочного алюмосиликатного связующего.

Щелочное алюмосиликатное связующее — новый вид гидравли­ческих вяжущих веществ, разра­ботанный в Государственном на- учно-исследовательском институте вяжуших веществ и материалов им. В. Д. Глуховского (Киев, Украи­на) [1]. Особенностью этого связу­ющего является преобладание в составе новообразований неоргани­ческих полимерных структур - ана­логов природных цеолитов |2], что предопределяет как высокую долго­вечность [3], так и высокие эксплу­атационные свойства материалов на его основе — прочность, жаростой­кость [4] и др. Кроме того, данное связующее характеризуется эколо­гической чистотой и высокой тех­нологичностью, то есть свойства материалов на его основе можно ре­гулировать в широких пределах.

П. В. КРИВЕНКО. профессор. Г. Ю. КОВАЛЬЧУК. Государственный научно-исследовательский институт вяжущих веществ и материалов им. В. Д. Глуховского (Киев. Украина)

Строительные статьи

Новые тенденции в ремонте квартир, что несет 2017 год?

Новые тенденции в ремонте квартир, что несет 2017 год? Современные тенденции ремонта удивляют...

Высококлассные пластиковые офисные перегородки — рациональное решение

Высококлассные пластиковые офисные перегородки - рациональное решение Офисный ремонт - продолжительное и затратное мероприятие. Для оптимизации времени и средств, потраченных на обустройство рабочей площади, следует выбирать многофункциональные и долговечные конструкции. …

Советы: делаем бетонный раствор и разбираемся с его видами

Ни одна стройка не обходится без бетона. Казалось бы он везде одинаковый, но на самом деле существует много различных видов подобной смеси. В чем их отличие и как выбирать бетон …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.