способ получения декоративных изделий из отходов деревьев

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.

Описание изобретения к патенту

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.