[go: up one dir, main page]

RU2639981C1 - Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты) - Google Patents

Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2639981C1
RU2639981C1 RU2016146379A RU2016146379A RU2639981C1 RU 2639981 C1 RU2639981 C1 RU 2639981C1 RU 2016146379 A RU2016146379 A RU 2016146379A RU 2016146379 A RU2016146379 A RU 2016146379A RU 2639981 C1 RU2639981 C1 RU 2639981C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
straw
binder
cereal crops
agricultural crops
composition
Prior art date
Application number
RU2016146379A
Other languages
English (en)
Inventor
Давуд Али-оглы Кадималиев
Виктор Васильевич Ревин
Николай Васильевич Новокупцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева".
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева". filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева".
Priority to RU2016146379A priority Critical patent/RU2639981C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2639981C1 publication Critical patent/RU2639981C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к производству строительных материалов, в частности к изготовлению прессованных плит. Композиция включает измельченную солому злаковых сельскохозяйственных культур и связующее. Композиция по первому варианту выполнения в качестве связующего содержит модифицированную биомассу остаточных дрожжевых отходов производства пива. Соотношение компонентов, мас. %: измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур - 58-60, модифицированная биомасса остаточных дрожжевых отходов производства пива - 40-42. Композиция по второму варианту выполнения в качестве связующего содержит культуральную жидкость, содержащую экзополисахарид леван. Соотношение компонентов, мас. %: измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур - 65-67, культуральная жидкость, содержащая экзополисахарид леван - 33-35. Повышается прочность, снижается токсичность прессованных материалов из соломы. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к строительным и утеплительным материалам, а именно к композиции для изготовления прессованных плит из соломы злаковых сельскохозяйственных культур.
Известен способ изготовления плит из стеблей однолетних растений, включающий формирование ковра, смешивание со связующим - 50 %-ной древесно-полиэтиленовой порошковой смесью с последующим прессованием. Растения составляют 40-70 %, смесь - 30-60 %. Процесс включает послойную укладку растений с последующей засыпкой связующей смесью. Давление прессования 10-15 кг⋅с/см2, температура нагрева 130-180 ºС, выдержка 0,9-1,6 мин/мм (SU 1825734, МПК В27N 3/02, опубл. 13.11.1989).
Недостатком известного решения является то, что технология подготовки ковра (пресс-массы) сложная и занимает длительное время до 20 суток.
Известен способ изготовления строительных и утеплительных плит из соломы. Тюки чистой, сухой, светлой соломы подаются в машину под действием силы тяжести через загрузочные люки. После измельчения солому набивают в туннели шириной около 1,2 м и высотой 5 см и спрессовывают под давлением около 1400 кН/м2 при температуре от 150 до 250oС. Никаких связующих веществ не применяют. На плиту наклеивают бумажную облицовку, после чего плите дают остыть и разрезают ее на куски нужной длины (Стейнифорт А.Р. Солома злаковых культур. - М., 1983).
Недостатком известного решения является низкая прочность и влагостойкость.
Известен способ изготовления прессованных материалов, включающий смешивание древесных и соломенных частиц с карбомидоформальдегидной или фенолформальдегидной смолой и хлористым аммонием, формирование однослойного ковра и горячее прессование (UK 21438, МПК В27N 3/00, опубл. 15.03.2007).
Недостатками известного решения является то, что в качестве связующего используют токсичные смолы, а плитный материал имеет низкую механическую прочность за счет добавления в солому древесных частиц.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ изготовления стружечных плит, включающий смешивание растительной массы, состоящей в основном из соломы с карбомидоформальдегидной или фенолформальдегидной смолой и хлористым аммонием, формирование трехослойного ковра и горячее прессование (Pavlo Bekhta, Suleyman Korkut, and Salim Hiziroglu. Effect of Pretreatment of Raw Material on Properties of Particleboard Panels Made from Wheat Straw // BioResources. 2013, 8(3), 4766-4774).
Недостатком известного способа является то, что в качестве связующего используют токсичные смолы.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в снижении токсичности и повышении прочности изготовленных прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур за счет применения экологически безопасных связующих на основе природного сырья, которые также обладают высокими адгезивными свойствами.
Сущность изобретения заключается в том, что композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур по первому варианту включает измельченную растительную массу – солому злаковых сельскохозяйственных культур и связующее - модифицированную биомассу остаточных дрожжевых отходов производства пива, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур 58-60,
модифицированная биомасса остаточных дрожжевых отходов производства пива 40-42.
Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур по второму варианту включает измельченную растительную массу – солому злаковых сельскохозяйственных культур и связующее - культуральную жидкость, содержащую экзополисахарид леван, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур 65-67,
культуральная жидкость, содержащая экзополисахарид леван 33-35.
В табл. 1 представлены составы композиций для изготовления прессованных материалов; в табл. 2 - показатели физико-механических свойств изготовленных прессованных плит толщиной 10 мм (табл. 1 и 2 даны в конце описания).
Вариант 1. Прессованный материал из соломы (например, плиты) изготавливают следующим образом. В качестве основного сырья для изготовления прессованного материала используют измельченную растительную массу - солому злаковых сельскохозяйственных культур (ячмень, пшеница, рожь) размером около 5–10×2–4×0,5–1,0 см. Измельчение соломы длиной 5-10 см проводят на планетарной шаровой мельнице Retsch PM 400 («RETSCH», Хаан, Германия) при 380 об/мин в течение 40 сек. В качестве связующего используют модифицированную биомассу остаточных дрожжевых отходов производства пива, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур 58-60,
модифицированная биомасса остаточных дрожжевых отходов производства пива 40-42.
Модифицированную биомассу остаточных дрожжевых отходов производства пива получают обработкой раствором гидроксида натрия остаточных пивных дрожжей в соотношении 1:1 в течение 30 мин, после чего полученную массу центрифугириюут при 6000 об/мин в течение 15 мин. Надосадочную жидкость сливают. Модифицированные таким образом отходы используют в дальнейшем для приготовления биосвязующих, в которые добавляют пластификатор глицерин и антисептик – борную кислоту (RU 2493001, МПК B27N 3/00, опубл. 20.09.2013).
Вариант 2. В качестве основного сырья для изготовления прессованного материала используют измельченную растительную массу - солому злаковых сельскохозяйственных культур (ячмень, пшеница, рожь) размером около 5–10×2–4×0,5–1,0 см. В качестве связующего используют культуральную жидкость, содержащую экзополисахарид леван, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур 65-67,
культуральная жидкость, содержащая экзополисахарид леван 33-35.
Культуральную жидкость получают в результате выращивания штамма A. vinelandii Д-08 с использованием питательной среды, содержащей отходы пищевых производств – мелассу, барду и молочную сыворотку при внесении посевного материала (маточного раствора бактерий) в количестве 10 %. В полученную культуральную жидкость вносят антисептик – борную кислоту в количестве 1 % по массе (RU 2574211, МПК C12P 19/04, C12N 1/20, опубл. 10.02.2016).
Для приготовления композиций используют 100 г мелкоизмельченной соломы злаковых сельскохозяйственных культур, которую смешивают со связующим с 70 мл модифицированной биомассой остаточных дрожжевых отходов производства пива или с 50 мл культуральной жидкости. Высушивание композиций проводят в сушильном шкафу при температуре 70 ºС до влажности 6–8 % (табл. 1).
Полученные композиции загружают в пресс-форму (5×15 см), проводят холодную подпрессовку, а затем горячее прессование на термогидравлическом прессе при температуре 140-160 ºС и давлении 3-5 МПа на 1 мм толщины плиты, время прессования 10 мин.
После нагрева и выдержки при заданной температуре осуществляется охлаждение сформированных изделий прессованных плит до температуры 50-60 ºС. Из предлагаемых композиций можно изготовить плитный материал любых размеров и различной конфигурации.
На основе предлагаемых композиций для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур получают плиты без добавления специальных упрочняющих добавок и органических смол. Исключение связующих на основе органических смол позволяет сократить выделение формальдегида из готовых изделий, обеспечивая экологическую чистоту материала и технологического процесса изготовления плит, а также снизить их себестоимость.
Из данных табл. 1 видно, что составы 2 и 3 варианта 1 являются оптимальными, так как при добавлении в 58-60 % измельченной соломы модифицированной биомассы остаточных дрожжевых отходов производства пива 40-42 % повышается прочность на 11 %. В варианте 2 составы 2 и 3 являются оптимальными, так как при добавлении в 65-67 % измельченной соломы культуральной жидкости, содержащей экзополисахарид леван 33-35 %, повышается прочность на 10 %.
Из данных табл. 2 видно, что содержание формальдегида на 100 г абсолютно сухой прессованной плиты снижается до 2 мг, что позволяет отнести предлагаемый прессованный материал к классу токсичности Е1 (ГОСТ 10632 - 2014).
По сравнению с известным решением предлагаемое изобретение позволяет снизить токсичность и повысить прочность изготовленных прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур за счет применения экологически безопасных связующих на основе природного сырья, которые обладают высокими адгезивными свойствами, а также снизить их себестоимость.

Claims (6)

1. Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур, включающая измельченную растительную массу – солому злаковых сельскохозяйственных культур и связующее, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют модифицированную биомассу остаточных дрожжевых отходов производства пива, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур размером (5–10)×(2–4)×(0,5–1,0) см - 58-60,
модифицированная биомасса остаточных дрожжевых отходов производства пива - 40-42.
2. Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур, включающая измельченную растительную массу – солому злаковых сельскохозяйственных культур и связующее, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют культуральную жидкость, содержащую экзополисахарид леван, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
измельченная солома злаковых сельскохозяйственных культур размером (5–10)×(2–4)×(0,5–1,0) см - 65-67,
культуральная жидкость, содержащая экзополисахарид леван - 33-35.
RU2016146379A 2016-11-25 2016-11-25 Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты) RU2639981C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146379A RU2639981C1 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146379A RU2639981C1 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639981C1 true RU2639981C1 (ru) 2017-12-25

Family

ID=63857455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146379A RU2639981C1 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639981C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682450C1 (ru) * 2018-06-27 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Способ изготовления строительных плит
RU2723724C1 (ru) * 2019-10-04 2020-06-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Композиция для получения биоразлагаемого горшка для рассады, обладающая фунгицидным и ростостимулирующим эффектом, и способ его изготовления
RU2725361C1 (ru) * 2019-12-13 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Способ изготовления строительных соломенных блоков

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679145A (en) * 1992-08-11 1997-10-21 E. Khashoggi Industries Starch-based compositions having uniformly dispersed fibers used to manufacture high strength articles having a fiber-reinforced, starch-bound cellular matrix
US20080220237A1 (en) * 2004-03-14 2008-09-11 Horst Korger Three-Dimensional Structure Consisting of Natural Fibers in the Form of Matting, Panels, Hollow Bodies, Molded Parts or the Like
RU2493001C1 (ru) * 2012-03-26 2013-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.Н. Огарёва" Пресс-масса для изготовления древесно-стружечных плит
RU2574211C1 (ru) * 2014-11-26 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Способ получения экзополисахарида левана

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679145A (en) * 1992-08-11 1997-10-21 E. Khashoggi Industries Starch-based compositions having uniformly dispersed fibers used to manufacture high strength articles having a fiber-reinforced, starch-bound cellular matrix
US20080220237A1 (en) * 2004-03-14 2008-09-11 Horst Korger Three-Dimensional Structure Consisting of Natural Fibers in the Form of Matting, Panels, Hollow Bodies, Molded Parts or the Like
RU2493001C1 (ru) * 2012-03-26 2013-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.Н. Огарёва" Пресс-масса для изготовления древесно-стружечных плит
RU2574211C1 (ru) * 2014-11-26 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Способ получения экзополисахарида левана

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682450C1 (ru) * 2018-06-27 2019-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Способ изготовления строительных плит
RU2723724C1 (ru) * 2019-10-04 2020-06-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Композиция для получения биоразлагаемого горшка для рассады, обладающая фунгицидным и ростостимулирующим эффектом, и способ его изготовления
RU2725361C1 (ru) * 2019-12-13 2020-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Способ изготовления строительных соломенных блоков

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106346589A (zh) 全桉木边角料生产防虫防霉定向刨花板的方法
CN102514075B (zh) 一种大蒜秸秆板材及其制备方法
CN101486216B (zh) 沙生灌木复合纤维板及其制造方法
CN102975270B (zh) 一种漆酶/介体体系活化玉米秸秆制造阻燃碎料板的方法
RU2639981C1 (ru) Композиция для изготовления прессованных материалов из соломы злаковых сельскохозяйственных культур (варианты)
Elbadawi et al. Mechanical and physical properties of particleboards made from Ailanthus wood and UF resin fortified by Acacias tannins blend
CN106182218B (zh) 采用防虫防霉复合脲醛树脂生产全桉木胶合板的方法
CN101716786B (zh) 桉木树皮碎料夹芯贴面胶合板及其制造方法
CN102179856A (zh) 一种高强度刨花板及其制造方法
CN102604587A (zh) 一种无甲醛胶粘剂及使用其生产无甲醛刨花板的方法
CN106363760A (zh) 采用防虫防霉复合脲醛树脂生产刨花板的方法
CN102501288A (zh) 一种环保型脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板的制备方法
KR102122810B1 (ko) 친환경 가공목재의 제조방법 및 이로부터 제조되는 친환경 가공목재
KR102109459B1 (ko) 휨이나 뒤틀림이 발생하지 않고 강도가 우수한 친환경 가공목재의 제조방법 및 이로부터 제조되는 휨이나 뒤틀림이 발생하지 않고 강도가 우수한 친환경 가공목재
CN108582394A (zh) 一种农作物秸秆环保阻燃无胶碎料板及其制备方法
CN105108841A (zh) 一种防虫低醛衣柜板的制作方法
CN101716785B (zh) 桉木树皮纤维隔音人造板及其制造方法
RU2493001C1 (ru) Пресс-масса для изготовления древесно-стружечных плит
RU2682450C1 (ru) Способ изготовления строительных плит
CN107141832B (zh) 一种利用多种生物质联合制备的环保花盆及其生产方法
KR20150101825A (ko) 가축 보조사료 조성물 및 그의 블록 제조방법
CN104029270A (zh) 一种玉米秆刨花板的加工方法
RU2656067C2 (ru) Способ получения плитных материалов на основе кавитированного растительного сырья и синтетических связующих
KR100881023B1 (ko) 성형과 압축을 병행한 수도용 매트 상토
KR100881022B1 (ko) 성형과 압축을 병행한 수도용 매트 상토의 제조 방법