Виды изделий из вспученного жидкого стекла. Технология получения композиционных материалов
Это группа высокопористых материалов является продуктом термического или химического вспучивания гидратированного растворимого стекла (гидратированных щелочных силикатов). Их можно классифицировать по следующим принципам: природе структурообразующих элементов изделий, принципу вспучивания, фракционному составу и эксплуатационным свойствам.
Различают вспученные жидкостекольные материалы, представляющие собой продукты вспучивания гидратированных растворимых стекол, и композиционные материалы, включающие гранулированное вспученное жидкое стекло и связующее. По природе вспучивания жидкостекольные материалы разделяются на термовспученные и вспученные в результате химического взаимодействия между стеклом и специально введенным в него веществом.
К термовспученным материалам относят зернистые, а также обжиговые монолитные материалы. К вспученным химическим путем — заливочные композиции, в которые вводят газообразующий компонент.
Зернистые материалы в зависимости от гранулометрического состава подразделяют на крупнозернистый (стеклопор) с размером зерен более 5 мм и мелкозернистый (силипор) — от 0,1 до5 мм.
Основным различием эксплуатационных свойств материалов на основе жидкого стекла является их отношение к действию воды. Различают неводостойкие материалы, эксплуатация которых возможна при относительной влажности воздуха до 75°С, и материалы с повышенной водостойкостью, способные длительное время выдерживать действие воды.
Композиционные материалы, изготовляемые в виде изделий на основе зернистых продуктов, в зависимости от заполнения межзерновойпустотности связующими веществами делят на материалы с контактным и объемным омоноличиванием. Особой формой композиционных материалов следует считать сотопластовые изделия, представляющие собой сотопластовый каркас из бумаги или ткани, пропитанных специальными растворами, заполненный мелкодисперсным зерновым материалом из вспученного жидкого стекла, например силипором.
К достоинствам этих материалов следует отнести простоту и малую энергоемкость технологии, высокие теплоизоляционные свойства [силипор — 0,028...0,035 Вт/(м-°С), а стеклопор и изделий на его основе не превышает 0,065 Вт/(м-°С)], низкую среднюю плотность (от 10...60 кг/м3 для зернистых материалов, до 200 кг/м3 для композиционных изделий), негорючесть.
К недостаткам, сдерживающим развитие производства материалов на основе вспученного жидкого стекла, относятся ограниченная водостойкость и дефицитность гидратированных натриевых силикатов.
43.Производство мягких двп. Способы получения древесного волокна.В зависимости от степени уплотнения при изготовлении древесноволокнистые плиты могут быть мягкими (М). Основной показатель объемная масс.
Прочность плит при растяжении меньше прочности при изгибе примерно в 1,5 раза. Водостойкость древесноволокнистых плит всех видов невысока, особенно мала она у мягких высокопористых плит. Водопоглощение мягких плит значительно, и достигает за 2 ч 12—30%, Акустические свойства древесноволокиистых плит хорошие. Коэффициент звукопоглощения плит зависит от их пористости, а также от толщины и состояния их поверхности и при частоте колебаний 1000 Гц составляет 0,4—0,55.
Сырьем для производства древесноволокнистых плит служит древесина, а также стебли некоторых растений. Можно использовать: неделовую древесину хвойных (сосна, ель, пихта, кедр) и лиственных (береза, тополь, ива, липа) пород; отходы при заготовке леса (сучья, ветви, вершины); отходы от распила (горбыль, рейка) и деревообработки;
Основным видом сырья служит древесина. Древесина состоит из целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз, образующих оболочку клеток, а также смол, эфирных масел, дубильных и красящих веществ. Целлюлоза — химически стойкое вещество, не растворяющееся в воде и гидролизирующееся при давлении 1 —1,5 МПа и температуре 180°С.
Способы получения древесного волокна Получение древесных волокон—процесс весьма многодельный и энергоемкий, он включает следующие последовательно осуществляемые операции: снятие коры с древесины (окоривание), распиловку дровяного долготья, колку толстых чураков, рубку древесины в щепку, размол щепы и получение волокнистой массы. Далее производят подготовку волокнистой массы путем ее сортировки, сгущения и проклейки.
Получение древесного волокна осуществляют одним из трех способов: механическим, термомеханическим или химико-механическим.
Механический способ получения волокна основан на истирании чураков быстровращающимися рифлеными дисками без прогрева или с прогревом древесины, с применением химических веществ и других средств, облегчающих размол древесины.
Термомеханический способ размола древесины основан на двустадийной обработке щепы: предварительном разогреве ее горячей водой (не ниже 70°С) или паром высокого давления с температурой 170... 190°С и последующем истирании ее между вращающимися с разной скоростью или в разные стороны рифлеными дисками. Разогрев щепы обычно производят в специальной камере размольной машины (дефибратора или рафинатора).
Химико-механический способ основан на различной растворимости компонентов древесины в слабом растворе щелочи и реализуется в два этапа: проваревание древесной щепы в слабощелочном растворе и механический размол проваренной щепы. При варке древесины в слабощелочном растворе происходит полное постепенное растворение лигнина и частичное гимицеллюлозы и инкрустирующих веществ, соединяющих волокна.