Использование отходов растительного сырья в производстве строительных материалов

Отходы процессов заготовки и обработки древесины и ряда сельскохозяйственных культур (горбыль, обрезки, шпон, кора, стружки, опилки, стебли растений (соломы), шелуха) могут быть весьма эффективно использованы для производства различного вида древесных плит (древесностружечных, древесноволокнистых, цементностружечных, гипсоволокнистых, гипсоопилочных), муки, пластиков, в составе некоторых бетонов. Использование таких отходов, наряду с неделовой древесиной на заводах древесных плит отличается пониженными капитальными затратами. Изготовление древесноволокнистых пластин (ДВП) из отходов осуществляется двумя способами:

1. сухим- с введением в обработанную массу в качестве связующего 4-8% синтетической смолы.

2. мокрым- без добавки связующего.(механический размол сырья или химико-механическим способом, при котором сырьё варят в щелочных растворах, а затем измельчают размолом)

Технология ДВП различается в зависимости от их назначения. В промышленности изоляционные изоляционно-отделочные, полутвердые, твердые, сверхтвердые и размягченные виды комбинированных ДВП. Для придания им водостойкости в волокнистую массу добавляют парафиновые, масленые, смоляные и др. эмульсии и осадители [Al2(SO4)3]. Полученную массу отправляют на отливочные машины, где и формируют ДВП. В зависимости от назначения ДВП последующая обработка отлитых плит сводится операциям сушки, горячего прессования, закалки, увлажнения. Поверхность ДВП часто облагораживают полимерными пленками, бумажными пластиками и др. средствами. Толщина ДВП (отечеств.) 3-8 мм, ширина 1-1,8 м, длина 1,2-36 м. ДВП широко используют в качестве теплоизоляционных и отделочных материалов в строительстве, а также в мебельном и тарном производстве.

Разработаны рецептуры производства ДВП из коры (иногда с добавкой древесины), позволяющие получить (пористые, полутвердые и твердые и др.) с применением дешевых связующих (например: водной битумной эмульсии) или без них.

Другое направление – получение ДСП (древесностружечных плит). Используют отходы растительного сырья смешивая со связующими (фенол-формаоьдегидные, мочевино-формальдегидные, и др. смолы) и подготовленную таким образом массу подвергают горячему плоскому прессованию, с получением изделий различной плотности. Поверхность ДСП может быть отделана теми же средствами облагораживания, которые используются в производстве ДВП. Производство ДСП может быть из бывшей в употреблении ящичной тары.

Еще одно перспективное направление использования отходов в строительной индустрии является производство древесных пластиков. Под этим термином объединяют древесно-слоистые пластинки, древесно-пластические массы и прессованную древесину.

Лиственные породы древесины в виде тонких пластин (шпона) используют для получения древесно-слоистых пластиков, производство которых заключается в обработке шпона растворами термореактивных синтетических смол с последующей подсушкой и сборкой в пакеты. С целью улучшения прочности и эластичности изделий используют армируюшие материалы (фольга, металлическая сетка, прорезиненная ткань и т. п.), а для повышения их антифрикционных свойств вводят графит и масла. Древесно-слоистые пластинки используют в качестве конструкционных материалов в судостроительной, электротехнической и машиностроительной отрасли.

Растительные отходы в виде опилок, стружек, тонких и мелких (отходов) обрезков, волокон служат сырьем для производства древесно-пластичеких масс. Их обрабатывают растворами синтетических смол, сушат получаемую массу и в горячем виде прессуют в пресс-формы с получением профильных или плиточных изделий.

Плиточные изделия ввиду их хороших прочностных, электроизоляционных и антифрикционных свойств используют в машиностроении, аппаратостроении, электротехнической промышленности, производстве строительных материалов и по некоторым другим направлениям. Производство древесно-прессованных пластиков требует лишь 15-35% синтетического связующего от общей суммы изделий. Это значительно меньше, чем в производстве традиционных видов пластиков (текстолит, волокнит).

Древесные стружки и опилки используют для производства древесной муки (тонкодисперсный раствор 150-420 мкм сыпучий порошок, полученный сухим помолом сырья (мельницы ударного действия, маятнико-роликовые мельницы, жернова) с последующим отделением продукта на ситах или в воздушных сепараторах.

Древесную муку используют в производстве ряда строительных материалов (линолеум, ксилолит и др.), в мебельной промышленности, для получения взрывчатых веществ и др. целей. Дробленные отходы (опилки, стружки, костра, кора и др.) в виде заполнителя часто вместе с песком в смеси с минеральными вяжущими материалами (портландцемент, гипс), водой и, иногда, химическими добавками, играющих роль ускорителей твердения цемента (например, CaCl₂, Al₂(SO₄)₃ с Ca(OH)₂) и др.) служат для получения арболита (каролита).