Обработка промышленной конопли для получения стройматериалов

Стебли конопли обрабатываются, чтобы отделить костру от лубяных волокон и произвести куски костры в процессе, называемом здесь декортикацией. В контексте настоящего описания термин «декортикация» относится к процессу отделения внешней волокнистой коры или луба растения от его костры. Этот процесс может быть выполнен вручную путем снятия лубяных волокон со стебля.

Предпочтительно, чтобы декортикация была автоматизирована с использованием машин и методов, предназначенных для обработки растений конопли или адаптированных к машинам и методам, используемым для обработки сахарного тростника или льна. В одном варианте осуществления грубая костра может быть отделена от лубяного волокна путем молоткового измельчения стеблей через грубое сито.

Подготовка костры  удаление корней

При желании материал может быть дополнительно просеян и / или измельчен молотком для получения более мелкого материала препятствия. Более длинные пряди каннабис могут быть получены путем отделения косточки от целых стеблей конопли, которые были спрессованы и расщеплены. Таким способом можно изготавливать жесткие пряди длиной более примерно 25 мм. В этом случае плетень следует разрезать в продольном направлении, чтобы получить длинные, тонкие и узкие пряди.

Один пример устройства для удаления корней раскрыт в заявке РСТ WO 97/45573 австралийской компании Hemp Company Limited. Устройство включает в себя ролики для разрыва связки для облегчения разрыва связей между волокном и препятствием, прижимные ролики, вращающиеся в противоположных направлениях, которые выравнивают ножку.

Затем стебель марихуаны делится в продольном направлении и обрабатывается с помощью валиков для удаления коры, которые включают вакуумный валик и зубчатый валик, которые взаимодействуют друг с другом для снятия стружки с волокна. Сепараторы сахарного тростника, такие как раскрытые в патенте США No. №№ 3567510, 3976498 и 4312677 также могут использоваться с небольшими изменениями для обработки стеблей.

Альтернативные методики удаления корней

Многие другие альтернативы известны специалистам в данной области. Альтернативный метод удаления корней марихуаны может быть использован для получения прядей, имеющих длину менее примерно 30 мм. Стебли можно подавать через блокирующие валки с плоскими зубьями. Корень и земля каждого зуба ролика могут составлять примерно 1 см каждый. В результате получается гофрированный материал коры, в котором костра отделена от коры.

Размер барьерного материала варьируется от 30 мм длинных нитей до мелкодисперсной консистенции марихуаны. Более крупный материал препятствия может быть получен, если на блокирующих роликах будут установлены большие зубья ролика. В одном варианте осуществления материал преграды разрезают или производят на пряди, имеющие номинальную длину 20 мм или больше, предпочтительно в диапазоне более примерно 50 мм и более предпочтительно в диапазоне примерно 100 мм. В другом варианте выполнения части препятствия разрезают или производят на пряди, имеющие номинальную длину менее 20 мм. Более длинные пряди марихуаны больше подходят для элементов конечного продукта, которые должны быть конструктивными элементами с высокой плотностью, хотя их использование не ограничивается продуктами с такой высокой плотностью.

Более короткие пряди конопли больше подходят для панелей или плит с низкой плотностью, обладающих термоустойчивостью и / или звукопоглощающими свойствами, при сохранении некоторой структурной прочности, хотя их использование не ограничивается такими продуктами с низкой плотностью.

Варианты получаемого материала

Материал или пряди жесткой ткани могут быть разрезаны в продольном направлении для достижения желаемой гибкости и соотношения сторон. Предпочтительно, как гибкость, так и соотношение сторон должны превышать 3: 1, особенно когда прочность на изгиб является желаемым свойством конструктивного элемента. Влагосодержание костных прядей должно составлять от примерно 5% до примерно 25%. Если содержание влаги выше, перед смешиванием со смолой необходимо высушить стружку.

Если содержание влаги слишком низкое, может быть предпочтительнее добавить немного влаги в пряди марихуаны перед смешиванием со смолой. Затем стренги смешивают со связующим на основе смолы, которое связывает пряди вместе в конечном продукте. Машины для смешивания древесных плит OSB хорошо известны в данной области техники и используются с настоящим изобретением без каких-либо модификаций или с небольшими изменениями.

Ротационные смесители с распылителем с вращающимся диском представляют собой подходящее устройство и для каннабис. Что необходимо, так это то, чтобы смола была равномерно распределена с прядями остряка, чтобы максимизировать внутреннее сцепление, когда пряди позже прессуются и смола отверждается.

Предпочтительные смолы включают изоцианатные смолы, такие как дифенилметилдиизоцианат («MDI»). Также подходящими, но менее предпочтительными являются фенольные смолы, обычно используемые для изделий из древесных плит OSB, или карбамидоформальдегидные смолы, используемые в древесно-стружечных плитах. Пряди шпунта совместимы с любой смолой, обычно используемой в лигноцеллюлозных композитных панелях.

Повышение устойчивости к влаге

Также, подходящий воск может быть добавлен к смоле для повышения эффективности смолы и повышения устойчивости к влаге и водопоглощению. Подходящие воски могут включать гач, эмульгированный воск или порошкообразный воск, что хорошо известно в данной области. Воск можно добавлять в коноплю в диапазоне от примерно 0,5% до примерно 1,5% или более. Увеличение содержания парафина за пределами этого диапазона возможно, но не улучшает эксплуатационные характеристики и не оказывает какого-либо существенного вредного воздействия. В одном варианте осуществления пряди острой доски могут быть ориентированы таким образом, чтобы пряди были по существу параллельны.

Ориентация прядей может быть достигнута с незначительной модификацией машин и способов, используемых для ориентирования древесных прядей для OSB или соломы зерновых, которые хорошо известны в данной области. В одном примере ориентация прядей марихуаны достигается с использованием устройства ориентирования мата, которое включает в себя множество прядильных дисков. В одном примере детали могут подвергаться вибрации на гофрированной панели перед прессованием. Гофры приведут к выравниванию прядей.

Альтернативный вариант

В другом примере пряди барьерной доски могут быть сброшены на выровненные параллельно вертикальные стержни, размещенные в виде разнесенной сетки с шириной, которая меньше длины пряди. Вибрация или встряхивание прядей каннабис на сетке приведет к провисанию прядей и их ориентации в основном в одном направлении. Слои, имеющие перекрестную ориентацию, могут быть получены, когда ориентация прядей в одном слое ориентирована перпендикулярно ориентации прядей в других слоях, чтобы способствовать жесткости и прочности как параллельно, так и перпендикулярно направлению машинного производства.

Например, структурная панель может иметь сердцевину и два лицевых слоя, где ориентация прядей в центральном слое перпендикулярна ориентации прядей в лицевых слоях. Маты, образованные ориентированными прядями конопли, затем прижимаются для уплотнения и уплотнения мата и повышения его внутренней температуры до уровня, достаточного для отверждения смолы за разумный период времени.