Склеивание древесных клееных материалов на основе малотоксичных клеевых композиций

• Автор: Варанкина, Галина Степановна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 210 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Уменьшение токсичности клееных материалов из древесины

1.2. Ускорение процесса склеивания шпона

1.3. Свойства наполнителей для карбамидоформальдегидных и фенолоформальдегидных смол и клеев на их основе.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследований.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Исходное сырье и материалы.

2.2. Оборудование для проведения эксперимента.

2.3. Методики исследований и средства контроля

2.3.1. Общие положения.
2.3.2. Методы и средства определения токсичности клеев.
2.3.3. Методики исследований наполненной клеевой композиции
2.4. Методика планирования экспериментов и отработка полученных результатов
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ, МОДИФИ1ЩРОВА1ШЫХ АЛЮМОСИЛИКАТАМИ.
3.1. Исследование влияния цеолитов на токсичность клеев
3.2. Исследование влияния цеолитов на технологические свойства клеев
3.3. Физикохимические свойства клеевой композиции
3.4. Обоснование показателей свойств клеевой композиции.
3.5. Выводы
4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СКЛЕИВАНИЯ ШПОНА НАПОЛНЕННЫМИ КЛЕЯМИ.
4.1. Обоснование продолжительности нагрева пакета шпона из хвойных пород древесины.
4.2. Исследование прочности фанеры
4.3. Обоснование режима склеивания шпона
4.4. Выводы.
5. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СКЛЕИВАНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ НАПОЛНЕННЫМИ КЛЕЯМИ.
5.1. Исследование влияния наполнителя на свойства древесностружечных плит
5.2. Определение оптимальных параметров режима склеивания древесностружечных плит.
5.3. Выводы.
6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ХВОЙНОЙ ФАНЕРЫ И ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАПОЛНЕННОГО КЛЕЯ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Одним из способов ускорения процесса склеивания фанеры является способ, основанный на использовании химической энергии при раздельном нанесении смолы и отвердителя на склеиваемые поверхности. Такой технологический приём позволяет использовать более сильный отвердитель и наносить его на одну из поверхностей. После соединения поверхностей отверждение клея при этих условиях будет протекать быстрее. На практике этот способ не нашёл широкого применения из-за отрицательного воздействия отвердителя на древесину, ес деструкцию и снижение долговечности клеевого соединения [; ; 3]. Установлено, что одним из средств ускорения процесса нагрева до требуемой температуры в центре пакета и снижения упрессовки является повышенная влажность шпона наружных слоев [6]. Однако прессование хвойного шпона повышенной влажности ведёт к получению большого количества брака за счёт образования избыточного парогазового давления [; ]. Результаты исследования некоторых авторов [2] указывают на один из путей совершенствования процесса склеивания - это снижение влажности шпона до 6%. Однако сушка шпона на поточных линиях непрерывной лентой при работе по режимам, ориентированным на сушку заболонного шпона, приводит к выходу ядрового шпона с влажностью 6+2%, а заболонного - близко к абсолютно сухому состоянию. При изготовлении фанеры наиболее эффективными представляются технологии сушки с предварительным разделением сырого шпона на заболонный и ядровый, что влечёт за собой не просто смену технологической цепочки, МО и замену оборудования []. Ускорение процесса склеивания возможно и за счёт повышения реакционной способности клея. Это достигается путём различных модификаций [; ]. Модифицированный клей достигает большей степени отвержения, за счёт чего упрочняются когезионные связи и сокращается количество брака по клеевому слою. За меньшее время прессования, необходимое для модифицированного клея, происходит и меньшая упрсссовка пакета шпона. Таким образом, повышение реакционной способности клеев является эффективным способом совершенствования процесса склеивания древесных материалов, позволяющий не только сократить время прессования, но и снизить упрессовку и количество брака. В работе [] отмечалось, что с повышением длины макромолекулы полимера повышаются адгезионные свойства клеевого раствора. Эго весьма важно при горячем склеивании хвойного шпона, на поверхности которого имеются природные смолы, препятствующие взаимодействию адгезива с субстратом. Введение высокополимеров, понижающих поверхностное натяжение клеевой композиции, улучшает смачивание древесной подложки. Обширный материал по воздействию различных видов модификаторов на свойства фенолформальдегидных клеев накоплен в ЛТА, МЛТИ, НПО «Науч-фанпром», ВНИИдрев, СибТИ и ряде других организаций страны [, , , , , 2, 6). Исследованиями, проведёнными в ЦНИИФ [], установлено, что чем меньше в смоле содержание свободного фенола, тем ниже требуется температура для её отверждения, при этом скорость отверждения незначительно изменяется. С целью максимального сокращения продолжительности желатиниза-ции были использованы резорцин и параформальдегид, резорциноформальдегидная смола Р-Ї, ряд гуанидов, веществ состава ІМІЬ-СН-МНг, в том числе гуанидин углекислый, сернокислый, дифенилгуанидин [; ; 4; 5; 6]. По результатам исследований влияния большой группы различных веществ на скорость отверждения фенол форм альдегидной смолы вес вещества разделили на две группы; эффективно и неэффективно влияющие на продолжительность желатинизации смолы. К первой группе отнесены резорцин, параформ, смола марки Р-1, бихромат аммония. Из гуанидов наиболее эффективен дифенилгуанидин и сернокислый гуанидин. Сочетание их с бихроматом аммония повышает скорость желатинизации на 5-7% по сравнению со скоростью процесса с применением одного бихромата аммония. Ко второй группе отнесли уротропин, бикарбонат натрия, сернокислый аммоний, некоторые амины: диметиламин, гидроксиламин, аминосалициловая кислота. В качестве ускорителей процесса отверждения фенолформальдегидного клея рекомендуется [] использовать смолу марки Р-1, уротропин и параформ.