1. Клей и его модуляция.
(1) Типы и требования к характеристикам клеев, используемых для композитных пластин.
Существует два основных типа клея для фанеры: протеиновый клей и клей на основе синтетической смолы. Поскольку прочность и водонепроницаемость белкового клея ниже, чем у клея из синтетической смолы, в производстве обычно используется клей из синтетической смолы, который в основном состоит из синтетической смолы, отвердителя, наполнителя и модификатора.
Синтетическая смола является основным компонентом клея. При производстве фанеры в основном используется карбамидоформальдегидная смола и фенольная смола. Карбамидоформальдегидная смола проста в изготовлении, низкая цена, хорошая прочность склеивания и быстрая скорость отверждения, с определенной водостойкостью и является основным клеем для фанеры. Из-за плохой устойчивости к старению карбамидоформальдегидная смола в основном используется для изготовления изделий внутри помещений. Клей на основе фенольной смолы обладает высокой прочностью сцепления и антивозрастными свойствами, но цена выше, и он в основном используется при производстве фанеры для наружных работ.
Отвердитель – это катализатор, ускоряющий отверждение клея. Наиболее часто используемым отвердителем карбамидоформальдегидных клеев является хлорид аммония. Кроме того, в качестве отвердителей карбамидоформальдегидных клеев можно также использовать некоторые кислоты, а также сильные кислоты и слабоосновные соли, которые можно использовать по отдельности или в сочетании. Иногда к отвердителю добавляют некоторые буферные вещества, такие как мочевина, гексаметилентетрамин, аммиачная вода и т. д., чтобы продлить срок нанесения клея. В последние годы исследование низкотоксичного клея на основе карбамидоформальдегидной смолы показывает, что из-за низкого содержания свободного формальдегида в клее в качестве отвердителя используется только хлорид аммония, а время отверждения больше, поэтому многокомпонентный отвердитель Используется для ускорения отверждения клея.
Клей из фенольной смолы из-за большой активности смолы быстро отверждается после нагрева, поэтому в клей горячего прессования обычно не добавляют отвердитель, а в клей холодного прессования добавляют бензолсульфонат, нефтяную сульфоновую кислоту и другие отвердители.
Клей, используемый для фанеры, обычно наполнен, цель состоит в том, чтобы уменьшить количество смолы, снизить стоимость клея и улучшить характеристики клея. После добавления соответствующего количества наполнителя; Он может увеличить содержание твердых веществ в клее, улучшить вязкость, предотвратить проникновение клея и тонкого шпона через клей, а также улучшить характеристики предварительного сжатия клея; Уменьшите усадочное напряжение клеевого слоя, улучшите прочность клея и улучшите стойкость клеевого слоя к старению; Уменьшите хрупкость клеевого слоя и разницу коэффициентов расширения между клеем и древесиной, вызванную изменением температуры; Уменьшите содержание свободного формальдегида, уменьшите загрязнение окружающей среды; Это может продлить период применения и улучшить условия труда.
По химическому составу наполнители можно разделить на органические и неорганические. Органические наполнители могут улучшить сцепление смолы, укрепить клеевой слой, улучшить модуль упругости и изменить ее свойства, например, пшеничная мука, древесная мука, бобовая мука, крахмал, каштановое какао, порошок скорлупы грецкого ореха, альфа-гидроксиметилцеллюлоза и порошок коры. Однако чрезмерное использование этих наполнителей снизит эффективность клея. Неорганическими наполнителями являются каолин, меловая почва, асбест, гипс и стеклянный порошок. Неорганические наполнители не изменяют характеристики клея, а в основном увеличивают объем клея.
Обычно используемый карбамидоформальдегидный древесный клей и фенольный древесный клей при производстве фанеры являются идеальными видами клея, но есть некоторые недостатки в характеристиках, обычно эти смолы или процесс их синтеза требуют добавления некоторых модифицированных материалов для улучшения их свойств.
Карбамидоформальдегидную смолу обычно модифицируют каучуковыми эмульсиями, эмульсиями поливинилацетата, фенолом, резорцином, фенилгуанозамином, меламином, поливиниловым спиртом и другими материалами. Добавление соответствующего количества каучуковой эмульсии в карбамидоформальдегидный клей позволяет значительно улучшить прочность клеевого слоя, уменьшить количество свободного формальдегида в клее на 1/2, уменьшить вязкость клея и увеличить период активности. Этот клей используется для холодного прессования или горячего прессования. Добавление эмульсии поливинилацетата в клей может значительно улучшить эластичность и прочность сцепления клеевого слоя, а также ускорить скорость отверждения при комнатной температуре. Адгезивная прочность и водостойкость смолы были значительно улучшены за счет добавления во время реакции фенола, резорцина и фенилгуанозамина. Водостойкость и прочность сцепления карбамидоформальдегидного клея можно улучшить, а содержание свободного формальдегида можно снизить, используя 30% аминоэпоксидной смолы в качестве модификатора. Этот клей можно использовать для древесины и склеивания с высоким содержанием влаги при низкой температуре. Добавляя соответствующее количество поливинилового спирта (0,5% ~ 1%), его можно применять для предварительного прессования, и он широко используется в отечественном производстве фанеры.
Температура отверждения фенольной камеди высокая, а время горячего прессования длительное. После добавления 1,5% экстракта танина фенольную камедь можно отверждать при более низкой температуре 120–130 градусов, а время горячего прессования также можно сократить. Тот же эффект можно получить, добавив от 25% до 30% резорцина. Добавка резиновых материалов к фенольной смоле обладает более высокой термостойкостью и вязкоупругостью.
(2) процесс приготовления клея
При смешивании следует уделять внимание контролю количества ингредиентов, которые следует добавлять в клей, порядка добавления материалов, а также времени смешивания должно быть достаточно, чтобы различные материалы смешивались равномерно, чтобы многокомпонентные материалы не выпадали в осадок. и выпадают в осадок в течение короткого времени. Качество клея можно контролировать по «вязкости после регулировки клея». Ниже представлены несколько видов процесса смешивания клея.
Состав (по массе) пенистого клея на основе карбамидоформальдегидной смолы: 100 части смолы, 0,5 на 1 часть порошка крови, 0.2 на 1 часть хлорида аммония и от 2 до 4 частей воды. Порошок крови является пенообразователем. Перед использованием его замачивают в воде в количестве, превышающем его массу в 4 раза, в течение 1 часа. При смешивании смолу добавляют в пенообразователь и перемешивают. Скорость пенообразователя составляет 250-300 об/мин. Внешний вид этого клея представляет собой нетекучую густую пасту, плотность 0,3 ~ 0,4 г/см3, период активности не менее 3 часов.
Формула приготовления (по массе) клея на основе карбамидоформальдегидной смолы для предварительного прессования: 100 части смолы, 0.2 ~ 1 часть хлорида аммония, 0 ~ 0,4 части аммиачной воды. , 3–6 частей муки и 6–9 частей порошка из скорлупы арахиса. При смешивании сначала добавьте смолу в миксер, затем добавьте муку и перемешивайте в течение 10–15 минут, пока в клее не останется теста (вы также можете сначала смешать тесто с другой смолой, пока оно не станет пастой, а затем добавить все смолу хорошо перемешать). Затем добавьте порошок скорлупы арахиса и перемешивайте в течение 5 минут, а затем добавьте 20% раствор хлорида аммония и 25% хлорную воду и перемешивайте в течение 5 минут перед использованием.
Формула приготовления клея на основе фенольной смолы (по массе): фенольная смола 100 частей, меловая почва 7 ~ 12 частей, древесная мука 3 части, триформальдегид 1 ~ 3 части, вода 2,5 ~ 5,0 частей. Скорость миксера 140 ~ 150 об/мин. При смешивании добавляйте каждый компонент по очереди. Перемешивайте каждый раз в течение 5–10 минут, а затем перемешивайте в течение 20 минут после добавления каждой группы.
2. количество и качество калибровки
(1) Размер размера
Количество проклейки относится к весу клея на единице площади шпона после проклейки и выражается в /㎡. Существует два вида одностороннего покрытия и двустороннего покрытия. Фанера необработанная, и в основном используется двухстороннее покрытие сердцевины пластины, поэтому количество клея составляет двустороннее покрытие.
Количество проклейки является одним из факторов, влияющих на прочность склеивания. Слишком большое количество клея приводит к утолщению клеевого слоя, увеличению напряжения, снижению прочности склеивания и трате клеевой жидкости, что неэкономично. Количество проклеивающего вещества слишком мало для образования сплошного клеевого слоя и не способствует переносу клея на другую склеиваемую поверхность.
Размер проклейки определяется породой резины, породой дерева и толщиной шпона. Если толщина шпона составляет 1,25–1,50 мм, используйте клей из фенольной смолы (содержание твердых веществ 45–50%), количество склеивания березового шпона 220–250 г/м2, липы 240–260 г/м2, ясеня 280–300 г/м2; Использование клея на основе мочевиноформальдегидной смолы (содержание твердых веществ 60–65%), березового шпона 240–260 г/м2, липы 260–300 г/м2, маньчжурского 300–350 г/м2.
(2) Факторы, влияющие на качество калибровки
Качество проклейки можно оценить по толщине клеевого слоя и равномерности проклейки. Толщина клеевого слоя небольшая, и может образовываться непрерывная и однородная клейкая пленка, что указывает на хорошее качество проклейки.
Основными факторами, влияющими на качество проклейки, являются: качество самого клея и условия проклейки. Качество клея, особенно его вязкость, должно соответствовать технологическим требованиям. Если вязкость слишком велика, ее будет сложно приклеить равномерно; Если вязкость слишком мала, во время калибровки легко добиться проникновения клея, так что на поверхности шпона не может образоваться сплошная пленка. При калибровке, помимо того, что клей соответствует требованиям, другие технологические операции также должны соответствовать требованиям, например, нанесение покрытия валиком, следует избегать неравномерного износа валика и влиять на однородность калибровки, а также обеспечивать равномерное покрытие и определенную количество клея.
3. Метод определения размеров и оборудование
Калибровка шпона — это процесс, при котором определенное количество клея равномерно наносится на поверхность шпона. Для класса тонкой фанеры, используемой в авиации, чтобы обеспечить качество и удобство конструкции, для склеивания непосредственно используется клейкая пленка, что очень дорого. В настоящее время клей, используемый для гибкой фанеры, в основном представляет собой жидкий клей, который можно разделить на нанесение валиком, распыление, экструзию и напыление под давлением в зависимости от используемого оборудования.
(1) Метод нанесения покрытия валиком
Метод нанесения покрытия валиком заключается в нанесении клеящей жидкости, нанесенной на валик, на доску. Этот метод в основном представляет собой двустороннюю склейку шпона, которую можно использовать как двухвалковую клеильную машину, так и четырехвалковую клеильную машину.
Клеевая жидкость в верхнем валке двухвалковой машины для нанесения покрытий переносится нижним валиком. При нанесении клея шпон проходит через середину двух валиков, и клей на двух валках наносится на шпон путем соприкосновения друг с другом. Размер проклеивающего количества в основном контролируется путем регулировки расстояния между верхними и нижними роликами и давления верхних роликов. Форма и количество канавок на ролике также влияют на величину проклейки. Высота жидкой поверхности клея должна достигать 1/3 диаметра нижнего валика.
Двухвалковая склеивающая машина является относительно отсталым оборудованием, количество склеивания нелегко контролировать, доску обычно нелегко раздавить, длина окружности рулона должна быть больше, чем длина доски, поэтому рулон диаметр большой. Однако конструкция проста и удобна в обслуживании, поэтому ее до сих пор используют в нашем производстве.
Четырехвалковая машина для нанесения покрытия в определенной степени преодолевает недостатки двухвалковой машины для нанесения покрытия, а четырехвалковая машина для нанесения покрытия имеет два экструдирующих ролика в дополнение к двум валкам для нанесения покрытия, которые представляют собой пару стальных валков, покрытых хромом или твердой резиной. . Линейная скорость экструзионного вала на 15–20 % ниже, чем у покрывающего вала, который играет скребковую роль. Расстояние между ним и роликом регулируется, чтобы контролировать величину проклейки. Под резиновым валком находится очистительный бак для слива сточных вод при промывке резинового валика. Поскольку четырехвалковая машина для нанесения покрытия и нижняя часть устройства для нанесения покрытия подают клей одновременно, проблема неравномерного нанесения покрытия двухвалковой машиной для нанесения покрытия решается.
Чтобы поддерживать хорошие рабочие характеристики склеивающей машины, следует уделять внимание ее техническому обслуживанию, регулярной очистке теплой водой, например, при местном отверждении, можно использовать очистку кистью, окунающей в раствор каустической соды 3% ~ 5%. Если карбамидоформальдегидная смола имеет налет, необходимо нейтрализовать ее уксусной кислотой, а затем промыть водой. Когда канавка валика имеет определенный износ, ее следует отремонтировать еще раз, чтобы убедиться в равномерном нанесении клея и определенном количестве клея.
(2) Метод склеивания
Клей — это высокоэффективный односторонний метод проклейки, который применяется в лакокрасочной промышленности. Клей поступает в клеевую головку и вытекает из нижнего шва под определенным давлением, образуя равномерную толщину клеевого экрана. Когда шпон проходит через клеевой экран, на поверхности доски остается слой клея. Толщина клеевого слоя, наносимого на шпон, зависит от расхода, вязкости, поверхностного натяжения материала и скорости подачи шпона. Увеличение скорости потока клея, улучшение вязкости клея и уменьшение скорости подачи шпона могут привести к утолщению слоя клея, а температура клея должна быть немного выше 20 градусов, в противном случае толщина слоя клея не будет равномерной. . Этот метод подходит для непрерывных и автоматических производственных линий, но эффект на неровный шпон плохой.
(3) метод экструзии
Устройство для экструзии клея состоит из резервуара для хранения клея и ряда цилиндрических отверстий для проточного клея, расположенных в нижней части резервуара. Метод экструзии клея заключается в нанесении клея высокой вязкости или вспененного клея на доску через небольшое отверстие пресса для клея. Доска проходит под клееотжимателем, и клей полосами стекает и попадает на доску. Направление резиновой ленты должно быть перпендикулярно направлению волокон плиты. Примерно половина площади шпона с покрытием свободна от клея, и клеевая жидкость может быть растянута в полный резиновый слой при предварительном прессовании или расплющена резиновая полоса на шпоне валиком, покрытым слоем силиконовой резины. При использовании пенопластового клея диаметр экструзионного отверстия можно увеличить, чтобы избежать закупорки отверстия.
Основным преимуществом метода экструзии является экономия клея, однако следует избегать закупоривания клеевого отверстия при использовании.
(4) Метод распыления клея
Метод распыления клея заключается в приложении к клею высокого давления (3 ~ 6 МПа), чтобы он распылялся из сопла для клея на высокой скорости, а распыляемый клей вращался вперед, чтобы обеспечить хорошую дисперсию. Чтобы размер был одинаковым, распылительная насадка должна быть как можно меньше (диаметр 0,3 ~ 0,5 мм), но ее легко заблокировать, что требует очистки клея, но Также обратите внимание на вязкость клея. Метод распыления имеет более высокую эффективность, но контролировать количество клея сложно. Действие метода нанесения клея-распылителя аналогично методу нанесения клея-распылителя, который также применяется перед доской.
Три метода калибровки: распыление, сжатие и распыление — это новые методы калибровки, появившиеся в последние годы. Их общими характеристиками являются высокая эффективность производства, хорошее качество калибровки и простота обеспечения непрерывности калибровки и заготовки. В настоящее время масштабы производства фанеры в Китае невелики, характеристики продукции изменяются, а клеевая машина роликового типа по-прежнему широко используется. Валковое покрытие пригодно для ручной работы, но не способствует реализации механизации и непрерывности.
