ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШЛИФОВАЛЬНОЙ ПЫЛИ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ ПРИ ОБЛИЦОВЫВАНИИ СТРОГАНЫМ ШПОНОМ

RESEARCH OF POSSIBILITY OF USE OF GRINDING DUST AS A FILLER OF UREA-FORMALDEHYDE RESINS AT CROSS-BAND

VENEERING

кандидат технических наук,

профессор кафедры механической технологии древесины Мурзин В.С. кандидат технических наук,

доцент кафедры механической технологии древесины Кантиева Е.В. кандидат технических наук,

доцент кафедры механической технологии древесины Пономаренко Л.В. студентка группы ТД2-Ю1-ОС Насонова Ю.Ю.

ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» Murzin V.S., Kantieva E.V., Ponomarenko L.V., Nasonova Y.Y. FSBEIHPE «Voronezh State Academy of Forestry and Technologies» Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script pon63 @yandex.ru DOI: 10Л2737/2987

Abstract. In this work influence of the maintenance of a filler on glue infiltration on a surface of an interline interval and gluing durability was investigated at a uniform separation of facing from a basis.

Keywords: filler, glue, infiltration, durability.

Карбамидоформальдегидные смолы и клеи на их основе наиболее широко используются в деревообрабатывающей промышленности. В России ежегодно выпускается более 400 тыс. т. карбамидоформальдегидных смол (КФС), используемых, в основном для изготовления фанеры, древесностружечных плит, клееных деревянных конструкций, при облицовывании мебельных щитов и др.

С каждым годом все более ужесточаются требования к клееным материалам по эмиссии из них свободного формальдегида. И если несколько лет назад допускалось выпускать фанеру классами эмиссии Е! с содержанием свободного формальдегида до 10 мг на 100 г абсолютно сухой фанеры, Е2 - от 10 до 30 мг и Е3 - свыше 30 мг, то сегодня ГОСТ предусмотрены лишь два класса эмиссии Ei - до 8 мг на 100 г абсолютно сухой фанеры и Е2 - от 8 до 30 включительно. Если же продукция поставляется на экспорт, то содержание свободного формальдегида должно быть еще ниже до 6 мг на 100 г абсолютно сухой фанеры.

В связи с этим при производстве фанеры и ДСтП наиболее широко используются малотоксичные карбамидоформальдегидные смолы с содержанием свободного формальдегида не более 0,15 % (КФ-МТ-15, КФ-Н-66Ф, КФ-53 и др-)-

В мебельной промышленности, в частности, для облицовывания плитных материалов натуральным и синтетическим шпоном применяют КФС с более высоким содержанием свободного формальдегида до 0,9 % (КФ-Ж, КФ-Б, КФ- БЖ). Использование же малотоксичных смол в мебельной промышленности сдерживается их низкой вязкостью.

Например, широко применяемая в производстве ДСтП смола КФ-МТ-15 может иметь вязкость после изготовления 50-80 с по вискозиметру ВЗ-246 при температуре 20 °С, а смола КФ-53 - 30-50 с.

При облицовывании щитов одним из распространенных дефектов является просачивание клея. Причины его возникновения применение тонкого, пористого шпона, использование клея низкой вязкости, избыток клея, применение высоких давлений и низких температур.

Для снижения себестоимости продукции почти все мебельные предприятия работают с тонким строганым шпоном толщиной не более 0,6 мм.

Изменения вязкости можно добиться введением в клей различных наполнителей. Использование наполнителя позволяет, в первую очередь, снизить излишнее проникновение клея в древесину, а во вторую, повысить прочностные свойства клеевого шва [1,2,3].

Ранее нами были исследованы возможности применения различных наполнителей при производстве фанеры на малотоксичных КФС [4,5,6]. Наилучшие результаты получены при использовании шлифовальной пыли фракции 0,25/0,18.

Цель данной работы: изучить возможности использования шлифовальной пыли в качестве наполнителя малотоксичных КФС при облицовывании мебельных щитов строганым шпоном.

Нами исследовалось влияние содержания наполнителя на просачивание клея на поверхность шпона и прочность склеивания при равномерном отрыве облицовки от основы.

В связи с невозможностью получения свежих партий малотоксичных смол опыты проводились с использованием смолы КФ-Ж, разбавленной до вязкости 60 с. Вязкость неразбавленной смолы составляла 198 с по вискозиметру

ВЗ - 4 с диаметром сопла 4 мм. Коэффициент рефракции неразбавленной смолы составлял 1,465, разбавленной - 1,447.

В качестве наполнителя применяли шлифовальную пыль, образующуюся при шлифовании мебельных щитов из древесины дуба, полученную на ХК «Мебель Черноземья».

Рецептура клеев приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Рецептура клеев

Рецепт клея

Количество компонентов, м.ч.

смола

хлористый

аммоний

шлифовальная пыль

1

100

1

0

2

100

1

0,25

3

100

1

0,5

4

100

1

0,75

5

100

1

1

6

100

1

1,5

Последовательность введения компонентов при приготовлении клея: смола, наполнитель, перемешивание в течение 3 мин., отвердитель в виде порошка хлористого аммония в количестве 1%, выдержка клея до нанесения на основу - 5 мин.

Полученным клеем облицовывали образцы из сосны шпоном различных пород и толщины. Виды облицовок приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Виды облицовок

Виды облицовок

Толщина, мм

Файн-лайн

0,6

Бук

0,5

Красное дерево

0,4

Клей наносили на основу контактным способом при помощи резинового шпателя с расходом 120 г/м2.

Режим облицовывания: температура 120 °С, давление 0,7 МПа, продолжительность выдержки в прессе 1,5 мин.

Площадь просачивания клея контролировали по площади приклеивания фильтровальной бумаги к облицовке, которую накладывали перед загрузкой заготовки в пресс.

Прочность склеивания при равномерном отрыве облицовки от основы определяли по ГОСТ 23234.

Результаты по просачиванию клея в зависимости от количества наполнителя приведены на рисунке 1.

Как видно из графика с увеличением количества наполнителя просачивание клея уменьшается для шпона из древесины бука и красного дерева, для «инженерного шпона» файн-лайн количество наполнителя на просачивание клея не влияет.

Прочность приклеивания облицовки при равномерном отрыве от количества наполнителя приведена на рисунке 2.

Как видно из графика с увеличением количества шлифовальной пыли прочность склеивания растет. Но если для шпона файн-лайн этот процесс идет непрерывно, то для шпона дуба и красного дерева этот рост идет до содержания наполнителя в клее 0,75 м.ч., а затем прочность снижается. Максимальная прочность склеивания наблюдается у шпона файн-лайн при 1,5 м.ч. шлифовальной пыли. Это можно объяснить увеличением вязкости клея, и как следствие увеличением толщины клеевого шва и усадочных напряжений. Иное поведение кривых для шпона файн-лайн (рисунок 1, 2) можно объяснить отличной, от строганого шпона традиционной технологии, структурой.

Зависимость площади просачивания клея от количества наполнителя

Рисунок 1 - Зависимость площади просачивания клея от количества наполнителя

Зависимость прочности приклеивания облицовочного материала от количества наполнителя

Рисунок 2 - Зависимость прочности приклеивания облицовочного материала от количества наполнителя

Выводы:

Применение шлифовальной пыли в качестве наполнителя низковязких КФС приводит к снижению просачивания клея на поверхность при облицовывании мебельных щитов.

С увеличение количества шлифовальной пыли в рецептуре карбамидо- формальдегидных клеев растет прочность склеивания при равномерном отрыве облицовки от основы. Оптимальное количество шлифовальной пыли 0,75 м.ч.

Полученные результаты позволяют говорить о возможности использования малотоксичных карбамидоформальдегидных смол, наполненных шлифовальной пылью для облицовывания щитовых деталей. Можно предполагать, что наполнение шлифовальной пылью традиционных карбамидоформальдегидных смол низкой вязкости позволит снизить расход клеев, избегая просачивания клея и снижения прочности приклеивания облицовки.

Библиографический список

  • 1. Пономаренко Л.В. Технология и оборудование изделий из древесины: тексты лекций. - Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2013. - 160 с.
  • 2. Доронин Ю.Г., Свиткина М.М., Мирошниченко С.Н. Синтетисеские смолы в деревообработке. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 208 с.
  • 3. Разиньков Е.М., Мурзин В.С., Кантиева Е.В. Технология и оборудование клееных материалов и древесных плит. - Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2007.- 348 с.
  • 4. Мурзин В.С., Кантиева Е.В., Пономаренко Л.В. Эффективность применения наполнителей при производстве фанеры на малотоксичных карбамидоформальдегидных смолах // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 3. - С. 20-24.
  • 5. Исследование возможности применения шлифовальной пыли в качестве наполнителя карбамидоформальдегидных клеев при производстве фанеры / В.С. Мурзин, Т.Л. Ищенко, Л.В. Пономаренко, Е.В. Кантиева, О.В. Лавлинская // Лесотехнический журнал. - 2012. - №4.-С. 14-18.
  • 6. Пат. 2504567, МИК (51) C09J 161/00. Клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов [Текст] / Мурзин В.С., Лавлинская О.В., Кантиева Е.В., Пономаренко Л.В., Ищенко Т.Л.. -№ 2012144864; заявл. 22.10.2012 ; опубл. 20.01.2014.

УДК674(075)+684.4

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >