ТЕХНОЛОГИИ СКЛЕИВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ПРОИЗВОДСТВ

З.1 Фанерное производство

Приготовление и нанесение клея на шпон

Склеивание шпона производится клеевой пленкой или жидким клеем. Клеевая пленка, предварительно нарезанная на листы необходимого формата, укладывается между листами шпона при сборке пакетов. Жидкие клеи предварительно готовят, смешивая смолу с отвер дител ем и другими добавками.

При приготовлении синтетических клеев необходимо следующее оборудование: емкости для хранения смол, наполнителей, отвер дител ей и других компонентов; дозирующие устройства; смесители; насосы для перекачивания смол и клеев.

Многокомпонентные клеи приготовляют в стационарных или передвижных клеемешалках вместимостью 300...500 л, располагаемых на полу цеха, или вместимостью 150...200 л, размещаемых над клеевыми вальцами. Клеемешалка имеет вал с лопастями или с планетарным механизмом. Частота вращения вала

  • 45.. .55 мин'1. Для охлаждения клея клеемешалка имеет водяную рубашку, в которую направляют водопроводную воду. Время перемешивания составляет
  • 15.. .30 мин.

Для экономии клея прибегают к его вспениванию. Вспенивание выполняют в специальных аппаратах - вспенивателях, устанавливаемых над клеенаносящими вальцами. При этом в состав клея вводят поверхностно-активные вещества (альбумин, ОП-Ю, сапонал и др.) в количестве 0,2... 1 %.

Вспенивающий аппарат представляет собой многолопастную мешалку (рис. 3.1) с частотой вращения рабочего органа 250...300 мин’1. За 5... 10 минут объем смолы увеличивается в 3...5 раз. После этого в нее добавляют отверди- тель и снова перемешивают 5... 10 минут. Устойчивость пены составляет не менее 8 часов. Наибольшее распространение получил вспениватель конструкции Усть-Ижорского фанерного завода вместительностью 600 л.

Вспениватель клея [12]

Рис. 3.1. Вспениватель клея [12]

Дозировку жидких компонентов клея производят объемным методом, сухих - весовым. Готовый клей к клеенаносящим станкам может поступать самотеком, под давлением сжатого воздуха или посредством шестеренчатых насосов.

Для производства фанеры чаще всего используют карбамидо- и феноло- формальдегидные клеи. Рецептура карбамидоформалъдегидных клеев приведена в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Рецептура карбамидоформалъдегидных клеев

Компоненты

Количество, масс.ч., для рецепта №

1

2

3

4

5

6

7

8

Карбамидоформальде- гидная смола

100

100

100

100

100

100

100

100

Хлористый аммоний

  • 0,7
  • 1
  • 0,7
  • 1
  • 0,7
  • 1
  • 0,6...
  • 0,8
  • 0,7
  • 1
  • 0,8
  • 1
  • 0,7
  • 1
  • 0,8
  • 1

Древесная мука

-

3...5

-

-

-

-

-

-

Гидролизный лигнин

-

-

3...5

-

-

-

-

-

Лигнинная мука

-

-

-

3...5

-

-

-

-

Пшеничная мука (смет)

-

-

-

-

3...7

-

-

-

Карбоксиметилцеллю-

лоза

  • 0,5
  • 1

Каолин или гипс

-

-

-

-

-

  • 10...
  • 15

-

Концентраты сульфитно-дрожжевой бражки

-

-

-

-

-

'

  • 10...
  • 30

Наиболее распространенный тип клеев на основе карбамидоформальде- гидных смол - двухкомпонентные клеи, содержащие кроме смолы еще один компонент - отвердитель (хлористый аммоний).

Хлористый аммоний применяют в виде тонкоизмельченного порошка или водного раствора 20 %-й концентрации (при использовании смол высокой вязкости). Количество хлористого аммония 0,6... 1 % к массе смолы (табл. 10). После перемешивания в течение 10... 15 мин клей готов к употреблению. Период времени, в течение которого клей может быть использован, определяется свойствами применяемой смолы и температурой окружающей среды.

Карбамидоформальдегидные клеи с наполнителями и модифицирующими добавками приготавливают в тех же смесителях. Наполнители можно применять как для вспененного, так и невспененного клея. При использовании в качестве наполнителей карбоксиметилцеллюлозы вводить ее в смолу не менее чем за 8 ч до переработки клея. Отвердите ль вводят в наполненный клей после получения однородной смеси смолы с наполнителем.

Поскольку избыток наполнителя может вызвать не только чрезмерное повышение вязкости, но и снижение прочности клеевого соединения, оптимальное его количество устанавливают опытным путем.

Фенолоформалъдегидные клеи, применяемые в фанерной промышленности, подразделяются на одно- и многокомпонентные.

Однокомпонентные клеи горячего отверждения применяются: смола СФЖ-3011 - клей в производстве авиационной и декоративной фанеры; смола СФЖ-3014 - клей в производстве древесных плит, фанеры и древесноволокнистых плит; смола СБС-1 - клей в производстве древесных пластиков, бакелизи- рованной фанеры и изделий из древесной пресс-массы; бакелитовая пленка - клей пленочного типа на основе смолы марки ЦНИИФ С-50 и бумаги-основы массой 20 г/м2.

Многокомпонентные клеи горячего отверждения. В состав многокомпонентных клеев входят наполнитель и ускоритель процесса отверждения. В качестве наполнителя применяют комбинации из мела и древесной муки или лиг- нинной и пшеничной муки, а также карбоксиметилцеллюлозы, в качестве ускорителя - параформ, резорцин, уротропин, резорциноформальдегидную смолу Р-1. Рецепты многокомпонентных фенолоформальдегидных клеев приведены в табл 3.2.

Фенолоформальдегидные клеи приготавливают в смесителях цилиндрической формы со сферическим днищем вместимостью 0,5 м3 с мешалкой, вращающейся с частотой 500... 1500 мин'1. По рецептам 2, 4, 5, 6, 8, 11, 12, 13 в смеситель загружают половину требуемого количества смолы, затем при работающей мешалке в смолу частями загружают наполнитель и размешивают в течение 5-15 мин. Потом добавляют вторую половину смолы и параформ и перемешивают до получения массы однородной консистенции, которую продолжают перемешивать еще в течение 20...30 мин и отбирают пробу в количестве

200...250 г для определения первоначальной вязкости клея. Затем добавляют воду в количестве, необходимом для доведения вязкости клея до требуемой (90... 150 с). Количество воды устанавливают опытным путем в зависимости от первоначальной вязкости клея. Клей перемешивают не менее 5 мин и отбирают пробу для определения вязкости клея. Приготовленный клей оставляют в смесителе на 1 ч на вызревание.

Таблица 3.2

Рецептура фенолоформальдегидных клев

Компоненты

Количество, масс.ч., для рецепта №

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

7

Смола Экстер-А

-

-

-

-

-

-

Смола Ватекс-244

-

-

-

-

-

-

Смола СФЖ-3011

100

-

-

-

-

-

Смола СФЖ-3013

-

100

100

100

100

-

Смола СФЖ-3014

-

-

-

-

-

100

Экстракт квебрахо

-

-

-

-

-

-

Резорциноформальдегидная смола Р-1

10. ..12

-

2...5

-

2...5

-

Мел

12

  • 9...1
  • 2
  • 9...1
  • 2

5...9

5...9

  • 9...1
  • 2

Древесная мука

3

3

3

-

-

3

Лигнинная мука

-

-

-

3...6

-

-

Пшеничная мука (смет)

-

-

-

-

3...6

-

Карбоксиметилцеллюлоза

-

-

-

-

-

-

Параформ

-

0,2

-

-

-

0,2

Натр едкий (45 %-й раствор)

4,6

-

4,6

-

-

-

Уротропин

3,5

-

3,5

-

-

-

Вода

0...5

0...5

0...5

0...5

0...5

0...5

Компоненты

Количество, масс.ч., для рецепта №

7

8

9

10

11

12

13

Смола Экстер-А

-

-

-

-

-

-

100

Смола Ватекс-244

-

-

-

-

-

100

-

Смола СФЖ-3011

-

-

-

-

-

-

-

Смола СФЖ-3013

-

-

-

-

-

-

-

Смола СФЖ-3014

100

100

100

100

100

-

-

Экстракт квебрахо

-

-

-

-

-

5

5

Резорциноформальдегидная смола Р-1

2...5

-

-

-

5

-

-

Мел

  • 9...1
  • 2

5

5...9

5...9

3...5

10

10

Древесная мука

3

-

-

-

-

4

3,5

Лигнинная мука

-

5

-

-

6...8

-

-

Пшеничная мука (смет)

-

-

3...6

-

-

-

-

Карбоксиметилцеллюлоза

-

-

-

3...6

-

-

-

Параформ

-

-

0,2

0,2

0,2

0,2

0,5

Натр едкий (45 %-й раствор)

  • 0...1,
  • 8

-

-

Уротропин

3,5

-

-

-

-

-

-

Вода

0...5

0...5

0...5

0...5

0...5

-

-

Примечание: Клеи 1, 3 ,5 применяют в производстве экспортной фанеры и фанеры ФСФ повышенной водостойкости; клеи 2, 5, 9 - в производстве фанеры ФСФ; клеи 4, 8, 10 - в производстве фанеры с предварительной подпрессовкой пакетов шпона, клей 11 - в производстве ребровой фанеры.

По рецептам 1, 3, 5 в смеситель загружают половину требуемого количества смолы. Весь дальнейший процесс приготовления клея ведут при непрерывном перемешивании. Осторожно загружают едкий натр и смесь перемешивают 5 мин. Частями загружают наполнитель и перемешивают до получения однородной массы. Загружают вторую половину смолы и смесь перемешивают не менее 5 мин. Загружают частями уротропин в измельченном состоянии и смесь размешивают до получения массы однородной консистенции. Дальнейший порядок приготовления аналогичен выше изложенному.

Слой наносимого клея должен быть непрерывным и равномерным по толщине, а количество наносимого клея минимально допустимым, с учетом того, что доля стоимости клея в себестоимости фанеры составляет около 20 %. Наносить клей можно на обе поверхности четных листов шпона или на одну из поверхностей каждого листа, исключая верхний лист пакета. Это зависит от вида клеенаносящего оборудования. Клей наносят одним из следующих способов: контактным, обливом, экструзией, пневматическим и механическим распылением.

Наиболее распространенным является контактный способ, реализуемый обычно с помощью клеенаносящих вальцов (рис. 3.2).

1 - клеенаносящие вальцы, 2 - слой резины, 3 - подача клея, 4 - дозирующие вальцы, 5 - ванна для клея [12]

Рис. 3.2. Схема клеенаносящего станка

Станок имеет наносящие и дозирующие вальцы, которые могут быть металлическими или обрезиненными. Металлические вальцы должны иметь на своей поверхности рифление в виде мелких углублений с целью удержания клея. Обрезиненные имеют два слоя резины - внутри толстый слой мягкой резины, а снаружи тонкий слой жесткой резины, что позволяет избежать больших контактных напряжений и удлинить срок службы вальцов.

Расход клея регулируется изменением зазора между наносящими и дозирующими вальцами, а настройка на толщину материала - подъемом верхнего наносящего вальца. Частота вращения дозирующих вальцов на 15...20 % ниже, чем наносящих вальцов. Для промывки вальцов к ним проводится водопроводная вода. Промышленность выпускает гамму клеенаносящих станков серии КВ: КВ-9, -14, -18, -28 с длинной барабанов от 900 до 2800 мм (табл. 3.3). Допускаемый диапазон вязкости клеев этих станков составляет 60...300 с по ВЗ-4, возможные потери связующего до 20 %. К другим недостаткам станков КВ относятся нестабильность толщины клеевого шва, невозможность получения тонких равномерных швов и неравномерный износ барабанов [12].

Кроме этих станков сейчас отечественной промышленностью выпускается механизм клеенамазывающий ФП-196.

Таблица 3.3

Технические характеристики клеенаносящих станков

Параметр

КВ 18-1

КВ28-1

2LV20

“Raute”

2LV27

“Raute”

W1800

Hymmen

W2600

Hymmen

1

2

3

4

5

6

7

Рабочая длина вальцов, мм

1800

2800

2000

2700

1800

2600

Диаметр вальцов, мм

300

300

300

300

285

285

Размеры заготовок, мм длина минимальная ширина максимальная

  • 500
  • 1600
  • 600
  • 2600

1830

2600

_

_

Толщина, мм

0,3...60

о

ON

О

-

-

-

-

Окружная скорость вальцов, м/с

  • 0,25...
  • 0,57
  • 0,25...
  • 0,57

0,67

0,67

  • 0,13...
  • 0,40
  • 0,13...
  • 0,40

Расход клея, г/м2

70...240

90...240

Размеры станка (LxBxH), м

  • 2,64х
  • 0,84х
  • 1,48
  • 3,56х
  • 0,82х
  • 1,48

2,8x1,0

3,5x1,0

2,47 х 0,98х 1,15

3,27 х 0,98х 1,15

Масса станка, кг

1570

1930

1900

2400

1500

2200

Способ налива (рис. 3.3) заключается в прохождении шпона через клеевую завесу. Клей наносится только на одну сторону. При этом способе применяется простое оборудование с малым числом трущихся деталей, нет настройки на толщину и легко регулируется расход клея, скорость подачи материала может доходить до 200 м/мин, а потери клея составляют не более 3... 10 %. Однако ввиду интенсивной циркуляции жидкого клея он интенсивно теряет растворитель, что требует постоянного добавления свежего клея, а его вязкость не может быть более 100 с по ВЗ-4. Оптимальный расход клея 90 г/м2, ширина донной щели 0,75 мм, расстояние между щелью и шпоном 60... 100 мм. Скорость подачи не должна быть более 4-кратной скорости падения струи.

1 - подающий конвейер, 2 - лист шпона, 3 - клееналивная головка, 4 - трубопроводы, 5 - приемный конвейер, 6 - бак с клеем, 7 - приемная воронка Рис. 3.3. Схема нанесения клея методом налива [12]

Вместо клеевой завесы в клеенаносящих станках может использоваться труба с отверстиями, через которые вытекает клей и полосками ложится на проходящую под ним заготовку. При использовании некоторого избыточного давления (например, за счет сжатого воздуха) эту схему можно использовать для нанесения вспененного клея методом экструзии (рис. 3.4) Оптимальный расход 10... 12 г/м (55...60 г/м2), потери клея не более 5 %, скорость подачи под экструдером до 70 м/мин.

Нанесение клея методом экструзии

Рис. 3.4. Нанесение клея методом экструзии

Способ пневматического распыления клея основан на использовании кинетической энергии сжатого воздуха. Вытекая с большой скоростью через сопло в атмосферу, воздух встречает выходящую из второго канала струю сравнительно медленно движущегося клея и дробит ее на мелкие частицы. Оседая на поверхности листа шпона, частицы образуют сплошную клеевую пленку. Давление сжатого воздуха 0,25...0,5 МПа. Вязкость клея до 40 с по ВЗ-4. Соотношение по массе между воздухом и клеем должно быть 3:1.

Клей распыляется форсунками, имеющими два (для клея и воздуха) или три рабочих канала (для смолы, отвердителя и воздуха). Последний тип форсунок предпочтительнее, так как исключается забивание каналов густеющим клеем. Очистка таких форсунок легче, чем очистка форсунок первого типа. Для данного способа характерны большие потери распыляемого материала, доходящие до 30...40 %. Рассмотренный способ пригоден для нанесения клея как на одну, так и на обе поверхности листа шпона.

Способ механического распыления основан на использовании кинетической энергии клея, подаваемого под большим давлением (3...6 МПа). Струе клея, выходящей из форсунки, придается еще и вращательное движение, благодаря чему возникают центробежные силы, улучшающие его диспергирование. Способ отличается высокой производительностью и меньшими потерями клея (менее 10 %) по сравнению с пневматическим распылением, так как есть возможность повторного использования части клея, не попавшего на поверхность листа шпона. Потери еще могут быть уменьшены (не более чем на 5 %), если распыление производить в электрическом поле. Способ механического распыления пригоден для нанесения клея на одну сторону листа шпона.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >