Способ склеивания древесных материалов
Владельцы патента RU 2382806:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)
Изобретение относится к способу склеивания древесных материалов. Способ заключается в нанесении клея на склеиваемые поверхности и соединении склеиваемых поверхностей до полного отверждения. Клей предварительно подвергают обработке в постоянном электрическом поле с напряженностью 636-1484 В/см в течение 20 минут. На склеиваемые поверхности наносят клей КФЖ на основе смолы карбамидоформальдегидной повышенной жизнеспособности, клей поливинилацетатный ПВА или клей супратерм 436 полиуретановый. Способ позволяет достичь высокой прочности клеевых соединений древесных материалов. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к технологии выполнения клеевых соединений и может использоваться при склеивании древесных материалов.
Известен способ склеивания древесных материалов, выбранный в качестве прототипа, включающий операцию нанесения клея на поверхности, подлежащие склеиванию, открытую выдержку и соединение поверхностей до полного отверждения клея под воздействием постоянного магнитного поля с напряженностью 3…24·104 А/м (Патент РФ № 2298574, C09J 5/00, 10.05.2007, Бюл. № 13).
Исследования показали, что несмотря на высокую адгезионную прочность обработанных склеенных изделий, не все из них можно поместить между обкладками конденсатора постоянного электромагнита. Для этого способа склеивания требуются малогабаритные детали.
Изобретение решает задачу увеличения прочности клеевых соединений древесных материалов.
Достигается это тем, в способе склеивания древесных материалов, включающем операцию нанесения клея на склеиваемые поверхности, соединение склеиваемых поверхностей до полного отверждения клея, согласно изобретению, клей предварительно обрабатывают в постоянном электрическом поле с напряженностью 636÷1484 В/см в течение 20 минут. На склеиваемые поверхности наносят смолу карбамидоформальдегидную повышенной жизнеспособности КФЖ, клей поливинилацетатный ПВА или водную полиуретановую дисперсию супротерм 436.
Способ осуществляют следующим образом. Между обкладками конденсатора помещают емкость с клеем, количество которого равно расходу на смену, и подвергают электрической обработке в течение 20 минут. На поверхности деталей из древесных материалов наносят слой обработанного клея, расход которого составляет 180÷250 г/м2, и соединяют склеиваемые поверхности.
В результате воздействия на клей постоянного магнитного поля с напряженностью 636÷1484 В/см прочность клеевого соединения значительно возрастает. Например, прочность склеенных образцов из дуба увеличивается от 28 до 220% по сравнению с обычным склеиванием (табл.3). Увеличение напряженности выше 1484 В/см не ведет к существенному увеличению предела прочности.
Предлагаемый способ склеивания древесных материалов может быть применен для ряда клеев, например:
- КФЖ - ГОСТ 14231-88 (смола карбамидоформальдегидная повышенной жизнеспособности) применяется для производства фанеры, мебели, строительно-столярных изделий и др. Массовая доля свободного формальдегида 0,5-0,9%, концентрация водородных ионов рН 7,5-8,7, массовая доля сухого остатка 67±2%;
- ПВА - ДФ 50/5Н ГОСТ 18992-80 (ПВА - дисперсия поливинилацетатная грубодисперсная, Д - дисперсия, А - дибутилфталат или диизобутилфталат, 50 - минимальное содержание сухого остатка 50%, 5 - содержание пластификатора в пересчете на сухой остаток в процентах 5%, Н - низковязкая) рекомендуется для применения в бытовой химии, строительной и деревообрабатывающей промышленности, текстильной промышленности, производстве упаковок и другое;
- Супратерм 436 - Клейберит «SUPRATERM 436» (водная полиуретановая дисперсия), плотность около 1,05 г/см3, рН 7, применяется для 3-мерного приклеивания термопластичной мебельной пленки на VLA-плиты или другие материалы с мелкопористой структурой.
В таблице 1 приведены результаты испытаний с использованием клея на основе смолы КФЖ (карбамидоформальдегидная повышенной жизнеспособности), в таблице 2 с использованием клея ПВА (поливинилацетат), в таблице 3 - клея супратерм 436 (на основе водной полиуретановой дисперсии). Испытания проводились с использованием образцов, выполненных из дуба.
| Таблица 1 | |||||
| Клей | Вид испытаний | Напряженность поля, В/см | Предел прочности, МПа | Количество образцов | Увеличение прочности, % |
| КФЖ | скалывание | - | 2,7 | 10 | 0 |
| 636 | 3,1 | 14 | |||
| 848 | 3,7 | 37 | |||
| 954 | 4,5 | 66 | |||
| 1060 | 5,4 | 100 | |||
| 1166 | 6,3 | 133 | |||
| 1272 | 6,7 | 148 | |||
| 1378 | 6,7 | 148 | |||
| 1484 | 6,7 | 148 |
| Таблица 2 | |||||
| Клей | Вид испытаний | Напряженность поля, В/см | Предел прочности, МПа | Количество образцов | Увеличение прочности, % |
| ПВА | скалывание | - | 11,5 | 10 | 0 |
| 636 | 12,4 | 8 | |||
| 848 | 13,0 | 13 | |||
| 954 | 13,4 | 16 | |||
| 1060 | 13,8 | 20 | |||
| 1166 | 14,3 | 24 | |||
| 1272 | 14,6 | 27 | |||
| 1378 | 14,7 | 28 | |||
| 1484 | 14,7 | 28 |
| Таблица 3 | |||||
| Клей | Вид испытаний | Напряженность поля, В/см | Предел прочности, МПа | Количество образцов | Увеличение прочности, % |
| Супратерм 436 | скалывание | - | 2,5 | 10 | 0 |
| 636 | 5,5 | 120 | |||
| 848 | 6,3 | 152 | |||
| 954 | 6,8 | 172 | |||
| 1060 | 7,2 | 188 | |||
| 1166 | 7,6 | 204 | |||
| 1272 | 7,9 | 216 | |||
| 1378 | 8 | 220 | |||
| 1484 | 8 | 220 |
1. Способ склеивания древесных материалов, включающий операцию нанесения клея на склеиваемые поверхности, соединение склеиваемых поверхностей до полного отверждения клея, отличающийся тем, что клей предварительно подвергают обработке в постоянном электрическом поле с напряженностью 636-1484 В/см в течение 20 минут.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на склеиваемые поверхности наносят клей КФЖ на основе смолы карбамидоформальдегидной повышенной жизнеспособности, клей поливинилацетатный ПВА или клей супратерм 436 полиуретановый.
