CC BY
17
НЛТУ
УКРЛ1НИ
Hl/IUB
Науковий BicHMK НЛТУУкраТни Scientific Bulletin of UNFU
http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40271018 Article received 17.12.2017 р. Article accepted 28.12.2017 р.
УДК 674.028.9
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
¡> EE3 Correspondence author S. A. Hrytsak [email protected]
С. А. Грицак1, В. В. Дячок2, О. В. Ярш1
1 Нацюнальний лкотехтчний утверситет Украши, м. Львiв, Украша 2Нацюнальний утверситет "Львiвська полтехтка", м. Львiв, Украша
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРИКЛЕЮВАННЯ НАСТИЛОВИХ МАТЕР1АЛ1В ДО ЖОРСТКИХ ДЕРЕВИННИХ ОСНОВ КЛЕЕМ НА ЕЛАСТОМЕРН1Й I СЫЬВЕНТНШ ОСНОВ1
Порiвняно недавно на ринку з'явився однокомпонентний клей на еластомернш i сшьвентнш 0CH0Bi DENLAKS SPG 2077. Однак у спецiалiзованiй niTepaTypi та рекомендащях виробника немае даних про фiзико-механiчнi характеристики клейових з'еднань пiд час склеювання жорстких основ з настиловими мaтepiaлaми. Дослiджeно мiцнiсть склеювання найтиповших настилових мaтepiaлiв (поролон, войлок, ватин) i3 жорсткими основами (деревиностружкова (СП), деревиноволокниста пли-ти (ВП), картон (К)) у piзномy поеднанш. У процеа дослiджeнь також проконтрольовано характер руйнувань клейових з'еднань. Пiд час проведення основних експериментальних дослiджeнь прийнято ширину зpaзкiв пiдклaдки 50 мм; довжину зpaзкiв - 200 мм. Випробування зpaзкiв на мiцнiсть тд час склеювання здiйснeно на розривнш мaшинi РМИ-60. Гранично допустиме значення мiцностi (мiнiмaльнe) становить 0,5 кгс. Основними змiнними чинниками експериментальних досль джень прийнято витрату клею (40-66 г/м2 - контролювали ваговим методом) i тpивaлiсть в^рито! витримки (10-360 с). Для проведення експериментш використано В-план. За отриманими piвняннями регресп 2-го порядку побудовано гpaфiчнi за-лeжностi функцп вiд змiнних чинниюв. За результатами оптимiзaцil встановлено оптимальш значення змiнних чинникiв. Максимально1 мщносп з'еднання СП-поролон (6,22 кгс), СП-войлок (6,21 кгс), СП-ватин (4,68 кгс), ДВП-поролон (4,79 кгс), ВП-войлок (6,39 кгс), ВП-ватин (3,01 кгс), К-поролон (3,5 кгс), К-ватин (1,89 кгс), К-войлок (5,05 кгс) можна досягти за три-вaлостi в^рито! витримки 10 с i витрати клею 66 г/м2. 3i збшьшенням тривалоста в^рито! витримки мштсть клейового з'еднання за мшмально! витрати практично залишаеться критично низькою i нeiстотно зменшуеться. 3i збiльшeнням витрати клею i тpивaлостi в^рито! витримки тенденщя до зменшення мщносп е бшьш виражена i сягае 20-35 %. За витримки 205 с i бшьше ця тeндeндiя посилюеться i призводить до ще бiльшого зменшення мщностг Вважаемо, що для виробниюв м'яких мeблiв пiд час склеювання жорстких основ з настиловими мaтepiaлaми достатньо дотримуватись витрати клею в межах 40-45 г/м2 за тривалоста в^рито! витримки 10-105 с. Використання зазначених peкомeндaцiй дасть змогу забезпечити нaлeжнi показники мщноста клейових з'еднань тд час наклеювання настилових мaтepiaлiв до жорстких основ.
Krnuoei слова: нaстиловi мaтepiaли; жоpсткi основи; кле!; мштсть склеювання; витрата клею; тривалють витримки.
Вступ. На сьогодш щоразу частiше обирають нап-рям на еколопзацш у промисловому виробнищга това-рiв для повсякденного вжитку i рiзних видiв експлуата-ци. Такий напрям не оминув деревообробну галузь, яка займаеться виготовленням м'яких меблiв i iнших виро-бiв iз деревини.
Вiдомо, що для виготовлення м'яких меблiв, щоб збшьшити термiн 1х експлуатацп, для склеювання настилових матерiалiв з жорсткими основами використову-ють рiзнi клейовi матерiали. Серед ввдомих клейових матерiалiв для забезпечення мiцностi клейового з'еднання найпоширенiшi каучуковi кле!. Цi клейовi ма-терiали рекомендовано для використання, зокрема i для склеювання жорстких основ з настиловими матерiалами.
Порiвняно недавно на ринку появився однокомпо-
нентний клей на еластомернш i сшьвентнш основi DENLAKS SPG 2077. Клей наносять методом пневма-тичного розпилення (дiaмeтp сопла - ввд 1,8 мм, за тис-ку 3-6 бар) на одну поверхню у виглядi тонко! плiвки. Однак у лiтepaтypi i peкомeндaцiях виробника немае даних про фiзико-мeхaнiчнi характеристики клейових з'еднань тд час склеювання конкретних мaтepiaлiв мiж собою.
Мета дослщження - дослiдити фiзико-мeхaнiчнi па-раметри клейового з'еднання тд час склеювання найти-повiших настилових мaтepiaлiв i жорстких основ.
Виклад основного матер1алу дослiдження. Крите-рш ошгашзацп пiд час розроблення peжимiв склеювання вибрано з урахуванням нaйвaжливiших чинник1в, що впливають на кiнцeвi результати, тобто визначають
1нформащя про aBTopiB:
Грицак Степан Андрiйович, канд. техн. наук, доцент кафедри технологи меблiв i виробiв з деревини.
Email: [email protected] Дячок Василь Володимирович, д-р техн. наук, професор кафедри екологп та збалансованого природокористування.
Email: [email protected] Ярш Оксана Вaсилiвнa, канд. техн. наук, асистент кафедри технологи меблiв i виробiв з деревини.
Email: [email protected] Цитування за ДСТУ: Грицак С. А., Дячок В. В., Ярш О. В. ДоЫдження процесу приклеювання настилових матерiалiв до жорстких
деревинних основ клеем на еластомернШ i сiльвентнiй основi. Науковий вкник НЛТУ УкраТни. 2017. Вип. 27(10). С. 96-100. Citation APA: Hrytsak, S. A., Dyachok, V. V., & Yarish, O. V. (2017). Investigation of the Process of Bonding Interlining Materials to Rigid Wood Bases with Adhesive on the Elastomeric and Solvent Basis. Scientific Bulletin of UNFU, 27(10), 96-100. https://doi.org/10.15421/40271018
мщнють клейового зеднання, технолопчнють, токсич-нють i економ1чн1сть. За допомогою анашзу показниюв мщност та характеру розриву клейового з'еднання можна робити висновки про те, якими величинами по-винш бути дослiджуванi параметри, щоб забезпечити потрiбну мiцнiсть склеювання.
Визначати мщнють склеювання шд час вщшаруван-ня найдоцiльнiше у разi вимiру мiцностi з'еднання мiж тонкою еластичною плiвкою i твердим субстратом. Враховуючи зазначене вище, як критерiй оптамiзащi результатiв розроблення i режимiв склеювання прийня-то мiцнiсть пiд час вщшарування настилових матерiалiв вiд жорстко'' основи пiд кутом 180°. Гранично допусти-ме значення мiцностi (мшмальне) становить 0,5 кгс (GOST 411-77, 1978). Щд час основних експеримен-тальних дослiджень прийнято ширину зразюв пщклад-ки 50 мм, довжину зразюв - 200 мм.
Можна вважати, що чинниками, якi впливають на мiцнiсть склеювання, е: розхщ клейово'' композици; вид клею; матерiал пiдкладки; матерiал, що приклеюють; тривашсть вщкрито'' i закрито'' витримки; питомий тиск пресування; температура пресування; тривашсть витримки шд тиском; тривашсть технолопчно'' витримки склеено'' деталi до наступного оброблення.
Змшними прийнято витрату клею i тривалiсть вщ-крито'' витримки. Витрату клею змiнювали вщ 40 до 66 г/м2. Тривашсть вщкрито'' витримки змiнювали вiд 10 до 360 с. Експериментальш дослщження проводили для вивчення фiзико-механiчних параметрiв прикле-ювання настилових матерiалiв (поролон, войлок, ватин) до жорстких основ (ДСП, ДВП, картон).
З чинниюв, що впливають на мщнють склеювання, постшними прийнято:
• приклеюваний настиловий матер1ал (поролон, войлок, ватин) i жорстк основи (деревиностружкова плита (СП), де-ревиноволокниста плита (ВП), картон);
• в'язюсть клейово'' композици - згщно з попередтми досль дженнями, встановлено, що в'язюсть каучукового клею, за яко'' вщбуваеться яюсне нанесення клею на пщкладку, повинна тути в межах 60-95 с за вккозиметром ВЗ-4. Для дослщження в'язкосп клею прийняли 65 с. У раз1, коли значення в'язкост виходили за меж оптимуму, корегували склад клею до отримання погрiбноi в'язкостц
• кмматичт умови процесу склеювання е типовими, тобто дослщження проводили за температури пов1тря 18±2°С та вщносно'' вологосп повпря 60±5 %;
• технолопчт параметри процесу склеювання: тиск пресування прийняли 0,1 кгс/см2, тривал1сть витримки пщ тис-ком - 15 с, тривал1сть технолопчно' витримки - 48 год, зпдно з характеристиками виробника.
Наносили клей методом пневматичного розпилення через сопло дiаметром 1,8 мм за тиску 3-6 бар. В'язкють вимiрювали стандартним горнятком ВМС (вюкозиметр ВЗ-4). Витрати клею шд час нанесення на зразки визна-чали ваговим методом. Зважували клейову композицiю i зразки матерiалiв на технiчних лабораторних вагах з точнютю вимiру 0,05 г. Геометричш розмiри зразка ви-мiрювали з точнiстю до 0,1 мм штангенциркулем. Вип-робовували зразки на мщнють шд час склеювання на розривнш машинi РМИ-60 зi шкалою 0...30 кг i цiною подшки 0,1 кг. Схему випробування наведено на рис. 1.
Попередш дослщження впливу технолопчних пара-метрiв на мiцнiсть склеювання виявили нелшшний характер залежностi функци вiдклику вiд низки чинникiв. Це зумовило проведення експеримеш^в з використан-ням композицiйного В-плану другого порядку (Pizhurin
& Rozenblit, 1984). Як план експерименту для досль дження впливу технолопчних чинниюв на мщнють склеювання прийнято дворiвневий симетричний план В2. Вщповщно до методики проведення (GOST 411-77, 1978) та враховуючи високу вщтворюванють результа-тiв дослщв, кiлькiсть спостережень у кожному дослщ становить 3. Рiвнi та штервали змiни чинникiв пiд час дослщження впливу технолопчних параметрiв на мщнють склеювання наведено в таблищ.
1) деревинна пщкладка;
2) настиловий матерiал;
3) рухомий затискач розривно'' машини;
4) затискач вимiрювального мехашзму розривно'' машини
Рис. 1. Схема випробування на м1цшсть склеених матер1ашв Таблиця. PiBHi та iнтервали вар1ювання чинникiв
1нтервал i р1вень змши
Основний р1вень (0)
1нтервал змши
Нижнш р1вень (-1)
Верхнш р1вень (+1)
Натуральш позначення чинник1в
Нормал1зоваш позначення чинник1в
Чинники
тривалють в1дкри-то'' витримки, с
185
175
10
360
*1
витрата 2 клею, г/м2
53
13
40
66
*2
Формули, якi пов'язують натуральнi та нормашзова-нi позначення чинникiв, мають такий вигляд: х1 = (т -185)/175, Х2 = (я - 53)/13.
Отриманi данi в межах одного дослiду перевiряли на наявнiсть промахiв. Виявленi грубi промахи пщ час по-дальшого статистичного оброблення не враховували. Пiсля завершення перевiрки на наявнiсть промахiв, результата дослщв обробляли методом варiащйноi статистики. Незважаючи на те, що даш кожного дослiду попередньо статистично обробляли для виявлення гру-бих похибок, сумшвш результати перевiряли за допомогою критерiю Ст'юдента. Сумнiвний результат, який виявився промахом, вилучали з вибiрки. Дослiд у цьому разi повторювали для збереження рiвномiрного дублю-вання дослiдiв в експеримента
Отримавши рiвняння регреси, проводили 1'х статис-тичний аналiз, а саме: ощнювали значущiсть коефь щенлв регреси, перевiряли адекватнiсть математично'1' модель Перевiряли однорiднiсть дослiдiв за крш^ем Кохрена. Оцiнювали значущiсть коефщен^в регреси за допомогою t-критерiю Ст'юдента. Перевiрку адекват-ностi математично'1' моделi здшснювали за допомогою критерiю Фiшера.
Ус роботи, пов'язанi з обробленням експеримен-тальних даних, виконували на комп'ютерь Для рiзних варiантiв склеювання жорстких основ i настилових ма-терiалiв рiвняння регреси в кодованих значеннях мають такий вигляд:
• СП-поролон Р=4,340-0,600х1+1,022хт-0,11х^-0.175х22+0.025х1х2;
q
т
• СП-войлок Р=3,792-0,467 х1+1,611 х2+0,238 х12-0,295 х22-0,40хх2;
• СП-ватин Р=2,747-0,373х1+1,178х2+0,135х12-0,182х22-0,425х1х2;
• ВП-поролон Р=2,625-0,317х1+1,433х2+0,775х12-0,075х222+0,350хх2;
• ВП-войлок Р=4,3-0,833х1+1,183х2+0,200х12-0,400х22+0,375хх2;
• ВП-ватин Р=2,066-0,244х1+0,695х2-0,133х12-0,150х22+0,017х!х2;
• Картон-поролон Р=2,126-0,234х!+0,905х2+0,124х^+0,193х-22-0,301хх2;
• Картон-войлокР=3,323-0,217х1+1, 136х2+0,142х12+0,290х22-0,292х1х2;
• Картон-ватин Р=1,123-0,195х1+0,417х2+0,084х12-0,117х22+0,075х1х2.
За отриманими рiвняннями регресiï 2-го порядку по-будували графiчнi залежностi функцiï вiд 3mír™x чиннишв (рис. 2-10).
Тривалють вщкрито!' витримки, Рис. 2. Мштсть клейового з'еднання залежно вiд ^шалост! вщкриш! витримки та витрати клею для склеювання СП з поролоном
Тривалють вщкрито!' витримки, Рис. 3. Мштсть клейового з'еднання залежно ввд тривалостi вiдкригоï витримки та витрати клею для склеювання СП з войлоком
Тривалють вщкритсм витримки, Рис. 4. Мштсть клейового з'еднання залежно вщ тривалосп вщ-критоï витримки та витрати клею для склеювання СП з ватином
Тривалють вщкрито!' витримки, Рис. 5. Мштсть клейового з'еднання залежно ввд тривалосп вщкриш! витримки та витрати клею для склеювання ВП з поролоном
55 105 155 205 255 305 355 Тривалють вщкрито'1 витримки, с Рис. 6. Мштсть клейового з'еднання залежно ввд тривалосп вщкриш! витримки та витрати клею для склеювання ВП з войлоком
105 155 205 255 305 Тривалють гидкритоТ витримки, с Рис. 7. Мштсть клейового з'еднання залежно ввд гривалостi вiдкригоï витримки та витрати клею для склеювання ВП з ватином
105 155 205 255 305 355 Тривалють вщкрито! витримки, с Рис. 8. Мштсть клейового з'еднання залежно ввд тривалосп вщкриш! витримки та витрати клею для склеювання картону з поролоном
105 155 205 255 305 355 Тривалють вщкритш витримки, с Рис. 9. Мщшсть клейового з'еднання залежно вiд тривалостi вiдкритоï витримки та витрати клею для склеювання картону з войлоком
105 155 205 255 305 355 Тривалють вщкритш витримки, с Рис. 10. Мщшсть клейового з'еднання залежно вщ тривалост вщкрито! витримки та витрати клею для склеювання картону з ватином
1з граф1чних залежностей видно, що тд час склеювання СП з настиловими матер1алами 1з збшьшенням витрати клею вщ 40 до 66 г/м2 м1цнють клейового з'еднання зростае в 1,48 раза тд час склеювання з поролоном [ в 2,8 раза - у раз1 склеювання з войлоком [ ватином. З1 збшьшенням тривалост в1дкрито! витримки м1цнють клейового з'еднання за мшмально! витрати практично залишаеться критично низькою (СП-войлок, СП-ватин) або зменшуеться в 1,4 раза (СП-поролон). З1 збшьшенням витрати клею [ тривалост в1дкрито! витримки тенденция до зменшення мщност е виражешша [ сягае 20-35 %. Показники мщност для вс1х випадюв склеювання е досить висок [ стабшьт. I тшьки у ви-падку СП-войлок та СП-ватин вони е стабшьно низью, в межах 1,0-2,5 кг.
Шд час склеювання ВП з настиловими матер1алами 1з збшьшенням витрати клею в1д 40 до 66 г/м2 м1цнють клейового з'еднання зростае в 1,88 раза за склеювання 1з всша дослщжуваними матер1алами. З1 збшьшенням тривалост в1дкрито! витримки мщшсть клейового з'еднання спочатку знижуеться в 1,2-2,3 раза, а пот1м зростае практично до початкового р1вня (ВП-поролон). Причиною цього, на нашу думку, е те, що в'язкють клею одразу тсля нанесення е низькою, тому тд час контакту обидва матер1али добре змочуються [ утворю-ють мщний клейовий шов. За середнього тривалост в1дкрито! витримки клейова композищя вже е густ1шою за початкове значення [ недостатньо еластичною, щоб р1вном1рно розподшитися м1ж матер1алами - тому тсля припинення пресування, в1дновлюючи свою форму, ма-тер1ал послаблюе клейове з'еднання. За максимально! в1дкрито! витримки 12 хв клей е максимально в'язким.
Тому, проникнувши у з'еднуват поверхт пiд дiею зов-нiшнього тиску, клей, завдяки сво!й гyстинi, не дае по-верхневим шарам пружного мaтepiaлy вiдновити свою форму повною мipою i, висихаючи, утворюе з'еднання мiцнiшe за попередне.
Пiд час склеювання ВП-ватин i ВП-войлок знижен-ня мiцностi мае практично лшшний характер i стано-вить за мтмально! витрати 1,18-1,2 раза, а за максимально! - 1,4-4,4 раза. Нaйбiльшi показники мiцностi спостертаемо пiд час склеювання ВП-войлок, дещо нижчi - пiд час склеювання ВП-поролон i нaймeншi -тд час склеювання ВП-ватин. Це, очевидно, можна по-яснити характером руйнування по настиловому матерь алу через його низьку мiцнiсть.
Шд час склеювання картону з настиловими матерь алами iз збiльшeнням витрати клею вщ 40 до 66 г/м2 мщтсть клейового з'еднання зростае з 2,11 по 3,18 раза за склеювання з у^ма до^джуваними мaтepiaлaми. 3i збiльшeнням тpивaлостi вщкрито! витримки мiцнiсть клейового з'еднання тд час склеювання картону iз всь ма дослiджyвaними мaтepiaлaми мае практично ль нiйний характер i за мтмально! витрати клею практично не змiнюеться, а за максимально! - зменшуеться в 1,25-1,46 раза.
Загалом нaйнижчi показники мщност отримали пiд час склеювання картону з настиловими мaтepiaлaми - у межах 0,5-5,0 кг. Це можна пояснити тим, що клей зав-жди наносили на основу одним тонким шаром. Картон, як i нaстиловi мaтepiaли, е пористим мaтepiaлом, який добре всмоктуе клей. Наслдаом е бщний клейовий шов i невисока мiцнiсть склеювання. Вплив взaемодii змш-них чинникiв е малим поpiвняно iз впливом самих чинникiв, оскшьки лiнii на гpaфiкy майже паралельт i кут !х нахилу за змiни часу практично не змшюеться.
Максимально! мiцностi з'еднання СП-поролон (6,22 кгс), СП-войлок (6,21 кгс), СП-ватин (4,68 кгс), ДВП-поролон (4,79 кгс), ВП-войлок (6,39 кгс), ВП-ва-тин (3,01 кгс), К-поролон (3,5 кгс), К-ватин (1,89 кгс), К-войлок (5,05 кгс) можна досягти за тривалост вщкри-то! витримки 10 с i витрати клею 66 г/м2.
Висновки. Загалом застосування клею на еласто-мepнiй i сiльвeнтнiй основi DENLAKS SPG 2077 для приклеювання настилових мaтepiaлiв до жорстких основ можна вважати доцшьним i ефективним.
Вважаемо, що для виробниюв м'яких мeблiв пiд час склеювання жорстких основ з настиловими мaтepiaлa-ми достатньо дотримуватись витрати клею в межах 4045 г/м2 за тривалост вiдкpитоi витримки 10-105 с. Ви-користання зазначених peкомeндaцiй дасть змогу забез-печити нaлeжнi показники мiцностi клейових з'еднань пiд час наклеювання настилових мaтepiaлiв до жорстких основ.
Перелiк використаних джерел
GOST 411-77. (1978). Rezina i klei. Metody opredeleniia prochnosti sviazi s metallompri otslatvanii. Moscow: IPK Izdatelstvo Standar-tov. Retrieved from: http://www.vashdom.ru/gost/411-77/. [in Russian].
Pizhurin, A. A., & Rozenblit, M. S. (1984). Issledovaniia protcessov derevoobrabotki. Moscow: Lesnaia promyshlennost. 232 p. [in Russian].
С. А. Грицак1, В. В. Дьячок2, О. В. Яриш1
1 Национальный лесотехнический университет Украины, г. Львов, Украина 2Национальный университет "Львовская политехника", г. Львов, Украина
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРИКЛЕИВАНИЯ НАСТИЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ К ЖЕСТКИМ ДРЕВЕСНЫМ ОСНОВАНИЯМ КЛЕЕМ НА ЭЛАСТОМЕРНОЙ И СИЛЬВЕНТНОЙ ОСНОВЕ
Сравнительно недавно на рынке появился однокомпонентный клей на эластомерной и сильвентной основе DENLAKS SPG 2077. Однако в специализированной литературе и рекомендациях производителя отсутствуют данные о физико-механических характеристиках клеевых соединений при склеивании жестких оснований с настилочными материалами. Исследована прочность склеивания наиболее типичных настилочных материалов (поролон, войлок, ватин) с жесткими основаниями (древесностружечная (ДСП), древесноволокнистая (ДВП) плиты, картон (К)) в различном сочетании. В процессе исследований также проконтролирован характер разрушений клеевых соединений. При проведении основных экспериментальных исследований принята ширина образцов подложки 50 мм; длина образцов - 200 мм. Испытания образцов на прочность при склеивании проведены на разрывной машине РМИ-60. Предельно допустимое значение прочности (минимальное) составляет 0,5 кгс. Основными переменными факторами экспериментальных исследований принято расход клея (40-66 г/м2 - контролировали весовым методом) и время открытой выдержки (10-360 с). Для проведения экспериментов использован В-план. По полученным уравнениям регрессии 2-го порядка построены графические зависимости функции от переменных факторов. По результатам оптимизации установлены оптимальные значения переменных факторов. Максимальной прочности соединения ДСП-поролон (6,22 кгс), ДСП-войлок (6,21 кгс), ДСП-ватин (4,68 кгс), ДВП-поролон (4,79 кгс), ДВП-войлок (6,39 кгс), ДВП-ватин (3,01 кгс), К-поролон (3,5 кгс), К-ватин (1,89 кгс), К-войлок (5,05 кгс) можно достичь при времени открытой выдержки 10 с и расходе клея 66 г/м2. При увеличении времени открытой выдержки прочность клеевого соединения при минимальном расходе практически остается критически низкой и незначительно уменьшается. При увеличении расхода клея и времени открытой выдержки тенденция к уменьшению прочности более выражена и достигает 20-35 %. Считаем, что для производителей мягкой мебели при склеивании жестких оснований с настилочными материалами достаточно придерживать расходы клея в пределах 40-45 г/м2 при времени открытой выдержки 10-105 с. Использование указанных рекомендаций позволит обеспечить надлежащие показатели прочности клеевых соединений при наклеивании настилочных материалов на жесткие основания.
Ключевые слова: настилочные материалы; жесткие основания; клей; прочность склеивания; расход клея; время выдержки.
S. A. Hrytsak1, V. V. Dyachok2,0. V. Yarish1
1 Ukrainian National Forestry University, Lviv, Ukraine 2 Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine
INVESTIGATION OF THE PROCESS OF BONDING INTERLINING MATERIALS TO RIGID WOOD BASES WITH ADHESIVE ON THE ELASTOMERIC AND SOLVENT BASIS
The one-component elastomeric and solvent-based DENLAKS SPG 2077 adhesive has appeared on the market relatively recently. However, in the specialized literature and manufacturer's recommendations there is no information on the physical and mechanical characteristics of glue joints when bonding rigid bases to interlining materials. Therefore, the work studies the bonding strength of most typical interlining materials (foam rubber, felt, batting) with rigid bases (wood particleboard (WPB), wood fiber- board (WFB), paper board (PBD) in different combinations. In the course of studies, the nature of destruction of glue joints was monitored. When conducting basic experimental investigation, the width of the interlining specimen was taken as being 50 mm; the length of the specimens was 200 mm. The threshold value of strength (minimum) was 0.5 kgf. The main variables of the experimental studies were glue spread (40-66 g/m2 - controlled by the weight method) and the open time (10-360 s). To carry out experiments, the B-plan was used. Based on the obtained regression equations of the second order, the graphic dependences of the function on variable factors were constructed. According to the optimization results, optimal values for variable factors have been determined. The maximum bonding strength for WPB-foam rubber (6.22 kgf), WPB-felt (6.21 kgf), WPB-batting (4.68 kgf), WFB-foam rubber (4.79 kgf), WFB-felt (6.39 kgf), WFB-batting (3.01 kgf), pbd-foam rubber (3.5 kgf), pbd-batting (1.89 kgf), pbd-felt (5.05 kgf) can be achieved with open time of 10 s and glue spread of 66 g/m2. With an increase in the open time, the strength of glue joint at a minimum glue spread practically remains critically low and reduces insignificantly. With an increase in the glue spread and the open time, the tendency to reduced strength is more pronounced and reaches 20-35 %. We believe that manufacturers of upholstered furniture, when bonding rigid base to interlining materials, should adhere to the glue spread within the range of 40-50 g/cm2 with the open time of 1010 s. The use of these recommendations will allow providing proper indexes for adhesive bonding strength when gluing interlining materials onto rigid base.
Keywords: interlining materials; rigid bases; adhesives; bonding strength; glue spread; open time.
