CC BY
17
Науковий вкчшк', 2008, вип. 18.7
3. ТЕХНОЛОГ1Я ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.093.26 Проф. П.А. Бехта, д-р техн. наук; расист. Г. €. Бщь -
НЛТУ Украти, м. iïbeie
МОДИФ1КУВАННЯ ФЕНОЛОФОРМАЛЪДЕГЩНО СМОЛИ ДЛЯ СКЛЕЮВАННЯ ШПОНУ ШДВИЩЕНОÏ ВОЛОГОСТ1
Описано можливiсть модифiкування фенолоформальдепдно'1 смоли розчинами резорцину та фенолорезорциновою смолою для виготовлення фанери Ï3 шпону тд-вищено'1 вологостi (15 %), не попршуючи ïï мехашчш властивостi.
Ключов1 слова: фанера, фенолфомальдепдна смола, шпон, вологiсть
Prof. P.A. Bekhta, assist. G.Y. Bits - NUFWT of Ukraine, L'viv
Modification of phenol-formaldehyde resin for the gluing of the veneer
with high moisture content
Possibility of phenol-formaldehyde resin modification with the solutions of resorcin and phenol-resorcin resin for plywood fabrication from the veneer with high moisture content (15 %) is described. Mechanical properties of plywood are according the standard. Keywords: plywood, phenol-formaldehyde resin, veneer, moisture content
Постановка науково'1 проблеми. Сортшсть лущеного шпону безпо-середньо впливае на формування якост фанери. Основною причиною змен-шення сортност шпону е трщини, що утворюються внаслщок висушування, сортування i транспортування лист1в шпону. Збереження початковоï сортнос-т шпону може бути досягнуто з тдвищенням еластичностi деревини шляхом висушування шпону до бшьш високоï остаточноï вологостi. 3i збiльшенням вологостi кшьюсть i розмiри трiщин у шпош зменшуеться.
Однак за надмiрно високо1' початково1' вологостi шпону у виробнищв фанери [1]:
• зменшуеться в'язшсть нанесеного клейового шару, створюеться небезпека утворення переривчастого клейового шару i сповшьнюеться процес затвер-дшня клею;
• надлишкова волога може бути причиною теплово1 деструкци клею тд час гарячого склеювання шпону;
• можливе зменшення м1цносп клейових з'еднань [2] ; що можна пояснити по-пршенням контакту мiж клеем i деревиною (у волого1 деревини поверхня покрита шаром адсорбовано1 вологи), зменшенням числа радикал1в на повер-хт, зниженням в'язкост нанесеного клею й уповшьненням процесу затвер-дшня [1].
Склеювання шпону тдвищено1' вологостi можливе у разi розв'язку низки завдань, пов'язаних насамперед iз отриманням необхiдних модифшова-них фенолоформальдепдних смол, здатних усувати негативний вплив вологи на формування клейових зв'язюв. Власне через це питання пошуку речовин для модифжування смол е досить актуальним.
3. Технолопя та устаткування деревообробних пiдприeмств
177
Аналiз останшх дослiджень та публiкацiй. Для розширення дiапазо-ну допустимо! вологостi шпону (до 25 %) розроблено технологи [3-6] виго-товлення фанери i3 застосуванням пшвкових (полiпропiленових, полiетиле-нових, полiуретанових, фенолоформальдегiдних), порошкоподiбних (карба-мщоформальдепдних) кле!в та кле!в на основi смол високого степеня кон-денсаци (65-80 0%). Наповнення фенолоформальдегiдних смол riдролiзовани-ми соевими та крохмальними проте!нами, танiном дае змогу склеювати деревину рiзних порiд за шдвищено! вологостi (до 60 %) [7, 8].
Склеювання шпону волопстю до 19 % у вакуумних пресах [9] дае змогу одержати фанеру, фiзико-механiчнi показники яко! вщповщають вимо-гам стандарту. 1снують рекомендаци [10] щодо застосування чергування во-логих i сухих листiв шпону в пакет або покривання вологих лис^в шпону гiгроскопiчними речовинами перед нанесенням на них клею.
Метою дослщження е вивчення можливост виготовлення фанери на основi модифiкованих фенолоформальдепдних смол з використанням шпону тдвищено! вологостi.
Матерiали та методи дослвджень. Для виконання експерименталь-
них дослщжень використовували такi матерiали: березовий лущений шпон
±2
(розмiрами 300^300x1,5 мм) волопстю 15 %; фенолоформальдегiдну смолу Fenokol UA. Як модифiкувальнi добавки застосовували: резорцин та феноло-резорцинову смолу (ФРС) Cascosinol 1711. У процес приготування клейових композицiй до фенолоформальдепдно! смоли довали фенолорезорцинову смолу або резорцин (у виглядi 30 %%-го; 40 %%-го та 50 %-го розчину) з розра-хунку 1,0; 3,0; 5,0 мас. ч речовини на 100 мас. ч смоли.
Шдвищена волопсть шпону (15 %) досягалась шляхом киматизаци лислв шпону в склянiй мiсткостi протягом 4-5 дшв. Вологiсть шпону визна-чалась контактним способом за допомогою вологомiру GMH 3830.
Склеювання тришарово! фанери вiдбувалося у гiдравлiчному прес FORTIJNE за таких режимних параметрiв: тиск - 1,8 МПа, температура -150оС, тривалiсть - 6 хв. (протягом останшх 30 с зменшували тиск пресуван-ня до 0 МПа), витрата клею - 150 г/м .
Контролювали таю властивост отриманих кле!в: динамiчну в'язюсть, концентрацiю iонiв водню (рН), сухий залишок, життездатнiсть, час затвер-дшня. Для визначення динамiчно! в,язкостi кле!в застосовували ротацiйний вiскозиметр RHEOTEST типу RV2, концентраци iонiв водню - рН-метр HANNA HI 221; сухий залишок клею визначали ваговим методом; час зат-вердшня клею визначали за температури 150оС.
Якiсть склеювання фанери оцшювалась за показником мщносл на сколювання згiдно з ДСТУ EN 314-1 на розривнш машиш LaborTech 4.050. Для порiвняння виготовлялась фанера на фенолоформальдегiднiй смолi.
Результати та ix обговорення. У таблиц наведено основнi власти-востi отриманих кле!в i фанери, виготовлено! на !х основi. Аналiзуючи данi, як наведенi в таблицi, можна стверджувати, що додавання до фенолоформальдепдно! смоли резорцину i фенолорезорциново! смоли впливае ютотно як на змшу деяких властивостей кле!в, так i на мiцнiсть фанери на сколюван-
178
Збiрник науково-теxнiчниx праць
Науковий вкник, 2008, вип. 18.7
ня. Зокрема, концентращя iонiв водню (рН=11,3-12,0) i сухий залишок (50,1-57,6 %) клею, у такому випадку, практично залишаються незмшними, то динамiчна в'язюсть, час затвердiння i життездатшсть отриманих кле!в змь нюються iстотно (табл.).
Закономiрним е те, що зi збiльшенням вмiсту резорцину i фенолоре-зорциново! смоли динамiчна в,язкiсть зростае, час затвердшня i життездатшсть зменшуються. Збiльшення вмiсту резорцину в межах вщ 1 до 5 мас. ч призводить до шдвищення динамiчноl в,язкостi в 2,4; 1,2 i 3,5 раза, вщповщ-но для 30 %-го, 40 %-го та 50 %-го розчишв резорцину. Порiвняно iз феноло-формальдегiдною смолою таке зростання в'язкост е доволi значним (1,98,7 раза). Аналопчш змiни вiдбуваються у разi додавання фенолорезорцино-во! смоли; зокрема, динамiчна в,язкiсть клею пiдвищуеться в 2,8-8,3 раза.
Табл. Властивостi клеИв на основi ФФС
Рецепт клею Модифь кувальна речовина Концентрация водного роз-чину, % Вм1ст речовин у кле!, мас.ч Властивост1 кле!'в Мщтсть фанери на сколювання, МПа
В'язшсть, МПа-с Час затвердшня, с Життездатшсть, год
Контрольный клей на основ1 ФФС - 790 121,31 8 1,19
1. Резорцин 30 1 1493 117,70 5 1,55
2. 3 2372 114,70 5 1,30
3. 5 3587 97,84 3 1,25
4. 40 1 2196 113,47 5 1,83
5. 3 2328 104,12 4 1,51
6. 5 2635 97,07 3 1,40
7. 50 1 1932 105,00 5 1,84
8. 3 3440 107,03 4 1,54
9. 5 6852 91,71 1 1,42
10. ФРС - 1 2284 117,89 5 1,28
11. 3 3001 104,01 5 1,48
12. 5 6589 98,79 до 4 1,50
У разi збшьшення вмюту резорцину та ФРС у кле!, завдяки !х високiй активностi, час затвердiння зменшуеться на 2,8-19,7 %. Ус отриманi кле! ма-ють в 1,6-8,0 рази меншу життездатнiсть порiвняно iз фенолоформальдегiд-ною смолою, але незважаючи на це, !х можна застосовувати для виготовлен-ня фанери зi шпону шдвищено! вологость
Мiцнiсть фанери на сколювання для вЫх дослiджуваних кле1в вщповь дае вимогам стандарту ДСТУ БК 314-1 та БК 314-2: 2003.
Висновок. Модифжувальш добавки (резорцин i фенолорезорцинова смола) до фенолоформальдепдно! смоли, дають змогу отримувати клейовi композици, як можна застосовувати для виготовлення фанери зi шпону во-логiстю 15 %, не попршуючи мiцностi фанери на сколювання.
Лггература
1. Бехта П.А. Виробництво фанери/ Бехта П. А. - К.: Основа, 2003. - 320 с.
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
179
2. Ковальчук Л.М. Технология склеивания/ Ковальчук Л.М. - М.: Лесн. пром-сть, 1973. - 208 с.
3. А.С. 982912 СССР, МКИ В 27 D 1/04. Способ изготовления фанеры/ Вигдоро-вич А.И., Шулятьева Н.Н., Рипа-Мельник К.С., Зиемелис А.Э, № 3302587/29-15; заявл. 26.02.81; опубл. 1982, Бюл, № 47.
4. Urbanik E. Gluing high moisture content veneer with adhesives based on RPF and PF/ E. Urbanik, W. Jablonski, M. Jozwiak// Adhesives in woodworking industry: Proceedings of XIII Symposium. - Slovakia, Vinne, 1997. - P. 225-232.
5. Elbez G. Possibility of gluing of veneers with high moisture content/ G. Elbez// Adhesives in woodworking industry: Proceedings of XIII Symposium. - Slovakia, Vinne, 1997. - P. 101-110.
6. Топеха В.М. Исследование и разработка технологии склеивания шпона повышенной влажности порошкообразным клеем: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук: спец. 05.21.05 "Процессы и механизация деревообратывающих производств, древесиноведение"/
B.М. Топеха. - Ленинград, 1980. - 19 с.
7. Vijayendran B., Clay J. Some recent studies on soy protein-based wood adhesives/ In Wood Adhesives 2000 Extend Abstracts. Nevada: Forest Products Society, 2000, P. 4-5.
8. The role of protein starch glutenous glue extenders in plywood/ Wood Based Panels Int., 1988, 8, № 1, 35-36 р.
9. Израелит А.Б. Теоретическое исследование напряженно-деформационного состояния фанеры после склеивания влажного шпона у вакуумных прессах/ А.Б. Израелит,
C.В. Денисов// Технология и оборудование деревообрабатывающих производств. - 1982, № 11. - С. 37-41.
10. Заявка 58-11102 Япошя В 27 D 1/04. Споаб виготовлення фанери/ Фукуи Цуёси, Мидзуно Масуо, Ито Такуми; к.к. Мэйнан сэйсакусё, № 56-108753; заявл. 11.07.81; опубл. 21.01.83.
УДК 621.86.065 Проф. М.П. Мартинщв, д-р техн. наук;
доц. О.М. Удовицький, канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. Rbeie
КОЛИВАННЯ НЕСУЧО1 НАВАНТАЖЕНО1 СТР1ЧКИ КОНВЕСР1В
Запропоновано метод розрахунку навантажено'1 стр1чки конвеeрiв з врахуван-ням нестащонарних коливань. Наведено залежносп для визначення геометричних та силових параметрiв с^чкових конвеeрiв.
Prof. M.P. Martyntsiv; assos. prof. O.M. Udovitskij-NUFWTof Ukraine, L'viv Oscillation of the bearing loaded ribbon of conveyers
The method of calculation of the loaded ribbon of conveyers is offered taking into account non-stationary vibrations. Dependences are resulted for determination of geometrical and power parameters of band conveyers.
Стр1чков1 конвеери знайшли широке використання в р1зних галузях промисловост для транспортування насипних або поштучних вантаж1в [1-3]. У деревообробнш промисловост стр1чков1 конвеери використовують для пе-ремщення дощок, заготовок, стружки, тирси, пакет1в тощо [4]. Основним тя-говим i несучим елементом таких конвеер1в е стр1чка. Вона визначае на-дшшсть роботи конвеерiв i частше вщ шших елемент1в виходить з ладу. О^чка конвеера попередньо натягуеться, тому що вона рухаеться за рахунок сил тертя, як виникають мiж нею i приводним барабаном. У процеЫ роботи стрiчка навантажуеться вщповщними вантажами. Розрахункову схему наван-тажено! с^чки показано на рисунку.
180
Збiрник науково-техшчних праць
