CC BY
18
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.093.26 Проф. П.А. Бехта, д-р техн. наук;
асист. Г.€. Бщь - НЛТУ Украти, м. nbsîs
СКЛЕЮВАННЯ ШПОНУ ПIДВИЩЕНОÏ ВОЛОГОСТ1 13 ЗАСТОСУВАННЯМ МОДИФIКОВАНОÏ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГIДНОÏ СМОЛИ
Описано можливють модифiкування фенолоформальдепдно'1 смоли фенолоре-зорциновою смолою для виготовлення фанери Ï3 шпону тдвищено'1 вологостi (15 %), не попршуючи ïï мехашчних властивостей.
Ключов1 слова: фанера, фенолофомальдепдна смола, шпон, вологiсть.
Prof. P.A. Bekhta; assist. G.Ye. Bits - NUFWT of Ukraine, L'viv
The gluing of the veneer with high moisture content with the using of modification of phenol-formaldehyde resin
Possibility of phenol-formaldehyde resin modification with 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
Останшм часом через шдвищення цш на електроенерпю проблема зменшення енерговитрат е досить актуальною. Шд час виготовлення фанери значш енергозатрати наявш шд час сушшня шпону (близько 65 %) i його склеювання, що, своею чергою, ютотно впливае на вартють готовоï продук-цiï. Для зменшення витрат енергiï та шдвищення продуктивностi сушарок до-цiльно було б висушувати шпон до вищо кiнцевоï вологостi.
Однак за надмiрно високо1' початково1' вологостi шпону шд час виготовлення фанери [1]: зменшуеться в'язюсть нанесеного клею i сповшь-нюеться процес його затвердшня; створюеться небезпека утворення перерив-частого клейового шару; надлишкова волога може бути причиною теплово1' деструкци клею шд час гарячого склеювання шпону.
Тому склеювання шпону шдвищено1" вологост можливе у разi розв'яз-ку низки завдань, пов'язаних передусiм iз отриманням необхiдних модифжу-вальних добавок для фенолоформальдепдно1' смоли (ФФС), як б мали здат-нiсть усувати негативний вплив вологи на формування клейових зв'язюв. Тому питання пошуку речовин для модифжування смол для склеювання шпону шдвищено1" вологост залишаеться актуальним.
Анал1з останн1х дослщжень та публ1кац1й
Питання склеювання шпону iз високим вмiстом вологи дослщжувало багато науковцiв, котрi для вилучення надлишково1' вологи пiд час склеювання i шдвищення якост шпону та фанерно!" продукцiï запропонували змшюва-
78
Збiрник науково-технiчних праць
ти: вид клею, режими i обладнання для склеювання, технологда пiдготовки шпону до склеювання. Зокрема, запропоновано:
• застосовувати пл1вков1 та порошкопод1бт кле! [2-5];
• наповнювати фенолоформальдепдт смоли пдрол1зованими соевими та крохмальними протешами, таншом [6, 7];
• використовувати вакуумт преси для склеювання [8];
• чергувати волоп та сух листи шпону в пакет або покривати волоп листи шпону пгроскошчними речовинами перед нанесенням на них клею [9].
Проте, цi методи вимагають застосування бiльш дорогих кле!в або замiни вже iснуючого обладнання, що призведе до значних додаткових катталовкла-день i, вiдповiдно, до тдвищення собiвартостi готово! продукци. Одним iз ефек-тивних методов, який би мiг вирiшити проблему склеювання шпону шдвищено! вологостi, е метод покращення властивостей кле1в шляхом !х модифiкування.
Метою дослiдження е вивчення можливостi виготовлення фанери iз шпону шдвищено! вологостi шляхом модифшування фенолоформальдегiдних смол.
Матер1али та методи дослщжень
Для виконання експериментальних дослщжень використовували такi матерiали: березовий лущений шпон (розмiрами 300x300x1,5 мм) волопстю 15±2 %; фенолоформальдегiдну смолу Беиоко1 иА та житне борошно. Житне борошно вводили у клейову композищю з метою пiдвищення липкостi та зменшення абсорбцп клею деревиною.
Як модифшувальну добавку застосовували фенолорезорцинову смолу (ФРС) СаБСОБто! 1711. Рецептури отриманих кле!в наведено в табл. 1.
Табл. 1 К Рецептура клейових композицШ
Компоненти клею Вм1ст модифшувальних добавок, мас.ч., для рецептур
1 2
ФФС 100 100
Житне борошно 3 3
Фенолорезорцинова смола 1 3
Шсля виготовлення клейових композицiй зпдно зi заданими рецептами (табл. 1) визначали такi !хш властивостг динамiчну в,язкiсть, концентра-цiю юшв водню (рН), сухий залишок, життездатшсть, час затвердiння. Для визначення динамiчноl в,язкостi кле!в застосовували ротацiйний вюкозиметр КНЕОТЕБТ типу ЯУ2, концентраци юшв водню - рН-метр НАКЫА Н1 221. Сухий залишок клею визначали ваговим методом, а тривалють затвердшня клею - за температури 150оС.
Шдвищено! вологостi шпону (15 %) досягали шляхом кондищювання листiв шпону в камерi клiмату протягом 4-5 дшв. Вологiсть шпону визначали контактним способом за допомогою вологомiру ОМН 3830. Склеювання три-шарово! фанери вщбувалося у гiдравлiчному пресi БОКТ1ЖЕ за таких ре-жимних параметрiв: тиск - 1,8 МПа, температура - 150оС, тривалiсть - 6 хв (протягом останшх 30 с тиск пресування зменшували до 0 МПа), витрата клею - 150 г/м2.
Для порiвняння за аналопчних режимних параметрiв склеювання ви-готовляли фанеру на фенолоформальдепднш смолi. Яюсть склеювання фане-
3. Технологiя та устаткування деревообробних шдприемств
79
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
ри оцшювали за показником мiцностi на сколювання згiдно з ДСТУ EN 3141 та EN 314-2: 2003 на розривнш машинi LaborTech 4.050.
Результати та ix обговорення
Встановлено, що модифiкування клею на oraoBi фенолоформальдепд-но! смоли запропонованим модифшатором дае змогу одержувати oднoрiднi ^e^Bi композицп. Оснoвнi властивoстi отриманих кле!в i фанери, виготов-лено! на !х oснoвi, наведено у табл. 2. Як бачимо, додавання до фенолофор-мальдепдно! смоли фенолорезорциново! впливае ютотно як на змiну деяких властивостей кле!в, так i на мщшсть фанери на сколювання.
Табл. 2. Bnacmueocmi клеИв на ocHoei ФФС
Властивост1 клейово! ФФС Клейова композищя, рецепт №
композици (контроль) 1 2
Динам1чна в'язшсть, МПах 790 2928 7379
Життездаттсть, год 8 4 3
pH 12,0 11,8 11,7
Сухий залишок, % 50-52 51,5 52,3
Тривалшть затвердшня за 150оС, с 121,3 52,7 50,3
Мщтсть фанери на сколювання, МПа 1,19 1,48 1,57
Зокрема, динамiчна в'язюсть отриманих кле!в збiльшуеться у 3,79,3 раза, пoрiвнянo iз чистою фенолоформальдепдною смолою, завдяки висо-кiй активност фенолорезорциново! смоли.
Кoнцeнтрацiя ioнiв водню, сухий залишок отриманих кле!в, практично залишаються нeзмiнними. Збiльшeння вмiсту фенолорезорциново! смоли у клeйoвiй композицп вщ 1 до 3 мас.ч. призводить до зменшення життездат-нoстi у 1,2-1,6 рази, а часу затвердшня - у 2,4 рази.
О^м того, встановлено, що використання фенолоформальдепдно! смоли, модифжовано! фенолорезорциновою смолою дае змогу отримати фанеру iз шпону волопстю 15 % з досить високим показником мщност на сколювання, який у 1,5 рази перевищуе нормоване значення (1,0 МПа), зпдно з ДСТУ EN 314-1 та EN 314-2: 2003.
Висновок
Встановлено можливють виготовлення фанери iз шпону шдвищено! вoлoгoстi (15 %) завдяки мoдифiкуванню фенолоформальдепдно! смоли фенолорезорциновою смолою. У такому випадку до 100 мас.ч. фенолоформаль-депдно! смоли рекомендуемо додавати 3 мас.ч. житнього борошна та 1 мас.ч. фенолорезорциново! смоли. Бiльший вмют фенолорезорциново! смоли не рекомендуемо, оскшьки iстoтнo збiльшуеться в,язкiсть клею та зменшуеться його життездатнiсть.
Лггература
1. Бехта П.А. Виробництво фанери / П. А. Бехта. - К Основа, 2003. - 320 с.
2. А.С. 982912 СССР, МКИ В 27 D 1/04. Способ изготовления фанеры / А.И. Вигдоро-вич, Н.Н. Шулятьева, К.С. Мельник, А.Э. Зиемелис. № 3302587/29-15; заявл. 26.02.81; опубл. 1982, Бюл. № 47.
80
Збiрник науково-техшчних праць
3. 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.
4. 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.
5. Топеха В.М. Исследование и разработка технологии склеивания шпона повышенной влажности порошкообразным клеем : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. техн. наук : спец. 05.21.05 "Процессы и механизация деревообратывающих производств, древесиноведение" / В.М. Топеха. - Ленинград, 1980. - 19 с.
6. 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.
7. The role of protein starch glutenous glue extenders in plywood / Wood Based Panels Int., 1988, 8. - № 1, 35-36 р.
8. Израелит А.Б. Теоретическое исследование напряженно- деформационного состояния фанеры после склеивания влажного шпона у вакуумных прессах / А.Б. Израелит, С.В. Денисов // Технология и оборудование деревообрабатывающих производств. - 1982. - № 11. - С. 37-41.
9. 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 539.4.019.1:684.4 Проф. 1.Г. Грабар, д-р техн. наук - Державный
azpo-eKOHOMi4Hий ун-ет; астр. Л.М. Бойко -Житомирський державный тeхнологiчныйун-ет; С.М. Кульман, канд. техн. наук - "1нтердизайн"
ДИЗАЙН I МЕТОДИКА ПРОГНОЗУВАННЯ РЕСУРСУ ТА ГРАНИЧНО1 М1ЦНОСТ1 КОРПУСНИХ МЕБЛ1В
Запропоновано тдхщ, який дае змогу прогнозувати ресурс корпусних меблiв, а також термш працездатносп меблевих виробiв, ютотно скоротити тривалють проек-тування меблiв. Наведена методика базуеться на термофлуктуацшно'1 концепцп руйнування та деформування твердого тша.
Prof. I.G. Grabar - State agro-ekonomical university; post-graduate L.M. Bojko -Zhitomir state technological university, S.N. Kulman - company "Interdizayn"
Design and the procedure of the prognostication of resource and boundary
strength of hull furniture
Is proposed the approach, which makes it possible to forecast the service life of hull furniture, and also the period of the fitness for work of furniture articles, it is essential to reduce the time of the design of furniture. The procedure proposed is based on the thermal fluctuation concept of destruction and deformation of solid body.
Вступ. Пщ час конструювання нових вироб1в перед художником-конструктором (дизайнером) постае головне завдання - вщшукати оптималь-не поеднання функцюнального призначення предмета та його вартост (мате-р1алу та пращ). Якщо дизайнеров! вдаеться виршити це головне протир1ччя, то вш створить новий конкурентний продукт на ринку, який починае свш життевий цикл. Сьогодш естетична функщя предмета виходить на одне з го-ловних мюць 1з загального перелжу вимог. Для виробництва важливо, нас-кшьки рацюнально будуть використаш матер1али i конструкщя, чи досягнута економ1я матерiалу за рахунок рацюнального виршення конструкторських схем, технологи, форми виробу.
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
81
