Научная статья на тему 'Технологічні параметри склеювання паркетної дошки клеями на термопластичній основі та їх вплив на міцність та формостійкість виробу'

Технологічні параметри склеювання паркетної дошки клеями на термопластичній основі та їх вплив на міцність та формостійкість виробу Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
84
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Б. М. М'Якуш

Проаналізовано технологічні параметри режимів склеювання паркетної дошки клеями на термопластичній основі. Встановлено залежність міцності та формостійкості паркетної дошки, склеєної термопластичними клеями на основі ПВА, від технологічних параметрів режиму склеювання.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Technological parameters of agglutination of parquet board by glues on basis of thermoplastic and their influence on durability and to shape stability good

The technological parameters of the mode of agglutination of parquet board are analysed by glues on basis of thermoplastic. Dependence of durability is set and shape stability of parquet board of agglutinate by glues of thermoplastic on the basis of PVA from technological parameters regime agglutination.

Текст научной работы на тему «Технологічні параметри склеювання паркетної дошки клеями на термопластичній основі та їх вплив на міцність та формостійкість виробу»

Л1тература

1. Мурашко А.П. Деревно-стружковi плити в Укршш / А.П. Мурашко, С.М. Одинцов // Лiсовий журнал. - К., 1993. - № 6. - С. 30-32.

2. Салабай Р.Г. Сучасний стан та перспективи розвитку ринку деревинних стружкових плит / Р.Г. Салабай, Р.О. Козак // Оборудование и инструмент для профессионалов. - 2009. -№ 5-6. - С. 50-51.

3. Коваль Л.1. Ринок плитних матерiалiв 2010 року / Л.1. Коваль // Деревообробник. -2010. - № 9. - С. 2.

4. Деревообробка Украши за ам мюящв 2011 року // Деревообробник. - 2011. - № 18. - С. 2.

Салабай Р.Г., Козак Р.О., Салабай И.И. Анализ производства стружечных плит в Украине

Приведены объемы производства стружечных плит в Украине за 1990-2010 гг. Проанализирована динамика их изготовления: рост/снижение объемов производства за этот период.

Ключевые слова: стружечные плиты, объемы производства, производители плит, динамика изготовления.

Salabay R.G., Kozak R.O., Salabay I.I. Analysis of particleboards production in Ukraine

The turnouts of particleboard production in Ukraine for 1990-2010 years are described. The dynamic of their production: increasing / decreasing of turnouts during this period is analyzed.

Keywords: particleboards, turnouts of production, particleboard producer, dynamic of production.

УДК 674.04 Здобувач Б.М. М'якуш1 - НЛТУ УкраИни, м. Львгв

ТЕХНОЛОГ1ЧН1 ПАРАМЕТРИ СКЛЕЮВАННЯ ПАРКЕТНО1 ДОШКИ КЛЕЯМИ НА ТЕРМОПЛАСТИЧН1Й ОСНОВ1 ТА IX ВПЛИВ НА МЩШСТЬ ТА ФОРМОСТ1ЙК1СТЬ ВИРОБУ

Проаналiзовано технолопчш параметри режимiв склеювання паркетно! дошки клеями на термопластичнш основг Встановлено залежшсть мщносп та формос-тшкост паркетно! дошки, склеено! термопластичними клеями на основi ПВА, вщ технолопчних параметрiв режиму склеювання.

Склеювання - процес, який ф1зико-х1м1чним шляхом формуе систему, що працюе як одне цше. Основною метою склеювання е забезпечення необ-хщно! мщносп поверхонь, що з'еднуються. Характеризуемся склеювання мщшстю клейового з'еднання 1 залежить вщ адгезп та когезп.

Адгез1я - це явище прилипання двох р1знор1дних тш, що зумовлене м1жмолекулярними силами зчеплення р1знор1дних молекул, як знаходяться на поверхневому шар1 тш, що склеюються. Для термопластичного клейового з'еднання деревини адгез1я зумовлена м1жмолекулярним зчепленням макромолекул клейового шва з макромолекулами деревини, на меж1 клей - деревина.

Когез1я - це явище зчеплення однакових молекул речовини м1ж собою в об'ем1 одного тша. Щоб клейове з'еднання функцюнувало як едине цше не-обхщне виконання тако! умови [4]:

1 Наук. кер1вник: доц. Б.Я. Кшивецький, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в

Науковий вкник НЛТУ УкраУни. - 2011. - Вип. 21.14

(о) =Е1 ког Е ад Е ког Е ад Е ког-? (1)

де Е1ког - енерпя когезiйних зв'язюв у деревинi для першо1 заготовки, Е1ад -енерпя адгезiйних зв'язкiв мiж клейовим шаром та деревиною першо1 заготовки; Е2ког - енерпя когезшних зв'язюв клейового шва; Е2ад - енерпя адге-

. .. ■ т-3

зiйних зв'язкiв мiж клейовим шаром та деревиною друго1 заготовки i Е ког -енергiя когезiйних зв'язюв у деревиш для друго1 заготовки.

На рис. 1 наведено розподш енергш для клейового з'еднання.

Рис. 1. Схема розподту енергй адгезй i когезйу клейовому з 'edHaui деревини:

1 - перша деталь; 2 - клейовий шов; 3 - друга деталь

Однак такий BapiaHT е щеальним i досягнути його досить важко, ос-кiльки в пpоцесi експлуатацп клейового з'еднання буде спостер^атися змен-шення адгезшно! та когезшно! енергп (Е1ад, Е2ад та Е2ког). Тому при вибоpi клею необхщно, щоб виконувалась така умова:

F1 д > Е2 >= Е1 та Е2 д > Е2 >= Е3 (2)

ад ког ^ ког ia ^ ад ^ ког ^ ког. v^v

Для досягнення запропоновано1 умови необхiдно правильно пдабрати кле1 та технологiчнi параметри режиму склеювання деревних мaтеpiaлiв мiж собою. У зв'язку з свiтовими еколопчними проблемами, виготовлення еколо-гiчно чисто! паркетно! дошки е актуальним. Для виготовлення паркетно! дошки запропонуемо використовувати термопластичш кле! на основi полiвi-нiлaцетaту (ПВА), якi вiдповiдaють сучасним еколопчним вимогам, а широкий асортимент !х виготовлення може задовольнити не лише економiчнi та технолопчш, але й експлуaтaцiйнi вимоги паркетно! дошки [1].

Досягнути певних експлуатацшних вимог при використанш ПВА кле! для паркетно! дошки можна за допомогою одно- та двокомпонентних кле!в, як здaтнi формувати лiнiйну або рщкосггчасту структуру клейового шва, за-безпечуючи цим самими елaстичнiсть виробу. О^м цього, тaкi кле! дають змогу отримати клейове з'еднання деревини зi ступенем навантаження D3-D4 зпдно з Свропейським стандартом DIN 204 [2].

Фiзико-мехaнiчнi характеристики термопластичного клейового шва на основi ПВА кле!в зумовленi переважно силами когезп, якi залежать вiд хiмiч-но! будови складових ланок, довжини макромолекули, !х конформацп та над-молекулярно! структури як деревини, так i клею. Оскiльки формування клейового з'еднання паркетно! дошки клеями на основi ПВА проходить за допомогою мехашчного зчеплення та мiжмолекуляpних зв'язюв, то значний вплив на формування мщно! та формостшко! паркетно! дошки будуть мати технологiчнi параметри режиму склеювання.

До технолопчних napaMeTpiB склеювання вiдносять: температуру та вологють навколишнього середовища, стан склеюваних поверхонь, температуру склеювання, в'язюсть клею, питомий тиск склеювання, витрату клею, тривалють витримки пiд тиском, тривалють вщкрито! та закрито! витримки, тривалють технолопчно! витримки тощо. Разом з тим, вс цi параметри подь ляють на основнi та допомiжнi. Значний вплив на мщшсть та формостiйкiсть клейових з'еднань паркетно! дошки матимуть основш технологiчнi параметри режиму склеювання, до яких вщносять: вологють навколишнього середовища, стан поверхш, що склеюеться, витрата клею, температура склеювання, час склеювання, тиск при склеюванш та технолопчна витримка.

Вщхилення температури i вщносно! вологосп повiтря у виробничих примiщеннях вщ встановлених технологiчним режимом норм для кле!в на ос-новi ПВА збшьшуе тривалiсть склеювання. Параметри повпря виробничих примiщень рекомендуеться пiдтримувати в таких межах: температура 20 ± 2 % оС, а вщносна вологiсть 50-70 %. За таких умов технолопчний процес склеювання проходить з однаковою швидкiстю як тд тиском, так i без нього. Шдвищення температури призводить до кращого перенесення клею з одше! поверхш на шшу (у разi одностороннього нанесення), а також до пришвид-шення твердiння клею. Окрiм цього, з тдвищенням температури змен-шуеться тривалiсть перебування пiд тиском.

Стан поверхш деревини буде характеризуватися шорсткютю, тобто мiкронерiвностi на поверхнi тсля мехашчно! оброблення i залежатиме вщ способу оброблення, режиму рiзання, стану обладнання та рiзального шстру-менту, анатомiчноl будови деревини та ш. 1з ростом мiкронерiвностей мщшсть клейового з'еднання зменшуеться. Шорсткiсть при склеюванш деревини повинна знаходитись в межах 32-64 мкм. Тиск тд час склеювання розподшяе клей у рiвномiрну тонку плiвку та збшьшуе його контакт з поверхнями, що склеюються. Мщшсть склеювання зростае iз зменшенням товщини клейового шару, оскшьки збiльшуеться вiдсоток орiентованих молекул у граничних шарах клею. Товщину клейово! плiвки можна визначити за формулою [3]

Ул + Уе2 К

*к = — • К , 1 к

де: Ve1 - об'ем впадин мiкронерiвностей основи поверхнi паркетного щита; Ve2 - об'ем впадин мiкронерiвностей лицево! поверхнi паркетного щита; FK -контурна площа паркетного щита; К - поправочний коефщент, що враховуе кшькють виступiв i взаемне проникнення клею в поверхнi що склеюються.

О^м цього, тиск пiд час склеювання необхщний для згладження нез-начних нерiвностей на поверхнi. Величина тиску при склеюваннi буде зале-жати вiд породи деревини, розмiрiв заготовок, що склеюються, в'язкостi клею тощо. Тривалють склеювання паркетно! дошки за юмнатно! температури клеями на основi ПВА становить 30-60 хв.

Витрата клею впливае на якють клейового з'еднання. У разi недос-татньо! витрати клейовий шар буде переривчастим, що е причиною зменшен-ня мщносп з'еднання. У разi перевитрати клею утворюеться потовщений клейовий шар, у якому виникнуть значнi внутрiшнi напруження. Оптимальна

Науковий вкник НЛТУ Укра'1'ни. - 2011. - Вип. 21.14

витрата клею визначаегься aHaTOMi4HOKi будовою деревини, станом склеюва-них поверхонь, в'язкiсгю клею i температурою, за яко! вщбувасться скле-ювання. Для склеювання м'яких пористих порщ деревини кiлькiсть клею, що наноситься, потрiбно збiльшити. З тдвищенням температури склеювання, витрата клею буде меншою, оскiльки зменшуеться в'язюсть клею i покра-щуеться змочування ним деревини. Нормативна витрата клею, що рекомендована для полiвiнiлацетатних кле!в, становить 120-160 г/м2.

Технолопчна витримка паркетно! дошки забезпечуе остаточне твер-дiння клею, випаровування рщко! фази з клейового шва та компенсащя внут-рiшнiх напружень. У разi холодного склеювання, технологiчна витримка для клейових з'еднань на основi ПВА повинна бути не менше 24 годин. Водночас, паркетна дошка, склеена термопластичними клеями на основi ПВА, повинна краще переносити знакозмшш навантаження навколишнього середовища по-рiвняно з термореактивними клеями, оскшьки вщбувасться релаксацiя напру-жено-деформацiйного стану клейового з'еднання, завдяки еластичносп клейового шва. Це дае змогу зменшити деформативнють паркетно! дошки та покращити !! формостшкють пiд час експлуатацi!. Такий висновок зроблено на основi проведених експериментальних дослiджень при визначеннi формос-тiйкостi паркетно! дошки, склеено! термопластичними клеями на основi ПВА.

Оскшьки для склеювання паркетно! дошки пропонуеться використо-вувати термопластичнi кле! на основi ПВА, формування клейового шва у яких вщбувасться за допомогою мехашчно! мiцностi та мiжмолекулярних зв'язюв, то е необхiднiсть дослiдити та оптимiзувати технологiчнi параметри режиму склеювання i визначити !х вплив на мщнють та формостiйкiсть паркетно! дошки.

Л1тература

1. М'якуш Б.М. Анашз конструкцш та формостшкосп паркетно! дошки / Б.М. М'якуш // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2010. - Вип. 20.13. - С. 135-138.

2. М'якуш Б.М. Перспективи застосування термопластичних кле!в при виготовленш паркетно! дошки / Б.М. М'якуш // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. -Льв1в : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2010. - Вип. 20.3. - С. 91-93.

3. Макаренко А.В. Повышение формоустойчивости щитовых изделий из древесины с использованием эластичных клеевых композиций : дис. ... канд. техн. наук. / Воронеж. гос. ле-сотехн. акад.; научн. рук. А.А. Филонов. - 2005. - 146 с.

4. Москвитин Н.И. Физико-химические основы процессов склеивания и прилипания. Н.И. Москвитин. - Воронеж : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1964. - 248 с.

Мякуш Б.М. Технологические параметры склеивания паркетной доски клеями на термопластической основе и их влияние на прочность и формоустойчивость изделия

Проанализированы технологические параметры режимов склеивания паркетной доски клеями на основе термопласта. Установлена зависимость прочности и формоустойчивости паркетной доски, склеенной термопластическими клеями на основе ПВА, от режимных параметров склеивания.

Myakush B.M. Technological parameters of agglutination of parquet board by glues on basis of thermoplastic and their influence on durability and to shape stability good

The technological parameters of the mode of agglutination of parquet board are analysed by glues on basis of thermoplastic. Dependence of durability is set and shape stability of parquet board of agglutinate by glues of thermoplastic on the basis of PVA from technological parameters regime agglutination.

УДК 674.048 1нж. Б.М. Перетятко -Львшський ДУБЖД

ОСОБЛИВОСТ1 Р1ЗНИХ СПОСОБ1В Б1ОВОГНЕЗАХИСТУ ДЕРЕВИНИ

Проаналiзовано методи та способи просочення дерев'яних конструктивних еле-менпв, як використовують як основы несучi конструкций що вмонтовуються в Грунт. Описано методи та способи захисту основних дерев'яних конструктивних еле-менпв, а також способи 1х захисту хiмiчними засобами захисту вiд дii на них навко-лишнього середовища.

Просочення вимочуванням у розчит вогнезахисного засобу дае змогу отримати практично будь-яку глибину просочення деревини залежно вщ три-валосп самого процесу просочення. Треба зауважити, що за великих об'ем1в просочення деревини ванну для вимочування потр1бно виготовляти з металу, стшкого до розчину антитрену. У раз1 невеликих об'ем1в просочення можна користуватися тимчасовими ваннами, яю не потребують великих затрат на iх виготовлення (наприклад зварноi горизонтальноi ванни 1з стальних товстос-тшних бочок, розр1заних вздовж, або дерев'яноi, вистеленоi пол1етиленовою пл1вкою - рис. 1).

Рис. 1. Тимчасоб! ванни для просочення невеликих партш деревини:

I зварна горизонтальна ванна ¡3 стапевих бочок; 2 просочення круглых стШок в бочках, занурен I а у грунт: 3 просо ченняст ш о к у пол!етипемових лишках; 4 дерев'яна типа, що вистеяена пол ¡ет ил с новою пл/вкою

Для запоб^ання цЫсносп пл1вки вщ мехатчних пошкоджень поверх неi встановлюють бшьш легку ванну (наприклад 1з дерев'яних щипв). Проте найбшьш простий вар1ант, коли ванна е виритою в земл1 (грунт) 1 вистелена мщною пол1етиленовою пл1вкою. Для просочення др1бних деталей або кшщв стшок, опор та шших вертикальних деталей можна використовувати встанов-лен в Грунт бочки або мшки 1з полiетиленовоi пл1вки. Для уникнення пошкоджень мшюв iх встановлюють у Грунт на тсчану подушку, а на його дно вкладають вiдрiзок дошки або шшого матерiалу.

Просочення у пiдставнiй ванн вертикальних дерев'яних деталей при введенн iх в експлуатацiю полягае в тому, що деталь або п частину кладуть в полiетиленовий мшок, дiаметр якого бiльший за дiаметр деталi (рис. 2). Мь

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.