Skład kleju do drewna, adhezja, aktywacja powierzchni oraz środki pro adhezyjne

Udostępnij na...FacebookGoogle+TwitterLinkedInPinterestStumbleUpontumblrEmailDigg

Składnikami klejów są:

  1. Żywica – podstawowa substancja będąca dawcą monomerów i oligomerów zapewniających sieciowanie,
  2. Utwardzacz – katalizator zapewniający utwardzenie kleju. Różne utwardzacze mają różne właściwości np. zmieniają pH dając odczyn zasadowy lub kwasowy, wbudowują się w polimer,
  3. Wypełniacz – stosuje się je aby zmniejszyć zużycie kleju, wypełniacze sprawiają, że lepkość podczas prasowania i podgrzewania nie spada, co z kolei zapobiega nadmiernemu wypływaniu kleju. Występują wypełniacze mineralne i organiczne. Stosunek polimeru d wypełniacza może wynosić nawet 1:1. Występują wypełniacze czynne i bierne. Wypełniacz musi mieć odpowiednie pH. Bywa tak, że dodatek wypełniacza zwiększa wytrzymałość spoiny.
  4. Plastyfikatory – zmiękczacze, podczas zmiany wilgotności powietrza drewno kurczy się i pęcznieje. Dodatek plastyfikatora powoduje uelastycznienie spoiny i zapobiega pękaniu, w szczególności dodaje się go do kleju topliwego.
  5. Substancje wzmacniające – dodajemy je gdy chcemy uzyskać lepsze odporności na konkretne czynniki np. woda, szkodniki…
  6. Antyseptyki – gdy chcemy uzyskać spoinę odporną na bakterie, grzyby i wirusy.
  7. Antypierny – zmniejszają palność.
  8. Inne – np. substancje poślizgowe (Nekalina S – sól sodowa kwasu dibutylenu), impregnaty, surfaktanty (środki spieniające ), markery (identyfikatory klejów).

 

Tartak

 

Do uzyskania spoiny o dobrych właściwościach mechanicznych wystarczy 40-50g suchej substancji na 1m2 spoiny w 60% roztworze kleju. W praktyce stosuje się 2-3 razy więcej. Zastosowanie spieniania mechanicznego lub chemicznego pozwala na ograniczenie nadmiernego nakładania kleju. Mechaniczne spienianie odbywa się w zbiorniku walcowym, w którym pracuje mieszadło z obrotami 800-1000 obr/min-1. Spienienie prowadzi się tak długo aż uzyskamy 2x większą objętość. W przypadku klejów PF istnieje możliwość nawet 7-krotnego powiększenia objętości.

Teoria przyczepności – adhezja

Wraz z rozwojem klejenia pojawiały się nowe teorie przyczepności:

  1. Teoria mechaniczna – jest to najstarsza teoria mówiąca, że klej wnika w pory i utwardzając „zakotwicza się” w nich.
  2. Teoria polaryzacyjna – mówi ona o przyciąganiu się dipoli różnoimiennych. Z tej teorii powstał stop niskotopliwy Lipozitz (Wooda). Moment dipolowy wyrażamy w Debejach.
  3. Teoria podwójnej warstwy elektronowej.
  4. Teoria dyfuzyjna.
  5. Teoria adsorpcyjna – mówi o zwilżalności powierzchni.
  6. Teoria chemiczna.

 

Substancje zapobiegające przywieraniu kleju do powierzchni to tzw. środki anty adhezyjne. Wykorzystanie tych środków w niewłaściwy sposób może nastręczyć wiele problemów. Firmy, które produkują płyty wiórowe używają środków przeciw przywieraniu. Tymi środkami spryskuje się powierzchnie płyt pras. Gdy chcemy okleinować nie możemy uzyskać dobrego sklejenia.

Ocenę wytrzymałości dokonuje się na podstawie współczynnika WF, jest to współczynnik rozwarstwienia się drewna w strefie klejenia (wyrażony w %). Jeżeli podczas próby zniszczenia spoiny, 20% rozwarstwienia nastąpiło w drewnie, wówczas spoina jest dobrej jakości (najlepszy możliwy wynik to 100% rozwarstwienia drewna).

Dla uzyskania dobrego połączenia elementów, wymagana jest aktywacja powierzchni różnymi metodami :

Fizyczno – chemiczna:

  • szorstkowanie,
  • środki proadhezyjne (primery),


Chemiczne:

  • obróbka płomieniem,
  • ekstrakcja rozpuszczalnikiem,
  • środki proadhezyjne,


Elektryczne:

  • wyładowania koronowe,
  • wyładowania plazmowe,


Radiacyjne:

  • elektronowe,
  • roentgenowe,
  • laserowe,
  • UV,
  • IR,


Kombinowane:

  • obróbka płomieniem z laserem,
  • obróbka wyładowaniem koronowym z środkami pro adhezyjnymi.

 

Podczas procesu klejenia występują częste problemy z surowcem. W drewnie drzew iglastych znajdują się żywice, które utrudniają nam klejenie. Możemy przeciwdziałać temu zjawisku, stosując odżywiczenie. W drewnie dębowym występują garbniki, które mogą nam skracać czasy otwarte i uniemożliwić sklejenie. Jeżeli kleimy elementy musimy pamiętać także o wilgotności powietrza i ułożeniu słojów rocznych na przekrojach poprzecznych. Na rysunku przedstawiam trzy najkorzystniejsze układy sklejenia.

 

Układy klejenia

 

Podczas sklejania elementów trzeba zwrócić uwagę na drewno reakcyjne napięciowe i naciskowe. Drewno tego rodzaju charakteryzuje się innym kątem nachylenia fibryl a co za tym idzie innymi właściwościami np. odkształcenie wzdłuż włókien >5%.

Z badań wynika iż drewno klejone może być wytrzymalsze od litego. Podczas procesu produkcji drewna klejonego jest ono sortowane a wady są usuwane. W przypadku drewna porowatego klej wnikając udoskonala drewno impregnując je. Wskaźnikiem określającym to zjawisko jest wytrzymałość względna, wyrażana wzorem Rx=Rgl/Rdl *100 [%] gdzie Rgl to wytrzymałość klejonki a Rdl to wytrzymałość drewna litego.

Jarosław Gerszyński

Technolog drewna w www.zrobionezdrewna.pl
Jarosław Gerszyński jest absolwentem Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Ukończył studia na kierunku Technologia drewna. Współpracuje z firmą Made of Wood Group.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Zapisz się do newslettera

Otrzymuj najnowsze informacje na swój adres e-mail!

Delicious Digg Facebook Favorites More Stumbleupon Twitter

Słów kilka…

Witamy na blogu poświęconym technologii drewna. Jest to równocześnie encyklopedia zawierająca zbiór haseł i terminów z dziedziny obróbki i przetwórstwa drewna.

Artykuły podzielone są na kilka kategorii tematycznych, natomiast encyklopedia jest uporządkowana alfabetycznie.