С овременные взгляды на процесс склеивания. Теории адгезии.

Адгезия (прилипание)- связь меж пов-стями 2-ух разнородных твёрдых или жидких тел, обусловленные силами межмолекулярного взаимодействия в поверхностных слоях контактирующих тел. Эти силы наз. адгезионными, а взаимодействие –адгезионным. Клей-адгезив, а склеиваемые тела-субстраты.

Когезия-взаимодействие атомов, ионов, молекул вещ-ва между собой в объёме тела.

Аутогезия-прилипание однородн. тел, обусл. силами взаимод. однородн. молекул, атомов. Основные теории адгезии. 1.Механическая теория адгезии: Согласно ей, прочность склеивания рассматривается как результат действия механического сцепления отвердевшего клея со склеиваемым м-лом. Осн выводы:- в пористых телах прочность склеивания зависит от прочности клеевой плёнки и от степени пористости склеиваемого материала. Чем больше открытых пор, или чем меньше плотность материала, или чем меньше толщина клеевой прослойки, тем прочность склеивания выше. Толщ. клеевой плёнки 0,05-0,25мм. Теория объясняет склеивание только пористых мат.

2.Специфическая теория адгезии. Согласно теории процесс склеивания рассматривается как проявление поверхностной энергии на границе двух фаз. Образование прочной связи между адгезивом (клеем) и субстратом (склеиваемыми телами) объясняется специфическими межмолекулярными силами, т.е. поверхностным натяжением, одсорбцией и химическими связями. 3.Адсорбционная теория адгезии.Основатели этой теории рассматривают адгезию как поверхностный процесс, в котором образование прочной связи между адгезивом и субстратом объясняется действием межмолекулярных сил (Ван-дер Ваальса). Этими силами объясняются поверхностные явления, в частности адсорбция. Пр-сс имеет 2- стадии:- перемещение больших молекул из раствора к пов-сти субстрата,.- сорбция- при котором устанавливается адсорбционное равновесие. Недостатки: 1.Насоответствие меж фактической работой адгезии и работой, требующейся на преодоление молекулярных сил. 2. Не может объяснить высокой адгезии меж неполярными полимерами, для которых молекулярные силы малы.

4.Диффузионная теория адгезии. Сущность ее сводится к диффузии цепных молекул или их участко из адгезивов в субстрат с образованием между ними прочной связи. С возрастанием полярности адгезива адгезия уменьшается. Недостаток: Эта теория позволяет понять механизм склеивания взаимно-растворяемых полимеров, но не объясняет адгезионных явлений др-ны,стекла, металлов.

5.Электрическая теория адгезии. Выдвигается предположение, что при образовании эластичной пленки полимера на твердой пов-сти в зоне контакта образ. двойной электрический слой. Объясняется такое образование тем, что в случае контакта 2 полимеров пов-сть одного из них явл. донором, второго - акцептором электронов. При этом пов-ность 1 полимера заряжается положительно, а 2 – отрицательно. При переходе электрона через фазовую границу возник. двойной электрический слой, опр-щий электростатический характер адгезионной связи. Недостаток: Нельзя применить, когда разрушение соединения осущ-тся сдвигом.

6.Химическая теория адгезии. Базируется большом экспериментальном м-ле и изложена в монографии Кардашева. По ней прочность соединения м-лов обусловлена образованием хим. связей между адгезивом и субстратом. Д/выполн. осн. требование-полярные мат-лы надо склеивать полярными клеями, неполярные–неполяр. Для целлюлозных м-лов прим. ФСФ, МСФ, КФС, полиуретаны.

7.Электронно-релаксационная теория адгезии. Эффект склеивания обусловлен не только адгезией, аутогезией, но и когезией. При контакте адгезива и субстрата возникает релаксация напряжений – восстановление св-тв, т.е. пр-ссы, кот. стремятся привести граничные макромолекулы в равновесное состояние.

Т П пр-ва фанеры общего назн. Его анализ.

Фанера (Ф) - слоистый мат-л, состоящий из склеенных м/у собой листов лущ. шпона. Иногда в композиции с другими мат-ми. В листе фанеры различают наружные и внутренние слои шпона, отличающиеся качеством, иногда и породой.

Изготавл. из 3 и более листов шпона, использ. в пр-ве мебели, тары, в строит-ве и др.

В зависим. от применяемого связующего Ф выпуск. след. марок:ФСФ–фан. повыш. водост-ти с примен. фенолфармальдег. смолы; ФК-фан. средн. водост-ти с примен. карбомидных смол.

Правила конструиров. ф-ры:1. лист ф-ры д/б симметр. относит. среднего слоя

2. число слоев шпона в ф-ре обычно нечетное. Но изгот. 4-ехслойную в которой 2 внутр. слоя имеют параллельное направл. волокон. Различают ф-ру равнослойную( толщ. слоев 1,5) и неравнослойную (1,15-1,5-1,15). У неравносл. Желательно иметь внутр. слой из более толстого шпона низкого кач-ва, а наружн. более тонкие, высококачеств.

В зависим от кач-ва шпона сорта ф-ры: Е/I, I/II, II/III, III/IV, IV/IV.

По мех. обраб: -нешлифов-ая –НШ, -шлифов с 1 стороны– Ш1;-шлифов. с 2 сторон – Ш2. Тех. процесс:1) Доставка сырья в кряжах водным, сухопутным и ж/д. транспортом.

2) Хранение не более 1-го месяца для листв. пород в штабелях плотной укладки с сохранением коры, с затенением и покрытием торцов. При длительном хранении( больше месяца применяют спорсобы: -а)Хранение в воде- затапливание на глубину 3-4м, -б)Хранение дождеванием-полив водой 6-10 раз в сутки по 45 мин.,-в)Мокрое хранение-Расстояние меж кряжами и чураками заполнено опилками, которые увлажняют 1-2 раза в день,-г) Хранение замораживанием- Снеговая подушка –сырьё-снег-сырьё-снег…вода. д) Горячее влаго-защитноантисептическое покрытие.

3)Раскрой кряжей на чураки на круглопильных станках балансировочными круглыми пилами. 2-е схемы: а)Разделка-окорка –ГТО, б) ГТО-окорка-разделка (преим. 2-ой). Цель ГТО-придание др-не пластичностишпон, благодаря чему шпон получается прочным, плотным и гладким.Если шпон лущат без ГТО, то в нём образуется много глубоких трещин, лента шпона распадается на кусковой Осн способ ГТО-проварка в бассейнах. Исп. мягкие (до 40°С), обеспеч. равномерный нагрев, но большую продолжительность и жёсткие(до 60-70°С) режимы, обеспеч. неравномерный нагрев и снижают качество, поэтому вводят технологич. выдержку для выравнивания t-ры. Исп. бассейны открытого типа с загрузкой и выгрузкой сортиментов в пучках грейферами при пом. консольно-козловых кранов КБ- 272. Пропаривание ведут в парильных ямах, автоклавах( для строг. шпона). Давление пара 0,3 МПа, t-ра=130°С, 0,5-6 часов

Окорка даёт преимущества: а)дольше служит режущий инстр-т, б)повышается производ-сть лущильных станков, т. к. не надо время на снятие коры в) выявляются пороки. Для произ-ва фанеры чаще исп. берёза из-за равномерной структуры,но и хвойные, ольховые и осиновые кряжи. Применяют окорочные роторные станки ОК-63, ОК 80-1, ВК-16, ВК-26. Разделка осущ. по а)наиб. обьёму получ. чураков-получ наиб.куботуру, б) по лучшему качеству чурака, в) комбинированный способ. . Лущение-резание др-ны в пл-сти //-ой волокнам и перпендикулярно их длине, при котор. главное рабочее движение придаётся чураку, а движение подачи- режущему инстр-ту. Происходит базирование и центровка( ЦЗУ-центровочно-загрузочное устр-во) чурака. Выделяют шпон-рванину(20%), кусковой шпон (5-7%), полноформатная лента (54-59%), карандаши(5-9%). Подводим нож и прижимаем линейку. Линейка обжимает шпон или при помощи прижимного ролика предотвращается образование трещин. Контролю подлежит толщина шпона, шероховатость, прочность. Рубка шпона осущ. ножницами –элекромеханич., -гидравлич., - пневматические. Есть гильотинного НГ-18 и роторного типов. Далее идёт пр-сс укладки листов шпона в стопы:-шпон протягивается до места укладки за передний край, -шпон подаётся выталкиванием, -подаётся под действием инерц. сил , или - с помощью вакуум-пресса. Сушка шпона .( СУР-9 с сопловым дутьём, СРГ25М -газовая). Усушка мин. вдоль волокон 0,25- 0,35%, по толщине- 5-6%, в тангенц направлении -7-11%. Увелич. t-ры (110-180°С) снижает усушку на 2%. С увелич. толщины шпона усушка по ширине уменьшается, а по толщине-увеличивается. По способу передачи тепла: кондуктивный-тепло передаётся от контакта с нагретой металлич. пов-стью, конвективный-агент сушки-горячий воздух, -комбинированный-передача тепла от нагретых роликов+воздух. Сортировка-учитывая пороки др-ны выделяют сорта шпона: Е, I, II, III, IV а дя хв: Е_х, I_х,...Сортировку ведут вручную + исп.транспортёры+сортиров. линии.Соединение кусков шпона:гуммированной лентой, соединение клеем КФС, клеевой нитью,клеем-расплавом. Далее идёт починка шпона-удаление сучкови установка вставок.

4). Нанесение клея на шпон. Слой нанос. клея д/б непрер. и равном. по толщ. Клей наносят способами: контактом, обливом, пневм. и мех. распылением (КВ-18)

5). Сушка шпона с нанесенным клеевым слоем. Подсушка шпона осущ. в том случае если примен. ФФ смола. Без подсушки не удается получить сплошной и пористый клеевой слой равном. толщины. Подсушку иногда заменяют открытой выдержкой листов шпона в течении 1 часа.

6). Сборку пакетов можно выполнять позиционным способом на рабочем месте, на пульсирующем конвейере. Наружные листы д.б //-ы меж собой.

7). Подпрессовывание пакетов шпона. Правильно выполненное подпрессовывание собранных пакетов шпона позволяет: исключить взаимное смещение листов шпона в пакете, уменьшить повреждение наружных слоев пакета, повышает транспортабельность пакета. Подпрессовывание пакетов может осуществляться при использовании ФФ и ФК клеев не подвергшихся предварительной подсушке.

8). Склеивание шпона. Для склеивания шпона применяют многоэтажные пресса для горячего склеивания шпона, многоэтажные вакуумные пресса для горячего и холодного склеивания шпона.Склеивание шпона осуществляется в следующей последовательности: загрузка пакетов в пресс, подъем стола пресса до закрытия промежутков и создания рабочего давления на пакеты шпона (1,8-2 МПа для лиственных, 1,4-1,7 МПа для хвойных), выдержка пакетов под давлением (продолжительность выдержки зависит от породы древесины вида клея слойности фанеры(ф-ра ФСФ-24ч.), температуры плит пресса,(для КФС=105-130°С, для ФСФ=145-150)- толщины склеивания пакета шпона), снижение давления плит пресса на пакет шпона, опускание стола пресса.

9). Охлаждение фанеры. Эта операция нужна для снижения температуры влажности. Фанеру обдувают воздухом комнатной температуры. Технологич.выдержка –для повыш прочности клеевого соединения и довода влажности до требуемой.

10). Обрезка кромок ф-ры. Необх. для выравнивания кромок, кот. д.б. прямолинейными. Данная операция выполняется на одно- и много-круглопильных станках. ЦФ-5, ЦФ-160

11). Сортирование фанеры. Фанеру общего назначения сортируют по породам, форматам, толщинам, маркам, сортам, виду обработки. Выделяют виды сорта: А/АВ, АВ/В, В/ВВ, ВВ/С, С/С.

12). Починка фанеры. Обнаруженные в фанере дефекты устраняют для повышения ее сортности.К числу таких дефектов относятся трещины, слабые углы, пузыри, отверстия от выпавших сучков. Применяют оборудование ПШ. Исп. замазки на основе козеина.

13). Шлифование оно выполняется на цилиндровых станках с вальцовой подачей, на широколенточных станках фирмы РАУТЕ, ДКШ-1 для придания необх р-ра по толщине

14). Упаковывание фанеры. Осуществляется в ручную или упаковочными автоматами. Перевязывают пачки металлической лентой, проволокой или веревкой. Указывают сорт, завод-изготовитель, класс эмиссии, формат, слойность.