Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Северный (Арктический) федеральный университет

Кафедра мебели и дизайна

(наименование кафедры)

(фамилия, имя, отчество студента)

Институт

ЛТ

курс

III

группа

2

ОТЧЕТ о лабораторном практикуме

По дисциплине

Технология клееных материалов и плит

Отметка о зачёте

(дата)

Руководитель

ст. преподаватель

Н.С. Рудная

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

(дата)

Архангельск

2011

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ

1.1 Общая характеристика смол

Смолы типа КФ наиболее распространены в деревообработке. Они имеют широкую сырьевую базу, недороги, дают прочный клеевой шов средней водостойкости, обладают высокой скоростью отверждения. В зависимости от типа применяемого отвердителя смолы могут быть холодного и горячего отверждения.

К недостаткам КФ-смол следует отнести их ограниченную водостойкость и теплостойкость, нали­чие токсичного компонента - свободного формальдегида, значительную усадку клея, плохое зазорозаполнение и повышенную коррозионную опасность клеев. Эти недостатки обуславливают и область применения соответствующей клееной продукции - только в комнатных или защищенных от атмосферных воздейст­вий условиях.

Согласно ГОСТ 14231-88 предусматривается 4 марки карбамидоформальдегидных смол:

• КФ-О– малотоксичные, с содержанием свободного формальдегида до 0,25%; используются в основном для производства фанеры, для склеивания бумаги, в строительной промышленности и для других целей, кроме производства древесностружечных плит;

• КФ-Б – быстроотверждающаяся; для облицовывания мебельных щитов в короткотактных однопролетных прессах, для производства фанеры, теплоизоляционных материалов;

• КФ-Ж – с повышенной жизнеспособностью; для производства фанеры, деталей мебели, столярно-строительных изделий, для изготовления литейных стержней форм, укрепления грунтов;

• КФ-БЖ – соединяет преимущества смол двух предыдущих марок; применяется для производства фанеры, деталей мебели, столярно-строительных изделий.

Смолы представляют собой однородные суспензии от белого до светло-коричневого цвета без посторонних включений. Они имеют полную смешиваемость с водой в соотношении по объему 1:2. При хранении смол допускается увеличение ихнорм вязкости.

Смолы должны применяться не ранее чем через 24 часа после изготовления. Все КФ-смолы могут использоваться как для холодного склеивания, так и для горячего в зависимости от вида отвердителя. При горячем склеивании должен применяться хлористый аммоний (нашатырь) в виде 20% -ного водного раствора или сульфата аммония ; при холодном склеивании отвердителем являются слабые кислоты, обычно щавельная кислота –в количестве, зависящем от кислотности смолы, обычно 5-10 м.ч. в виде 10%-ного водного раствора.

Карбамидные смолы являются кислоотверждаемыми, поэтому после добавки отвердителя их жизнеспособность невелика и составляет от двух до четырех часов.

Показатели карбамидныхсмол, выпускаемых отечественными предприятиями представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Показатели карбамидных смол, используемых в деревообработке

Показатель	КФ-Ж	КФ-О	КФ-Б	КФ-БЖ
Массовая доля сухого остатка, %	67±2	66±1	67±2	67±2
Содержание свободного формальдегида, %, не более	1,0	0,25	0,9	0,8
Условная вязкость по ВЗ-4, с, не более	-	30-50 45-70 (Ф)	200	-
Условная вязкость по ВЗ-1, с, не более	120 (Ф) 180 (М)	-	-	225
Концентрация водородных ионов	7,0...8,5	7,5...8,5	6,5...8,0	7,0...8,5
Время отверждения при 100℃, с	45...70	40...60	25...40	30...45
Предел прочности при скалывани по клеевому шву, Мпа, не менее: в сухом виде после вымачивания	6,0 4,0	6,0 4,0	6,0 4,0	6,0 4,0

1.2 Определение условной вязкости

Оборудование: вискозиметр ВЗ-4 (рис. 1.1), мерный ста­кан на 100 мл, термометр с пределом измерения до 50°С, секундомер.

Рисунок 1.1 – Вискозиметр марки ВЗ-4

Теоретические сведения. Вязко­стью (внутренним трением) называют свойство жидкости оказывать сопро­тивление при перемещении одной час­ти жидкости относительно другой. Еди­ница измерения динамической вязкости – Па∙с. Отношение динамической вязко­сти к плотности жидкости называется кинематической вязкостью, единица измерения - м²/с.

Для исследовательских и практи­ческих целей часто ограничиваются определением условной вязкости, ко­торая характеризуется продолжительностью истечения заданного объема жидкости через отверстие определенного диаметра. Влияние вязкости на технологию склеивания очень велико. При малой вязкости клея он легко впитывается в поры древесины, вследствие чего появ­ляется опасность непроклея и снижается прочность клеевых соединений. При по­вышенной вязкости увеличивается рас­ход клея и затрудняется его нанесение на поверхность материала.

Порядок определения. Условную вязкость по ВЗ-4 определяют следующим образом. Штатив вискозиметра устанавливают так, чтобы верхняя плоскость прибора была в горизонтальном положении. Под сопло ставят ста­кан и закрывают отверстие пальцем. В вискозиметр с избытком на­ливают смолу так, чтобы образовался выпуклый мениск над верхним его краем. Затем открывают отверстие сопла и одновременно с по­явлением смолы из сопла включают секундомер. Когда смола в ста­кане достигнет метки «100 мл», секундомер останавливают и отсчитывают время истечения с погреш­ностью не более 0,2 с. За резуль­тат принимают среднее значение трех измерений. Если вискозиметр ВЗ-4 используется вместо ВЗ-1, то необходимо выполнить перевод значений, в соответствии с графиком, представленным на рис. 1.2.

Результаты измерений:

1.3 Определение массовой доли сухого остатка

1.3.1 Весовой способ

Оборудование: сушильный шкаф, электрические весы ВЛКЭ-500, чашечки для смолы.

Теоретические сведения. Массовой долей сухого остатка смо­лы называют выраженное в процентах отношение массы смолы, ос­тающейся после удаления растворителя, к начальной массе. Этот показатель характеризует степень разбавления смолы растворите­лем. Например, если массовая доля равна 50 %, то в данной смоле связующее (по сухому остатку) составляет лишь поло­вину, а остальное приходится на долю летучих веществ (вода, спирт, ацетон и т.п.).

Массовая доля сухого остатка тесно связана с вязкостью смолы и поэтому значительно влияет на скорость отверждения, расход клея, удобство его нанесения и другие технологические характеристики. При высокой концентрации возрастает скорость отверждения клея, но значительно затрудняется его нанесение и увеличи­вается толщина наносимого слоя.

Сущность весового способа заключается в определении массы смолы до высушивания и после высушивания.

Порядок определения: Взвешивают чашечку с точностью до 0,01 г, затем наливают в нее 1...3 г испытываемой смолы и сно­ва взвешивают с точностью до 0,01 г. Помещают чашечку со смолой в сушильный шкаф, где устанавливают температуру (105±2) °С. Смо­лу сушат до установления постоянной массы не менее двух часов. Извлекают чашечку со смолой из сушильного шкафа, охлаждают до комнатной температуры и взвешивают с точностью до 0,01 г. Мас­совую долю рассчитывают с точностью до 0,1% по формуле:

где - масса чашечки со смолой после высушивания, г;

- масса пустой чашечки, г;

- масса чашечки со смолой до высушивания, г.

Результаты измерений представлены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 – Результаты измерений массовой доли сухого остатка весовым способом

Номер опыта	Масса пустой чашечки, , г	Масса чашечки со смолой до высушивания, , г	Масса чашечки со смолой после высушивания, , г	Массовая доля сухого остатка, , %
1	1,500	4,925	3,575	61
2	1,055	4,020	2,865	61