Лабораторная работа 1 Приготовление и улучшение свойств клеев Приготовление клеев

Основными показателями качества приготовления клея являются точное соблюдение рецепта, последовательности загрузки компонентов клея и высокая степень его гомогенности (однородности). Процедура приготовления клея на практике заключается чаще всего в простом механическом перемешивании его компонентов непосредственно перед применением.

Особое внимание необходимо уделять введению в клей отвердителей (катализаторов, инициаторов, ускорителей и т. п.). Наиболее трудно перемешиваются порошкообразные отвердители, например порошки п-формальдегида в резорциноформальдегидных клеях, хлористого аммония, слабых кислот в карбамидоформальдегидных смолах и т. п. Очень часто при неправильном перемешивании отвердитель даёт сгустки, комочки отверждённого клея налипают на стенки оборудования, тем самым снижая количество отвердителя, вводимого в клей. Поэтому многие стандарты и инструкции рекомендуют вводить отвердители в виде растворов определённой концентрации. Например, ГОСТ 14231-78 требуют введения в карбамидоформальдегидные смолы хлористого аммония в виде 20%-ного раствора.

В современной деревообрабатывающей промышленности, в которой широко применяется процесс склеивания, всё большую актуальность приобретают вопросы интенсификации этого процесса и повышения качества клеевых соединений. Одним из путей решения данных вопросов является улучшение свойств клеев при их приготовлении, для чего кроме отвердителей, инициаторов и т. п. в клеи вводят наполнители, вспениватели, пластификаторы и другие компоненты. Большие возможности и перспективы имеет так называемое модифицирование клеев.

Клеи должны готовиться в количествах, которые определяют заранее в зависимости от их удельных расходов и времени жизнеспособности. Последнее обусловливает срок годности клея. По истечении времени жизнеспособности клей начинает быстро густеть, и, если его вовремя не удалить из оборудования, может полностью затвердеть в нём.

Оборудованием для приготовления клеев являются смесители с мешалками различных типов. Наиболее распространены мешалки лопастного и рамного типов, поскольку вязкость клеев, как правило, велика. В последнем случае эффективно применение вертикальной клеемешалки пропеллерного типа.

Для приготовления больших количеств клея используют специальные смесители, выпускаемые промышленностью. Например, при про­изводстве фанеры клеи на основе смол СФЖ-3013, СФЖ-3014 и других приготавливает в смесителе, представляющем собой цилиндрической формы аппарат со сферическим днищем вместимостью до 300 л (рис.1). Частота вращения мешалки в смесителе 3450 мин^-1.

Для изготовления фанеры марки ФСФ фенолоформальдегидный клей рекомендуется приготавливать следующим образом. Половину требуемого по рецепту количества смолы СФЖ-3013 или СФЖ-3014 заливают в смеситель и загружают по рецепту наполнители (мел, дре­весную муку). Перемешивают смесь 5-10 мин, затем добавляют вторую половину смолы и воду в количестве, указанном в рецепте. После пятиминутного перемешивания вводят параформ и вновь перемешивают в течение 5 мин. После образования массы однородной консистенции размешивание продолжают в течение 20-30 мин, после чего отбирают 200-250 г клея для определения вязкости.

	в

Рис.1. Конструкции смесителей для изготовления клеев: а - смеситель емкостью 0,2 – 0,3 м³ с пропеллерной мешалкой; б - смеситель емкостью 0,1 – 0,5 м³ с рамной мешалкой; в - вспенивающий смеситель емкостью 0,5 – 6 м³ с четырехлопастной сетчатой мешалкой

Приготовленный клей оставляют на вызревание в смесителе на 30 – 60 мин, после чего вновь размешивают в течение 20 мин и перекачивают в бачки над клеенаносящими станками вальцового типа для использования в течение не более 8 ч.

Клеи на основе карбамидоформальдегидных смол приготавливают в смесителях вместимостью 100 – 200 л, снабженных водяной рубаш­кой. Частота вращения мешалки 200 – 250 мин^-1. В раствор КФС медленно вливают 20%-ный раствор хлористого аммония при непрерывном перемешивании.

Смесители с водяной рубашкой применяются для приготовления клеев, у которых при смешивании компонентов возможно самопроиз­вольное повышение температуры, или для снижения температуры клея с целью увеличения срока жизнеспособности.

Для приготовления клеев в лабораторных условиях применяются переносные клеемешалки, лабораторные смесители и т.п.