25.Технология древесных слоистых пластиков. Оборудование.

ДСП – мат-л изгот из пропит листов лущ шпона, склеен водораств и спиртораств смолами в процессе термич обработки а при относ высоком давл-и

Технологический процесс:

подготовка шпона. 2. Пропитка. Наиболее распространенным сп-м является метод вымачивания в холодных ваннах: смолу товарной концентрации до 28-36%, t-ра 20-25 С, пропитка в теч 1-2 часов, затем контейнер со шпоном в верт-ном положении выдерживается в теч 30 мин для стекания избытка раствора. 3. Для сушки шпона после пропитки исп-ся суш-ая камера конвейерного типа: t-ра 80-90 С, ск-ть воздуха до 2 м/c. 4. Сборка пакетов: пакеты собирают в соотв с конструкцией плиты или пластика и в зав-ти от размера. При сборке коротких листов исп-ся форматный или прирезанный шпон. При непрерывной схеме сборки продольные листы уклад-ся в нахлестку, а поперечные – встык. 5. Прессуют собранные пакеты на Ме-х прокладках, во избежание прилипания к-ые смазываются алеиновой к-той, в многоэтажных гидравлич-х прессах, снабженных загр-ми и разг-ми этажерками. Затем смыкаются плиты пресса и в теч 30 мин постепенно доводят давление до требуемого по режиму 15-20 Мпа и одновременно нагрев плиты до 145-155 С. При достиж-и треб-го р и t ведется отчет треб-го вр-ни выдержки, при усл-ии 5 мин на 1 мм готового пластика. Затем перекрывают подачу пара в плиты пресса и в теч 10-20 мин производят воздушное охлождение плит пресса, а вместе с этим и самого пластика. Плиты пресса пропуск холодн воду и охлож-т до 50 С. Перед выгрузкой плиты выдерж в прессе не снимая давл-я из расчета 0,5-1 мин на 1 мм толщины пластика.

Такая длит-ть прессов-ия преследует цель снижения внутр напряжений в пластике. 6. Выгруженный из пресса пластик выдерживают в плотных стопах >= 12 ч. 7. Обрезают с 4-х сторон на круглопильных станках пилами с твердосплавными напайками зубьев.

26.Поливинил ацетатные дисперсии и пленочные клеи, их примененйе. Пропиточно-сушильный агрегат.

Поливинилацетатные (ПВА) клеи относятся к термопластичным клеям, то есть клеям, плавящимся при нагревании. Их получение возможно путем раство­рения смолы в соответствующем растворителе. Наибольшую прочность склеи­вания обеспечивают растворы полимеров в мономере, к которым добавляют инициатор и ускоритель полимеризации. Такие клеи отличаются эластично­стью и химической стойкостью, но невысокой теплостойкостью.

Сырьем для получения винилацетата служат ацетилен и уксусная кислота. Процесс полимеризации может осуществляться в среде растворителя, дисперси­онным или блочным способом. В соответствии с этим поливинилацетат (ПВА) можно получить в виде раствора, водной дисперсии или в виде твердого ве­щества, плавящегося при нагревании.

Для склеивания древесины наибольший интерес представляет дисперсия ПВА. Дисперсией называют взвесь твердых веществ в жидкости, в данном слу­чае частиц (глобул) ПВА размером 1-3 мкм в воде, которая является дисперсион - ной средой. Глобулы окружены оболочкой специального вещества - эмульгатора, который препятствует слипанию (коалесценции) частиц. Преимущество диспер­сии перед раствором заключается в более быстром удалении воды, что способст­вует ускорению процесса склеивания.

Эмульгатором в ПВА-дисперсиях является поливиниловый спирт. Дисперсии могут быть пластифицированы дибутилфталатом (5-15 %), который предвари­тельно эмульгирован поверхностно-активным веществом. ПВА-дисперсии мо­гут храниться при температуре от 1 до 40⁰С, а некоторые марки являются моро­зостойкими .

Преимущества ПВА-клеев заключаются в том, что они не требуют отвердите- ля и поэтому имеют почти неограниченную жизнеспособность, быстро отвер- ждаются при комнатной и повышенной температуре. Отверждение происходит за счет удаления влаги и роста цепей макромолекул. Недостатки клея - низ­кая теплостойкость (до 40-60⁰С), текучесть под нагрузкой, низкая водостой­кость. Несмотря на эти недостатки ПВА-дисперсия сегодня является наиболее приемлемым, экологически чистым связующим для многих деталей мебели и столярно-строительных изделий, эксплуатируемых внутри помещений. Время отверждения при 20 ⁰С составляет 15-30 минут, клей дает совершенно бесцвет­ный шов. Возможно склеивание теплым способом при времени отверждения до 1 минуты. При содержании пластификатора более 7 % дисперсия становится неморозостойкой, поэтому в зимнее время пластификатор поставляется отдель­но. Максимум прочности шва достигается при 8-10 м.ч. пластификатора на 100 м.ч. клея по сухому остатку.

Технические требования к ПВА-дисперсиям указаны в ГОСТ 18992-80 (табл.1.14). Клей представляет собой жидкость белого цвета со слабым запахом, обладает большой клеящей способностью при склеивании различных материа­лов. Упаковывается и транспортируется клей в железнодорожных и автоцис­тернах, стальных и пластмассовых бочках. Хранится клей нужно при тем­пературе не ниже 5°С. С 15 октября по 15 апреля ПВАд поставляется в непла- стифицированном виде.

Стабильность, то есть способность не давать нерастворимого осадка вследст­вие соединения частиц еще в момент хранения клея, зависит от степени насы­щенности поверхности частиц эмульгатором и может уменьшаться при добавле­нии в дисперсию спиртов, ацетона, при интенсивном перемешивании или при добавлении мелкодисперсных наполнителей. Стабильность теряется также при замораживании клея. Хорошим средством повышения стабилизации является применение защитных коллоидов, например водорастворимых полимеров

Пленкообразующая способность существенно зависит от минимальной тем­пературы пленкообразования (МТП), определяемой главным образом кислотно­стью клея. При малой кислотности (например, при рН=6) удовлетворительная прочность достигается при температуре не ниже 30 ⁰С . Поэтому разводить клей водой не рекомендуется, лучше использовать слабые кислоты.

Большинство клеев - дисперсий выпускаются со сравнительно малым сухим остатком (35-55 %), так как при высокой концентрации полимера в дисперсии падает стабильность клея. Вязкость клея тесно связана с сухим остатком и воз­растает примерно пропорционально квадрату концентрации. Иногда в клей спе­циально вводят загустители, например 0,5% силиката натрия, что увеличивает тикстропный эффект (способность клея удерживаться на вертикальной по­верхности) .

Специфическими компонентами дисперсионных клеев являются добавки, улучшающие пленкообразование (коалесценцию глобул), например гликолевые эфиры, карбинол. Обычно это малолетучие органические жидкости, которые обеспечивают пластификацию, набухание или ограниченное растворение поли­меров лишь на стадии пленкообразования, а потом полностью испаряются. Они снижают МТП и обеспечивают более полное и быстрое слияние глобул полиме­ра. Содержание добавки составляет 2-4% от массы пленкообразователя.

Морозостойкость - это способность дисперсии восстанавливать первоначаль­ные свойства после определенного числа циклов замораживания до заданной температуры и оттаивания. Полное вымораживание воды происходит при тем­пературе от -15 до -40 ⁰С в зависимости от состава композиции. Пластификато­ры и другие добавки снижают морозостойкость. В качестве антифризов нужно применять гидрофильные олигомеры, в том числе меламиноформальдегидные смолы.

ПВА является водостойким полимером и его растворы, например в спирте дают достаточно водостойкие соединения древесины. Однако в дисперсиях при­сутствует эмульгатор (поливиниловый спирт), который хорошо растворяется в воде и сильно влияет на прочность увлажненных клеевых соединений. Он бло­кирует часть активных центров древесины и тем самым снижает адгезионные связи ПВА. Если эмульгатор совместим с полимером, то влияние воды на адге­зию незначительно. Для повышения водостойкости можно заменять поливини­ловый спирт на другие защитные коллоиды, совместимые с ПВА.

Возможна добавка к ПВА-дисперии вакуумированной карбамидной смолы в количестве 30-50 м.ч. для получения клеевых соединений повышенной водо­стойкости и теплостойкости. В этом случае модифицированный клей требует добавки отвердителя - щавелевой кислоты 4-6 м.ч. (10 %-ной концентрации).

За рубежом выпускают отверждаемые одно- и двухкомпонентные ПВА-клеи высокой водо- и теплостойкости. Добавка так называемого турбоотвердителя превращает клей из термопластичного в термореактивный, что и вызывает по­вышение физико-механических показателей клеевого шва. По данным А.С.Фрейдина (1982 г.), аналогичную роль может сыграть добавка в ПВАд до 5 м.ч. бензосулъфокислоты (БСК). При этом прочность клеевых соединений при скалывании вдоль волокон после суточного вымачивания образцов в холод­ной воде составила 48% от начальной, а после вымачивания в горячей воде - 68%.

В последнее время появились однокомпонентные водостойкие клеи - диспер­сии сополимеров винилацетата с этиленом или другими мономерами. Эти клеи не требуют дополнительной пластификации (этилен в дисперсии является внут - ренним пластификатором), весьма экономичны, так как содержат дешевый эти­лен (до 60 - 90%). При этом снижается и минимальная температура пленкообра- зования. В Японии доля таких клеев среди дисперсионных составила в 1985 году более 60%.