Механизм склеивания

Прочность клеевого шва зависит от величины адгезии ча­стиц сухого клея к поверхности склеиваемого материала и ве­личины когезии частиц клея друг к другу. Величина адгезии определяет прочность соединения клеевого слоя с поверхностью, величина когезии — прочность самого слоя.

Физическая природа сил адгезии и когезии при склеивании древесины одна и та же. Она подобна той, которая проявляет­ся при взаимодействии частиц в структуре студня, с той лишь разницей, что в адгезии участвуют и частицы клея и частицы древесины. Вместе с тем на механизм склеивания оказывают влияние специфические условия образования клеевого шва.

При склеивании такого пористого материала, как древесина, клеевой раствор затекает в поры материала и затвердевает внут­ри их. Поверхность адгезии дополняется внутренней поверхно­стью пор. Поэтому прочность клеевого шва зависит от пористо­сти материала, с одной стороны, и скорости и глубины затекания клея в поры, с другой. Значит, прочность соединения клеевого слоя с поверхностью является также и функцией рео­логических свойств клеевого раствора. В этом смысле чем мень­ше вязкость раствора и скорость его застудневания, т. е., чем меньше размеры частиц, тем лучше.

Однако с уменьшением размеров частиц уменьшается и ве­личина когезии, а значит и прочность самого клеевого слоя. Это обусловлено не только механизмом взаимодействия частиц друг с другом, но и их вероятной ориентацией перпендикулярно клее­вому шву. Последнее подтверждается тем фактом, что чем тонь­ше клеевой слой (вплоть до мономолекулярного), тем прочнее клеевой шов. Отсюда следует, что размеры частиц клея не долж­ны быть меньше каких-то минимальных.

3. Технологический процесс

При существенных различиях в деталях в целом технология желатина и клея имеет много общего и состоит из четырех ос­новных этапов:

подготовка сырья к извлечению из него желатинизирующих или клеевых веществ;

извлечение из сырья желатинизирующих и клеевых веществ в виде водных растворов (бульонов);

очистка, концентрирование и подготовка бульонов к обезво­живанию сушкой;

сушка желатина или клея.

Характер подготовительных операций зависит от вида и со­стояния сырья, от вида и свойств вырабатываемой продукции и способа обезжиривания сырья.

Измельчение сырья

Обезжиривание, мацерация и золка сырья, а также извлече­ние желатина или клея из сырья связаны с диффузионным об­меном между обрабатываемым материалом и технологическим агентом (горячей водой или химическим реагентом). Процесс обменной диффузии между твердым материалом и окружающей его жидкостью складывается из трех фаз: обменной диффузии между поверхностью материала и окружающей жидкостью, диффузионно-осмотического процесса внутри материала и вы­равнивания концентрации диффундирующих веществ в окру­жающей среде.

Интенсивность переноса веществ внутри материала наимень­шая, так как он осложняется рядом побочных явлений: осмосом, адсорбцией, капиллярностью. Поэтому продолжительность диф­фузионных процессов внутри образца определяется его тол­щиной.

Интенсивность обменной диффузии между окружающей жидкостью и материалом зависит от поверхности раздела твер­дой и жидкой фаз. Поэтому продолжительность процессов, свя­занных с внешним переносом, зависит от удельной поверхности раздела фаз, т. е. от размеров частиц.

Следовательно, теоретически, чем меньше размеры образца, тем меньше продолжительность процесса. Но при этом возникает ряд осложнений: слеживание обраба­тываемого материала, сложность отделения твердой фазы от жидкой, а отсюда потери сырья. Кроме того, до сих пор еще не ясно влияние высокой степени измельчения сырья на качество получаемой продукции. Поэтому в технологической практике сырье измельчают до размеров, которые позволяют в наиболь­шей степени сократить продолжительность диффузионных про­цессов и избежать при этом указанных осложнений.

Поступающую в производство кость дробят до размеров 20—50 мм. Роговой стержень распиливают дисковой пилой на куски размером до 100 мм.

Мягкое сырье перед измельчением иногда требует некоторой подготовки: замороженное нужно разморозить, консервирован­ное-отмочить и промыть, сухое -размочить. Во время отмачивания и размачивания из сырья удаляются консервирующие вещества, загрязнения и часть растворимых белков (альбуми­нов, глобулинов, муцинов). Одновременно сырье набухает. Кон­сервированное сырье отмачивают несколько часов, сухое раз­мачивают в течение двух-трех суток. Отмоченное или оттаяв­шее сырье измельчают на волчке или дисковой резательной машине (в последнем случае отмочка не нужна). При измель­чении на волчке пользуются выходной решеткой с диаметром отверстий не менее 50 мм.

При необходимости мягкое сырье после отмачивания и из­мельчения промывают в мездромойках, моечных барабанах или чанах. Промывку ведут до тех пор, пока в отходящей воде не будет загрязнений.