Определение клеящей способности.

Прочность склеивания — один из важнейших показателей качества клея. Прочность склеивания массивной древесины характеризуется пределом прочности клеевого соединения на гладкую фугу при скалывании вдоль волокон древесины. Предел прочности клеевого соединения определяют по ГОСТ 15613.1—77. Для испытаний заготовку для образцов склеивают специально или выпиливают из готовой про­дукции в виде прямоугольной призмы длиной в зависимости от необходимого количества образцов . Образцы изготавлвают из древесины той же породы, из которой вырабатывают клееную продукцию. Из заготовки изготавливают не менее пяти образцов для испытаний.

Рис.Заготовка для образца: 1-припуск, 2- пропил, 3-заготовка

Ф орма и размеры образцов показаны на рисунке. Длина L площадки скалывания образцов должна быть 30 мм, ширина b — не более 20 мм. Время от окончания процесса склеивания до испытания должно быть не менее 24 ч при склеивании с нагревом и не менее 3 сут. при склеивании без нагрева. Перед испытанием измеряют штангенциркулем ширину b и длину L площадки скалывания образца с точностью не более 0,1 мм. Образец устанавливают в приспособление для испыта­ния.

Испытание производят на испытательной машине ГОСТ 7855—74 с погрешностью измерения не более 1 % измеряемой нагрузки в диапазоне 1000—20000 Н. Нагружают образец с по­стоянной скоростью, обеспечивающей достижение максимальной нагрузки в течение 1 ±0,5 мин. Нагружение производят до раз­рушения образца.

Приспособление для испытания:

1- _ корпус; 2 — пружина; 3 — подвижная планка; 4 — ролики; 5 — нажимная призма с шаровой опорой; 6 — образец; 7 — подвижная опора; 8 — устройство для прижима под­вижной опоры

Отсчет нагрузки Р_max производят с погрешно­стью не более 50 Н. Предел прочности клеевого соединения при скалывании вдоль волокон τ, МПа, вычисляют с погрешностью не более 0,1 МПа по формуле:

τ = Р_max / Lb, (22)

где Р_max — максимальная нагрузка, Н; L— длина площадки скалывания образца, см; b — ширина площадки скалывания об­разца, см.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение предела прочности всех испытанных образцов.

Приготовление рабочих растворов клеев.

Приготовление рабочих растворов карбамидоформальдегидных клеев. Рабочий раствор клея состоит из основы-смолы, от­вердителя и наполнителя. В качестве отвердителей применяются вещества, обладающие кислотными свойствами. Отвердитель со­здает в смоле кислую среду, в которой рН снижается до 2,5—4 и начинается процесс поликонденсации, завершающийся отверж­дением клеевого слоя. Для приготовления рабочих растворов клеев для горячего склеивания в качестве отвердителя использу­ют хлористый аммоний NН₄С1, который вводят в смолу в коли­честве от 0,5 до 1,5 мас. ч. на 100 мас. ч. смолы.

Для приготовления рабочего раствора клея КФ-Ж(М) для холодного склеивания в качестве отвердителя используют 10 %-ный раствор щавелевой кислоты, который вводят в смолу в количестве 4—7 мас. ч. на 100 мас. ч. смолы. В качестве на­полнителя (применяется пшеничный смет 3—5 мас. ч. и каолин 5—10 мас. ч. на 100 мас. ч. смолы. Рабочие растворы клеев приготавливают в количестве, которое будет израсходовано за срок жизнеспособности клея. В клеемещалку с водяной охлаждаю­щей рубашкой заливают смолу и при постоянном перемешива­нии вводят наполнитель. После получения однородной массы добавляют необходимое количество отвердителя и в течение 15— 20 мин раствор тщательно перемешивают.

Вязкость рабочего раствора должна соответствовать режиму склеивания. Так, для облицовывания пластей щитов она должна быть от 120 до 200 с по ВЗ-4. Для получения рабочего раство­ра требуемой вязкости можно добавлять не.более 4 мас. ч. Воды на 100 мас. ч. смолы или смешивать смолы одной марки, но разной вязкости. Рабочий раствор клея заливают в эмалированную, металлическую , фарфоровую или стеклянную посуду. Хранят его в бачках с охлаждаемой рубашкой.

При использовании карбамидоформальдегидных клеев для горячего облицовывания в целях уменьшения расхода и предотвращения пробития клея на поверхность лицевого слоя шпона иногда производят вспенивание. Эту операцию выполняют в специальных вспенивающих аппаратах , оборудованных механическими мешалками и подачей сжатого воздуха. Вместимость вспенивающего аппарата должна быть в 4—5 раз больше объема загружаемой смолы. Во вспенивающий аппарат загружают все компоненты клея в следующих количествах, мас. ч.: карбамидоформальдегидной смолы 100; альбумина технического 0,5; аммония хлористого 0,5—1,5; наполнителя — пшеничного смета 3—5 или каолина 5—10.

Альбумин с хлористым аммонием предварительно растворяют в небольшом количестве смолы при перемешивании до образования однородной смеси. После загрузки всех компонентов вспенивающий аппарат закрывают, включают мешалку с решетчатыми лопастями (частота вращения 200—250 мин^-1) и подачу сжатого воздуха. Перемешивание производят в течение 10—20мин . до увеличения объема клеевой массы в 2—2,5 раза и сижения плотности до 500—600 кг/м³.

Приготовление рабочих растворов глютиновых клеев.

Рабочий раствор приготавливают в количестве, которое будет использовано за 1—2 дня работы. Количество товарно-сухого клея, или галерты (кг), которое необходимо взять для приготовления требуемого количества клеевого раствора нужной концентрации, определяют по формуле:

КN(100-ω₁)

δ _к = −−−−−−−− (23)

100(100-ω₂)

где К—нужная концентрация клеевого раствора в расчете на товарно-сухой клей, %; N—необходимое количество клеевого раствора, кг; ω₁ — влажность товарно-сухого клея— 17 %; ω₂— влажность имеющегося товарно-сухого клея, или галерты, %.

Необходимое количество добавляемой воды (кг) определяют по формуле:

δ_в= N – δ_к (24)

Отвешенное количество товарно-сухого клея заливают нужным количеством воды и оставляют для набухания на 6—12 ч. Процесс набухания считается законченным, когда в плитках не осталось твердого ядра. После набухания клей расплавляют на водяной бане или в специальном клееварочном котле, снабженном водяной рубашкой, обогреваемой паром. Температура воды в рубашке должна быть 75—80 °С. Более высокие температуры снижают клеящие свойства клея. Используют глютиновые клеи в горячем состоянии. Поэтому сосуды для этих клеев (клеянки) должны иметь двойные стенки для обогрева горячей водой с температурой 65—80 °С.

Приготовление рабочих растворов казеинового клея.

Клеевой раствор приготавливают в количестве, которое будет израсходо­вано за срок его жизнеспособности. Жизнеспособность раствора клея зависит от его вида, концентрации и температуры. Клеевые растворы меньшей концентрации имеют большую жизнеспособ­ность и наоборот. Повышение температуры снижает жизнеспо­собность. Жизнеспособность растворов казеиновых клеев состав­ляет 4—7 ч. Для приготовления рабочего раствора казеинового клея на 1 мас. ч. клея берут 1,7—2,3 мас. ч. воды (в зависимо­сти от желаемой концентрации). В нужное количество воды комнатной температуры (14—20° С) при постоянном перемешивании постепенно всыпают порошок клея. Перемешивание производят с небольшими перерывами в течение 1 ч до получения однород­ной сметанообразной тягучей массы.

Порядок выполнения работы.

1. Изучить методы испытания клеев и клеевых соединений. В тетради для лабораторных работ описать методы испытания клеев и клеевых соединений.

2. Изучить способы приготовления рабочих растворов клеев. В тетради для лабораторных работ описать эти способы.