|
Клеи представляют собой смеси и
растворы веществ органической и неорганической природы, которые после
технологической обработки образуют швы — прослойки, прочно соединяющие
различные материалы.
Склеивание — соединение древесины материалов и деталей с
помощью клеев и клеевых пленок.
Облицовывание — приклеивание облицовки на основу.
Облицовка — покрытие из листового материала или древесины для улучшения ее
свойств или изменения внешнего вида.
Процесс склеивания состоит из следующих стадий: подготовка
поверхности древесины под склеивание; выбор и подготовка клея; нанесение клея
на склеиваемые поверхности; выдержка перед склеиванием, прессование; выдержка
склеенных деталей и сборочных единиц перед обработкой.
% 29, Виды, состав и осноБные свойства клеев
Виды и состав клеей. По физическому состоянию клей
представляет собой жидкости различной вязкости (жидкие мономеры, растворы,
дисперсии и эмульсии), пленки, порошки или прутки, расплавляемые перед
употреблением или наносимые на горячие поверхности.
В группу природных клеев входят животные (глютиновые,
казеиновые, альбуминовые), растительные (на основе жмыхов и шротов
масляничных и бобовых растений, природных смол, натурального каучука,
крахмала, декстрина), минеральные (силикатные, асфальтовые, битумные). Из
природных клеев в производстве мебели, фанеры и строительных конструкциях
используют (незначительно) клеи животного происхождения.
Синтетические клеи вырабатывают на основе синтетических
смол, которые получают из простых веществ в результате сложных химических
процессов. Синтетические клеи нашли широкое применение в деревообрабатывающей
промышленности и строительстве.
Клеи состоят из основного клеевого вещества, растворителя
и вспомогательных веществ — клееобразователей, наполнителей, катализаторов,
отвердителей, стабилизаторов, дубителей, антисептиков, пластификаторов и
вспенивающих веществ.
Растворители применяют для растворения основного клеевого вещества
и доведения его до определенной концентрации. К растворителям относятся вода,
спирт, водные растворы щелочей, органические растворители.
Клееобразователи способствуют переходу основного клеевого
вещества в состояние раствора. К ним относятся жидкое стекло, едкий натр,
известь, аммиак.
Наполнителями называют вещества, применяемые для
уменьшения расхода основного клеевого вещества и уменьшения просачивания клея
на лицевую поверхность, а также усадочных явлений в клеевом шве. В качестве
наполнителя применяют древесную муку, гипс и др.
Катализаторы — вещества, применяемые для ускорения
процесса смолообразования при производстве синтетических смол. К
катализаторам относят неорганические и органические кислоты, соли этих
кислот, сульфонафтеновые кислоты, щелочи.
Отвердителями называют вещества, применяемые для более
ускоренного перехода смоляных клеев в твердое нерастворимое и неплавкое
состояние. Для фенолформальдегидных смол холодного отверждения это
керосиновый контакт или сульфонафтеновые кислоты, а дл*я
карбамидоформальдегидных — хлористый аммоний и слабые кислоты (щавелевая,
молочная, муравьиная).
Стабилизаторы — вещества, помогающие сохранять клеящие
свойства клеев, концентрацию в течение определенного времени. В качестве
стабилизаторов используют ацетон, этиловый спирт, органические растворители.
Дубители придают клеям водостойкость. К ним относят
уротропин, формалин, медные соли.
Антисептики — ядовитые вещества, убивающие микроорганизмы
и придающие клеевым веществам биологическую стойкость. В качестве таких
веществ используют фенол, крезол, формалин, сульфонафтеновые кислоты,
фтористый натр.
Пластификаторы используют преимущественно в смоляных клеях
для придания им пластичности и снижения хрупкости клеевого шва.
Вспенивающие вещества применяют для вспенивания карбамид-
ных смол с целью их экономного использования. Наиболее распространенное и
дешевое вспенивающее вещество — пылевидный альбумин.
Клеи должны отвечать следующим требованиям: прочно
склеивать, быть простыми в употреблении, иметь жизнеспособность и большой
срок хранения; быть водостойкими (для изделий, работающих в условиях высокой
влажности) и биостойкими (сопротивляться разрушительной деятельности
микроорганизмов); не разрушать волокно древесины и не изменять ее
естественной окраски; быть сравнительно дешевыми, не вызывать затупления
режущих инструментов при обработке материалов; быть безвредными для
человеческого организма и не воспламеняться.
Свойства клеев. Адгезией (или прилипанием) называют связь
между поверхностями двух разнородных жидких или твердых тел. Хорошей адгезией
к древесине и древесностружечным плитам обладают клеи животного происхождения
и карбамидные. Их применяют при облицовывании, изготовлении мебельных щитов и
плит.
Прочность клеевых соединений характеризуется пределом прочности
клеевого шва. Все клеи, применяемые для склеивания древесины, образуют
соединения, прочность которых при испытании на склеивание должна
соответствовать установленным техническим условиям на изготовление мебели
(при облицовывании должна быть не менее 1 МПа, в остальных случаях склеивания
— не менее 2 МПа).
Вязкостью называют внутреннее трение, проявляющееся при
взаимном перемещении частиц жидкости (раствора). Вязкость клея указывает ~ на
возможность его применения для различных видов склеивания (рабочая вязкость).
Показателем условной вязкости является отношение времени истечения (в
секундах) 200 см3 клеевого раствора стандартной концентрации и температуры
через сопло вискозиметра ко времени (в секундах) истечения такого же
количества дистиллированной воды при температуре 20 °С.
Клеи пониженной вязкости легко впитываются древесиной, от
чего прочность клеевого соединения снижается. С увеличением вязкости клея до
определенных пределов, различных для разных типов клеев, их пропитывающая
способность снижается и прочность соединения повышается. Клеи с повышенной
вязкостью трудно наносить на поверхности. Они, как правило, образуют толстый
малопрочный клеевой слой.
Концентрацией клеевого раствора называют процентное
содержание в нем товарно-сухого клея, а в смоляных клеях — сухих веществ — и
выражают ее в процентах от массы раствора. Чем больше концентрация клеевого
раствора, тем выше его вязкость.
Водостойкость — свойство клея не снижать прочности
клеевого соединения при воздействии на него влаги. По водостойкости клеи
делятся на повышенной водостойкости, водостойкие и ограниченно водостойкие. К
водостойким относится большинство синтетических клеев; ограниченно водостойки
казеиновые, совершенно не водостойки глютиновые* клеи.
Жизнеспособность клеев характеризуется временем, в течение
которого клеевой раствор пригоден для использования. Жизнеспособность клеев,
кроме глютиновых, находится в пределах от 2 до 8 ч. По истечении этого срока
они густеют, вследствие чего клеящая способность клеев снижается и затрудняется
их нанесение на поверхность деталей. Жизнеспособность глютиновых клеев —
несколько суток. Загустевший клей подогревают.
Просачивание клея сквозь древесину, а также изменение
цвета древесины от клея обычно наблюдается при облицовывании шпоном.
Просачивание представляет собой образование клеевых пятен на наружном слое
шпона в результате проникания клея из нижерасположенного клеевого слоя. Такие
явления происходят из-за недостаточной вязкости раствора, избыточного
давления при облицовывании, наличия кислот и щелочей в древесине или клее.
Биологическая стойкостьs клеев различна. Клеи
органического происхождения представляют собой при благоприятных условиях
хорошую питательную среду для микроорганизмов. Такие клеи легко поражаются
бактериями и грибами, что резко снижает прочность клеевого соединения. К
грибостойким относятся синтетические клеи.
Схватываемость (скорость застудневания, затвердевания)
зависит от вида и состава клея. Схватываемость животных клеев зависит от
температуры склеивания и скорости испарения воды из клеевого шва. Превращение
синтетических клеев в твердое нерастворимое состояние происходит вследствие
химической реакции, под влиянием высокой температуры реакция протекает
быстрее.
По внешнему вйду различают клеи жидкие, порошкообразные,
пленочные, прутки, гранулы.
По реакционной способности клеи могут быть термореактивные
(необратимые) и термопластичные (обратимые). Термореактивные клеи под
влиянием теплоты и катализатора переходят из жидкого состояния в твердое,
нерастворимое и необратимое состояние (смолы резольные, мочевинные и
меламиновые). Термопластичные клеи способны под влиянием теплоты
расплавляться, а после охлаждения вновь затвердевать, не изменяя химического
состава. При последующем нагревании такие клеи снова расплавляются, например мездровый
и костный клеи, новолачные смолы, клеи-расплавы.
|