1. Adesivo e sua modulazione
(1) Tipi e requisiti prestazionali degli adesivi utilizzati per le lastre composite
Esistono due tipi principali di colla per compensato: colla proteica e colla a base di resina sintetica. Poiché la resistenza e le proprietà impermeabili dell'adesivo proteico sono inferiori a quelle dell'adesivo in resina gommosa sintetica, l'adesivo comunemente utilizzato nella produzione è l'adesivo in resina sintetica, costituito principalmente da resina sintetica, agente indurente, riempitivo e modificatore.
La resina sintetica è il componente principale dell'adesivo. La produzione di compensato è costituita principalmente da resina urea-formaldeide e resina fenolica. La resina urea formaldeide è facile da produrre, prezzo basso, buona forza di adesione e rapida velocità di indurimento, con una certa resistenza all'acqua, è l'adesivo principale per il compensato. A causa della scarsa resistenza all'invecchiamento della resina urea-formaldeide, viene utilizzata principalmente per prodotti per interni. L'adesivo in resina fenolica ha un'elevata forza di adesione e proprietà anti-invecchiamento, ma il prezzo è più alto e viene utilizzato principalmente nella produzione di compensato per esterni.
L'agente indurente è il catalizzatore che accelera l'indurimento dell'adesivo. L'agente indurente più comunemente utilizzato per gli adesivi urea-formaldeide è il cloruro di ammonio. Inoltre, alcuni acidi, acidi forti e sali basici deboli possono essere utilizzati anche come indurenti di adesivi urea-formaldeide, che possono essere utilizzati da soli o in combinazione. A volte all'agente indurente vengono aggiunti alcuni agenti tamponanti, come urea, esametilene tetrammina, acqua ammoniacale, ecc., per prolungare il periodo di applicazione della colla. Negli ultimi anni, lo studio dell'adesivo a base di resina urea-formaldeide a bassa tossicità mostra che a causa del basso contenuto di formaldeide libera nell'adesivo, come agente indurente viene utilizzato solo cloruro di ammonio e il tempo di indurimento è più lungo, quindi l'agente indurente multicomponente viene utilizzato per accelerare la polimerizzazione dell'adesivo.
Adesivo in resina fenolica a causa della grande attività della resina, verrà indurito rapidamente dopo il riscaldamento, quindi la colla per pressatura a caldo generalmente non aggiunge agente indurente, ma la colla per pressatura a freddo per aggiungere benzene solfonato, acido solfonico di petrolio e altri agenti indurenti.
La colla utilizzata per il compensato è generalmente riempita, lo scopo è ridurre la quantità di resina, ridurre il costo della colla e migliorare le prestazioni della colla. Dopo aver aggiunto una quantità adeguata di riempitivo; Può aumentare il contenuto solido della colla, migliorare la viscosità, impedire la penetrazione della colla e del rivestimento sottile attraverso la colla e migliorare le prestazioni di precompressione della colla; Ridurre lo stress da contrazione dello strato adesivo, migliorare la forza adesiva e migliorare la resistenza all'invecchiamento dello strato adesivo; Ridurre la fragilità dello strato di colla e la differenza di coefficiente di dilatazione tra colla e legno causata dal cambiamento di temperatura; Ridurre il contenuto di formaldeide libera, ridurre l'inquinamento ambientale; Può estendere il periodo di applicazione e migliorare le condizioni di lavoro.
I riempitivi possono essere suddivisi in riempitivi organici e riempitivi inorganici in base alla composizione chimica. I riempitivi organici possono migliorare il legame della resina, rafforzare lo strato adesivo, migliorare il modulo elastico e modificarne le proprietà, come farina di frumento, farina di legno, farina di fagioli, amido, cacao di castagne, polvere di guscio di noce, alfa idrossimetilcellulosa e polvere di corteccia. Tuttavia, un uso eccessivo di questi riempitivi ridurrà le prestazioni della colla. I riempitivi inorganici sono caolino, terra di gesso, amianto, gesso e polvere di vetro, i riempitivi inorganici non modificano le prestazioni della colla, ma aumentano principalmente il volume della colla.
La colla per alberi urea-formaldeide e la colla fenolica comunemente usate nella produzione di compensato sono tipi ideali di colla, ma ci sono alcune carenze nelle prestazioni, di solito in queste resine o nel loro processo di sintesi per aggiungere alcuni materiali modificati per migliorarne le proprietà.
La resina urea-formaldeide viene comunemente modificata con emulsioni di gomma, emulsioni di acetato di polivinile, fenolo, resorcinolo, fenilguanosammina, melammina, alcol polivinilico e altri materiali. L'aggiunta di una quantità adeguata di emulsione di gomma all'adesivo urea-formaldeide può migliorare notevolmente la resistenza dello strato adesivo, ridurre della metà la quantità di formaldeide libera nell'adesivo, diminuire la viscosità dell'adesivo e aumentare il periodo di attività. Questo adesivo viene utilizzato per la pressatura a freddo o a caldo. L'aggiunta di emulsione di acetato di polivinile alla colla può migliorare notevolmente l'elasticità e la forza di adesione dello strato di colla e accelerare la velocità di indurimento a temperatura ambiente. La forza adesiva e la resistenza all'acqua della resina sono state notevolmente migliorate aggiungendo fenolo, resorcinolo e fenilguanosammina durante la reazione. La resistenza all'acqua e la forza di adesione dell'adesivo urea-formaldeide possono essere migliorate e il contenuto di formaldeide libera può essere ridotto utilizzando resina epossidica amminica al 30% come modificatore. Questo adesivo può essere utilizzato per legno e incollaggi con elevato contenuto di umidità a bassa temperatura. Aggiungendo una quantità adeguata di alcol polivinilico (0,5% ~ 1%), può essere applicato allo stampaggio a precompressione ed è stato ampiamente utilizzato nella produzione domestica di compensato.
La temperatura di indurimento della gomma fenolica è elevata e il tempo di pressatura a caldo è lungo. Dopo aver aggiunto l'1,5% e l'estratto di tannino, la gomma fenolica può essere polimerizzata a una temperatura inferiore di 120 ~ 130 gradi e anche il tempo di pressatura a caldo può essere ridotto. Lo stesso effetto può essere ottenuto aggiungendo dal 25% al 30% di resorcinolo. L'aggiunta di materiali in gomma alla resina fenolica ha una maggiore resistenza al calore e viscoelasticità.
(2) processo di preparazione dell'adesivo
Durante la miscelazione, è necessario prestare attenzione al controllo del numero di ingredienti che devono essere aggiunti nella colla, all'ordine di aggiunta dei materiali e dovrebbe esserci un tempo di miscelazione sufficiente per miscelare uniformemente i vari materiali, in modo che i materiali multicomponente non precipitino e precipitare in breve tempo. La qualità della colla può essere controllata tramite la "viscosità dopo la regolazione della colla". Di seguito vengono introdotti diversi tipi di processo di miscelazione della colla.
La formulazione (in massa) dell'adesivo in resina schiuma urea-formaldeide è: 100 parti di resina, 0,5 a 1 parte di sangue in polvere, 0,2 a 1 parte di cloruro di ammonio e da 2 a 4 parti di acqua. Il sangue in polvere è un agente schiumogeno. Viene messo a bagno in acqua con 4 volte la sua massa per 1 ora prima dell'uso. Durante la miscelazione, la resina viene aggiunta alla macchina schiumogena e agitata. La velocità della macchina schiumogena è di 250-300r/min. L'aspetto di questo adesivo è una pasta densa che non scorre, la densità è di 0,3 ~ 0,4 g/cm3 e il periodo di attività non è inferiore a 3 ore.
La formula di preparazione (in massa) dell'adesivo a base di resina urea formaldeide per la precompressione è: 100 parti di resina, 0,2 ~ 1 parte di cloruro di ammonio, 0 ~ 0,4 parti di acqua di ammoniaca , 3 ~ 6 parti di farina e 6 ~ 9 parti di polvere di guscio di arachidi. Durante la miscelazione, aggiungere prima la resina nell'impastatrice, quindi aggiungere la farina e mescolare per 10 ~ 15 minuti, fino a quando non ci sarà più impasto nella colla (è anche possibile mescolare prima l'impasto con altra resina fino a quando non sarà tutto pastoso, quindi aggiungere tutto la resina per mescolare bene). Quindi aggiungere la polvere di guscio di arachidi e mescolare per 5 minuti, quindi aggiungere una soluzione di cloruro di ammonio al 20% e acqua di cloro al 25% e mescolare per 5 minuti prima dell'uso.
La formula di preparazione della colla di resina fenolica (in massa) è: resina fenolica 100 parti, terra di gesso 7 ~ 12 parti, polvere di legno 3 parti, triformaldeide 1 ~ 3 parti, acqua 2,5 ~ 5,0 parti. La velocità del mixer è 140 ~ 150 giri/min. Aggiungere ciascun componente a turno durante la miscelazione. Mescolare per 5 ~ 10 minuti ogni volta, quindi mescolare per 20 minuti dopo aver aggiunto ciascun gruppo.
2.quantità di dimensionamento e qualità di dimensionamento
(1) Importo del dimensionamento
La quantità di collatura si riferisce al peso dell'adesivo sull'area unitaria del rivestimento dopo la collatura, espressa in /㎡. Esistono due tipi di rivestimento su un solo lato e rivestimento su doppio lato. Il compensato è grezzo e utilizza principalmente il rivestimento bifacciale della piastra centrale, quindi la quantità di colla è un rivestimento bifacciale.
La quantità di dimensionamento è uno dei fattori che influenzano la forza di adesione. Troppa colla ispessisce lo strato di colla, aumenta lo stress, fa diminuire la forza di adesione e spreca il liquido della colla, il che non è economico. La quantità di collatura è troppo piccola per formare uno strato adesivo continuo e non favorisce il trasferimento della colla su un'altra superficie incollata.
La dimensione della collatura è determinata dalla specie di gomma, dalla specie di albero e dallo spessore dell'impiallacciatura. Se lo spessore dell'impiallacciatura è di 1,25 ~ 1,50 mm, utilizzando colla di resina fenolica (contenuto solido 45% ~ 50%), quantità di incollaggio dell'impiallacciatura di betulla di 220 ~ 250 g/㎡, tiglio 240 ~ 260 g/㎡, frassino 280 ~ 300 g/㎡; Utilizzando adesivo in resina urea formaldeide (contenuto solido 60% ~ 65%), impiallacciatura di betulla 240 ~ 260 g/㎡, tiglio 260 ~ 300 g/㎡, manciù 300 ~ 350 g/㎡.
(2) Fattori che influenzano la qualità della collatura
La qualità della collatura può essere misurata dallo spessore dello strato di colla e dall'uniformità della collatura. Lo spessore dello strato adesivo è sottile e si può formare una pellicola adesiva continua e uniforme, indicando che la qualità della collatura è buona.
I principali fattori che influenzano la qualità della collatura sono: la qualità dell'adesivo stesso e le condizioni della collatura. La qualità dell'adesivo, in particolare la viscosità dell'adesivo, dovrebbe soddisfare i requisiti del processo. Se la viscosità è troppo grande, non è facile incollarla in modo uniforme; Se la viscosità è troppo piccola, è facile che la colla penetri durante la collatura, per cui la superficie del rivestimento non può formare una pellicola continua. Quando l'imbozzimatura, oltre a far sì che l'adesivo soddisfi i requisiti, anche altre operazioni del processo dovrebbero soddisfare i requisiti, come il rivestimento del rullo, evitare l'usura irregolare del rullo e influenzare l'uniformità dell'imbozzimatura e garantire il rivestimento uniforme e una certa quantità di colla.
3. Metodo e attrezzatura per il dimensionamento
Il dimensionamento dell'impiallacciatura è un processo in cui una certa quantità di adesivo viene spalmata uniformemente sulla superficie dell'impiallacciatura. Per una classe di compensato sottile utilizzata nell'aviazione, per garantire qualità e comodità di costruzione, per l'incollaggio viene utilizzata direttamente la pellicola adesiva, il che è molto costoso. Attualmente, l'adesivo utilizzato per il compensato flessibile è principalmente adesivo liquido, che può essere suddiviso in rivestimento a rullo, spruzzatura, estrusione e spruzzatura a pressione a seconda delle diverse attrezzature utilizzate.
(1) Metodo di rivestimento a rullo
Il metodo di rivestimento del rullo consiste nell'applicare sul pannello il liquido adesivo attaccato al rullo. Questo metodo consiste principalmente nell'incollaggio di impiallacciature su entrambi i lati, che può essere utilizzato come incollatrice a due rulli o come incollatrice a quattro rulli.
Il liquido di colla nel rullo superiore della spalmatrice a due rulli viene trasferito dal rullo inferiore. Quando si applica la colla, l'impiallacciatura passa attraverso il centro dei due rulli e la colla sui due rulli viene applicata all'impiallacciatura entrando in contatto tra loro. La dimensione della quantità di collatura viene controllata principalmente regolando la distanza tra i rulli superiore e inferiore e la pressione dei rulli superiori. Anche la forma e il numero di scanalature sul rullo influiscono sulla quantità di collatura. L'altezza della superficie liquida della colla dovrebbe raggiungere 1/3 del diametro del rullo inferiore.
L'incollatrice a due rulli è un'apparecchiatura relativamente arretrata, la quantità di incollaggio non è facile da controllare, la tavola di solito non è facile da schiacciare, la lunghezza della circonferenza del rotolo deve essere maggiore della lunghezza della tavola, quindi il rotolo il diametro è grande. Tuttavia la struttura è semplice e di facile manutenzione, per questo viene ancora utilizzata nella nostra produzione.
La spalmatrice a quattro rulli supera in una certa misura le carenze della spalmatrice a due rulli e la spalmatrice a quattro rulli ha due rulli di estrusione oltre ai due rulli di spalmatura, che sono una coppia di rulli in acciaio rivestiti con cromo o gomma dura . La velocità lineare del rullo di estrusione è inferiore del 15% ~ 20% rispetto a quella del rullo di rivestimento, che svolge un ruolo raschiante. La distanza tra esso e il rullo è regolabile per controllare la quantità di collatura. Sotto il rullo di gomma è presente un serbatoio di pulizia per scaricare i liquami necessari al lavaggio del rullo di gomma. Poiché la spalmatrice a quattro rulli e la parte inferiore della spalmatrice forniscono colla contemporaneamente, il problema del rivestimento irregolare della spalmatrice a due rulli viene risolto.
Per mantenere le buone prestazioni del processo dell'incollatrice, è necessario prestare attenzione alla sua manutenzione, pulire regolarmente con acqua calda, come ad esempio l'indurente locale, è possibile utilizzare un pennello con soluzione di soda caustica al 3% ~ 5%. Se la resina urea-formaldeide è rivestita è necessario neutralizzarla con acido acetico e poi lavarla con acqua. Quando la scanalatura del rullo presenta una certa usura, è necessario ripararla nuovamente per garantire che la colla venga applicata uniformemente e che la quantità di colla sia certa.
(2) Metodo di incollaggio
La colla è un metodo di collatura su un solo lato ad alta efficienza, introdotto dall'industria delle vernici. L'adesivo entra nella testa della colla e sotto una certa pressione fuoriesce dalla cucitura inferiore per formare uno spessore uniforme dello schermo di colla. Quando l'impiallacciatura passa attraverso lo schermo adesivo, uno strato di colla rimane sulla superficie del pannello. Lo spessore dello strato adesivo spruzzato sul rivestimento è legato alla portata, alla viscosità, alla tensione superficiale del materiale e alla velocità di avanzamento del rivestimento. Aumentando la portata della colla, migliorando la viscosità della colla e riducendo la velocità di avanzamento dell'impiallacciatura è possibile ispessire lo strato di colla e la temperatura della colla dovrebbe essere leggermente superiore a 20 gradi, altrimenti lo spessore dello strato di colla non è uniforme . Questo metodo è adatto per linee di produzione continue e automatiche, ma l'effetto sull'impiallacciatura irregolare è scarso.
(3) metodo di estrusione
Il dispositivo di estrusione della colla è composto da un serbatoio di stoccaggio della colla e da una fila di fori cilindrici di flusso colla disposti nella parte inferiore della vasca. Il metodo di estrusione della colla consiste nell'applicare la colla ad alta viscosità o in schiuma sul pannello attraverso il piccolo foro dello spremicolla. Il pannello passa sotto lo spremicolla e la colla scorre in strisce e cade sul pannello. La direzione della striscia di gomma dovrebbe essere perpendicolare alla direzione delle fibre del pannello. Circa la metà della superficie dell'impiallacciatura rivestita è priva di colla e il liquido della colla può essere distribuito in uno strato di gomma completo durante la prestampa oppure la striscia di gomma sull'impiallacciatura può essere appiattita con un rullo ricoperto da uno strato di gomma siliconica. Quando si utilizza la colla in schiuma, il diametro del foro di estrusione può essere aumentato per evitare il blocco del foro.
Il vantaggio principale del metodo di estrusione è il risparmio di adesivo, ma è necessario evitare che il foro della colla si ostruisca durante l'uso.
(4) Metodo della colla spray
Il metodo della colla spray consiste nell'applicare un'alta pressione alla colla (3 ~ 6 MPa), in modo che venga spruzzata dall'ugello della colla ad alta velocità e la colla spruzzata ruoti in avanti, in modo che la dispersione sia buona. Per uniformare il dimensionamento, l'ugello di spruzzatura dovrebbe essere il più piccolo possibile (diametro 0,3 ~ 0,5 mm), ma è facile da ostruire, il che richiede la pulizia della colla, ma prestare attenzione anche alla viscosità della colla. Il metodo di spruzzatura ha un'efficienza maggiore, ma è difficile controllare la quantità di colla. Il funzionamento del metodo della colla spray è simile a quello del metodo della colla spray, che viene applicato anch'esso nell'avanzamento della tavola.
I tre metodi di dimensionamento a spruzzo, spremitura e spruzzatura sono i nuovi metodi di dimensionamento degli ultimi anni. Le loro caratteristiche comuni sono l'elevata efficienza produttiva, la buona qualità di collatura e la facilità nel realizzare la continuità della collatura e della billetta. Allo stato attuale, la scala di produzione del compensato in Cina è piccola, le specifiche del prodotto sono variabili e la macchina per colla a rulli è ancora ampiamente utilizzata. Il rivestimento del rullo è adatto per il funzionamento manuale, ma non favorisce la realizzazione di meccanizzazione e continuità.
