1. Klebstoff und seine Modulation
(1) Arten und Leistungsanforderungen der für Verbundplatten verwendeten Klebstoffe
Es gibt zwei Hauptarten von Leim für Sperrholz: Proteinleim und Kunstharzleim. Da die Festigkeits- und Wasserfestigkeitseigenschaften von Proteinklebstoffen geringer sind als die von synthetischen Gummiharzklebstoffen, wird in der Produktion üblicherweise Kunstharzklebstoffe verwendet, die hauptsächlich aus Kunstharz, Härter, Füllstoff und Modifikator bestehen.
Kunstharz ist der Hauptbestandteil von Klebstoffen. Die Herstellung von Sperrholz erfolgt hauptsächlich aus Harnstoff-Formaldehydharz und Phenolharz. Harnstoff-Formaldehydharz ist einfach herzustellen, hat einen niedrigen Preis, eine gute Klebefestigkeit und eine schnelle Aushärtungsgeschwindigkeit sowie eine gewisse Wasserbeständigkeit und ist der Hauptklebstoff für Sperrholz. Aufgrund der geringen Alterungsbeständigkeit von Harnstoff-Formaldehyd-Harz wird es hauptsächlich für Produkte im Innenbereich verwendet. Phenolharzklebstoff hat eine hohe Klebefestigkeit und Anti-Aging-Eigenschaften, ist jedoch teurer und wird hauptsächlich bei der Herstellung von Sperrholz für den Außenbereich verwendet.
Der Härter ist der Katalysator, der die Aushärtung des Klebstoffs beschleunigt. Der am häufigsten verwendete Härter für Harnstoff-Formaldehyd-Klebstoffe ist Ammoniumchlorid. Darüber hinaus können einige Säuren sowie starke Säuren und schwache Basensalze auch als Härter von Harnstoff-Formaldehyd-Klebstoffen verwendet werden, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können. Manchmal werden dem Härter einige Puffermittel wie Harnstoff, Hexamethylentetramin, Ammoniakwasser usw. zugesetzt, um die Anwendungsdauer des Klebers zu verlängern. In den letzten Jahren hat die Untersuchung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzklebstoffen mit geringer Toxizität gezeigt, dass aufgrund des geringen Gehalts an freiem Formaldehyd im Klebstoff nur Ammoniumchlorid als Härter verwendet wird und die Aushärtezeit länger ist, also Mehrkomponenten-Härter dient dazu, die Aushärtung des Klebstoffs zu beschleunigen.
Aufgrund der großen Harzaktivität härtet Phenolharzklebstoff nach dem Erhitzen schnell aus, sodass dem Heißpresskleber im Allgemeinen kein Härter zugesetzt wird, dem Kaltpresskleber jedoch Benzolsulfonat, Erdölsulfonsäure und andere Härter hinzugefügt werden.
Der für Sperrholz verwendete Leim ist im Allgemeinen gefüllt. Der Zweck besteht darin, die Harzmenge zu reduzieren, die Kosten des Leims zu senken und die Leistung des Leims zu verbessern. Nach Zugabe einer angemessenen Menge Füllstoff; Es kann den Feststoffgehalt des Leims erhöhen, die Viskosität verbessern, das Eindringen von Leim und dünnem Furnier durch den Leim verhindern und die Vorkompressionsleistung des Leims verbessern; Reduzieren Sie die Schrumpfspannung der Klebeschicht, verbessern Sie die Klebefestigkeit und verbessern Sie die Alterungsbeständigkeit der Klebeschicht. Reduzieren Sie die Sprödigkeit der Leimschicht und den durch Temperaturänderungen verursachten Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten zwischen Leim und Holz. Reduzieren Sie den Gehalt an freiem Formaldehyd und verringern Sie die Umweltverschmutzung. Es kann die Bewerbungsfrist verlängern und die Arbeitsbedingungen verbessern.
Füllstoffe können nach ihrer chemischen Zusammensetzung in organische Füllstoffe und anorganische Füllstoffe unterteilt werden. Organische Füllstoffe wie Weizenmehl, Holzmehl, Bohnenmehl, Stärke, Kastanienkakao, Walnussschalenpulver, Alpha-Hydroxymethylcellulose und Rindenpulver können die Harzbindung verbessern, die Klebeschicht stärken, den Elastizitätsmodul verbessern und ihre Eigenschaften verändern. Eine übermäßige Verwendung dieser Füllstoffe verringert jedoch die Leistung des Klebers. Anorganische Füllstoffe sind Kaolin, Kalkboden, Asbest, Gips und Glaspulver. Anorganische Füllstoffe verändern die Leistung des Klebers nicht, sondern erhöhen hauptsächlich das Volumen des Klebers.
Der bei der Herstellung von Sperrholz häufig verwendete Harnstoff-Formaldehyd-Baumleim und Phenol-Baumleim sind ideale Leimarten, es gibt jedoch einige Mängel in der Leistung, normalerweise bei diesen Harzen oder ihrem Syntheseprozess, bei dem einige modifizierte Materialien hinzugefügt werden, um ihre Eigenschaften zu verbessern.
Harnstoff-Formaldehyd-Harz wird üblicherweise mit Kautschukemulsionen, Polyvinylacetatemulsionen, Phenol, Resorcin, Phenylguanosamin, Melamin, Polyvinylalkohol und anderen Materialien modifiziert. Die Zugabe einer geeigneten Menge Kautschukemulsion zum Harnstoff-Formaldehyd-Klebstoff kann die Festigkeit der Klebeschicht erheblich verbessern, die Menge an freiem Formaldehyd im Klebstoff um die Hälfte reduzieren, die Viskosität des Klebstoffs verringern und die Aktivitätsdauer verlängern. Dieser Klebstoff wird zum Kaltpressen oder Heißpressen verwendet. Die Zugabe einer Polyvinylacetat-Emulsion zum Kleber kann die Elastizität und Haftfestigkeit der Kleberschicht erheblich verbessern und die Aushärtungsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur beschleunigen. Die Haftfestigkeit und Wasserbeständigkeit des Harzes wurden durch die Zugabe von Phenol, Resorcin und Phenylguanosamin während der Reaktion erheblich verbessert. Durch die Verwendung von 30 % Aminoepoxidharz als Modifikator können die Wasserbeständigkeit und die Haftfestigkeit von Harnstoff-Formaldehyd-Klebstoffen verbessert und der Gehalt an freiem Formaldehyd reduziert werden. Dieser Klebstoff kann für Holz und Verklebungen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt bei niedrigen Temperaturen verwendet werden. Durch Zugabe einer geeigneten Menge Polyvinylalkohol (0,5 % bis 1 %) kann es beim Vorkompressionsformen angewendet werden und wird häufig in der heimischen Sperrholzproduktion verwendet.
Die Aushärtungstemperatur von Phenolharz ist hoch und die Heißpresszeit ist lang. Nach Zugabe von 1,5 % und Tanninextrakt kann der Phenolgummi bei einer niedrigeren Temperatur von 120 bis 130 Grad ausgehärtet werden, und auch die Heißpresszeit kann verkürzt werden. Der gleiche Effekt kann durch Zugabe von 25 bis 30 % Resorcin erzielt werden. Der Zusatz von Gummimaterialien zu Phenolharz führt zu einer höheren Hitzebeständigkeit und Viskoelastizität.
(2) Klebstoffvorbereitungsprozess
Beim Mischen sollte darauf geachtet werden, die Anzahl der Zutaten, die dem Leim zugesetzt werden sollen, und die Reihenfolge der Materialzugabe zu kontrollieren. Außerdem sollte genügend Mischzeit eingehalten werden, um verschiedene Materialien gleichmäßig zu vermischen, damit Mehrkomponentenmaterialien nicht ausfallen und in kurzer Zeit ausfallen. Die Leimqualität kann über die „Viskosität nach Leimeinstellung“ gesteuert werden. Im Folgenden werden verschiedene Arten des Leimmischprozesses vorgestellt.
Die Formulierung (nach Masse) des Schaumstoff-Harnstoff-Formaldehydharz-Klebstoffs lautet: 100 Teile Harz, 0,5 bis 1 Teil Blutpulver, 0,2 bis 1 Teil Ammoniumchlorid und 2 bis 4 Teile Wasser. Blutpulver ist ein Schaumbildner. Es wird vor der Verwendung 1 Stunde lang in Wasser mit der 4-fachen Masse eingeweicht. Beim Mischen wird das Harz in die Schäummaschine gegeben und gerührt. Die Geschwindigkeit der Schäummaschine beträgt 250-300U/min. Das Aussehen dieses Klebstoffs ist eine nicht fließende dicke Paste, die Dichte beträgt 0,3 bis 0,4 g/cm3 und die Aktivitätsdauer beträgt nicht weniger als 3 Stunden.
Die Zubereitungsformel (nach Masse) des Harnstoff-Formaldehydharz-Klebstoffs zum Vorpressen lautet: 100 Teile Harz, 0.2 ~ 1 Teil Ammoniumchlorid, 0 ~ 0,4 Teile Ammoniakwasser , 3 bis 6 Teile Mehl und 6 bis 9 Teile Erdnussschalenpulver. Geben Sie beim Mischen zuerst das Harz in die Mischmaschine, fügen Sie dann Mehl hinzu und rühren Sie 10 bis 15 Minuten lang um, bis kein Teig mehr im Leim ist (Sie können den Teig auch zuerst mit anderem Harz mischen, bis eine Paste entsteht, und dann alles hinzufügen das Harz gut umrühren). Dann Erdnussschalenpulver hinzufügen und 5 Minuten lang rühren. Zum Schluss 20 % Ammoniumchloridlösung und 25 % Chlorwasser hinzufügen und vor der Verwendung 5 Minuten lang verrühren.
Die Zubereitungsformel von Phenolharzkleber (nach Masse) lautet: Phenolharz 100 Teile, Kreideboden 7–12 Teile, Holzpulver 3 Teile, Triformaldehyd 1–3 Teile, Wasser 2,5–5,0 Teile. Die Mischgeschwindigkeit beträgt 140–150 U/min. Fügen Sie beim Mischen nacheinander jede Komponente hinzu. Rühren Sie jedes Mal 5 bis 10 Minuten lang und dann nach dem Hinzufügen jeder Gruppe 20 Minuten lang.
2. Schlichtemenge und Schlichtequalität
(1) Größenmenge
Die Leimungsmenge bezieht sich auf das Gewicht des Klebstoffs auf der Flächeneinheit des Furniers nach dem Leimen, ausgedrückt in /㎡. Es gibt zwei Arten von einseitiger und doppelseitiger Beschichtung. Sperrholz roh und meistens mit doppelseitiger Beschichtung der Kernplatte, daher ist die Menge an Leim doppelseitig beschichtet.
Die Menge der Schlichte ist einer der Faktoren, die die Klebefestigkeit beeinflussen. Zu viel Leim verdickt die Leimschicht, erhöht die Spannung, führt zu einer Abnahme der Klebefestigkeit und verschwendet Leimflüssigkeit, was unwirtschaftlich ist. Die Leimmenge ist zu gering, um eine durchgehende Klebeschicht zu bilden, und ist nicht förderlich für die Übertragung des Leims auf eine andere geklebte Oberfläche.
Die Größe der Leimung wird durch die Gummiart, Baumart und Furnierdicke bestimmt. Wenn die Dicke des Furniers 1,25 bis 1,50 mm beträgt, verwenden Sie Phenolharzkleber (Feststoffgehalt 45 % bis 50 %), die Klebemenge für Birkenfurnier beträgt 220 bis 250 g/㎡, Linde 240 bis 260 g/㎡, Esche 280 bis 300 g/㎡; Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzkleber (Feststoffgehalt 60 % ~ 65 %), Birkenfurnier 240 ~ 260 g/㎡, Linde 260 ~ 300 g/㎡, Mandschu 300 ~ 350 g/㎡.
(2) Faktoren, die die Schlichtequalität beeinflussen
Die Qualität der Leimung kann anhand der Dicke der Leimschicht und der Gleichmäßigkeit der Leimung gemessen werden. Die Dicke der Klebeschicht ist gering und es kann ein kontinuierlicher und gleichmäßiger Klebefilm gebildet werden, was darauf hinweist, dass die Leimungsqualität gut ist.
Die Hauptfaktoren, die die Qualität der Leimung beeinflussen, sind: die Qualität des Klebstoffs selbst und die Bedingungen der Leimung. Die Qualität des Klebstoffs, insbesondere die Viskosität des Klebstoffs, sollte den Prozessanforderungen entsprechen. Wenn die Viskosität zu groß ist, ist es nicht einfach, gleichmäßig zu kleben; Wenn die Viskosität zu gering ist, kann es beim Leimen leicht zu einer Leimdurchdringung kommen, so dass die Oberfläche des Furniers keinen durchgehenden Film bilden kann. Wenn die Leimung zusätzlich zum Klebstoff die Anforderungen erfüllt, sollten auch andere Prozessvorgänge die Anforderungen erfüllen, wie z. B. die Walzenbeschichtung, um einen ungleichmäßigen Verschleiß der Walze zu vermeiden und die Gleichmäßigkeit der Leimung zu beeinträchtigen und um eine gleichmäßige Beschichtung und ein bestimmtes Maß sicherzustellen Menge Kleber.
3. Dimensionierungsmethode und Ausrüstung
Das Leimen von Furnieren ist ein Verfahren, bei dem eine bestimmte Menge Klebstoff gleichmäßig auf die Oberfläche des Furniers aufgetragen wird. Bei einer Klasse von dünnem Sperrholz, das in der Luftfahrt verwendet wird, wird zur Gewährleistung der Qualität und einer bequemen Konstruktion die Klebefolie direkt zum Kleben verwendet, was sehr teuer ist. Derzeit wird für flexibles Sperrholz hauptsächlich flüssiger Klebstoff verwendet, der je nach verwendeter Ausrüstung in Walzenbeschichtung, Sprühen, Extrudieren und Drucksprühen unterteilt werden kann.
(1) Walzenbeschichtungsverfahren
Bei der Walzenbeschichtungsmethode wird die an der Walze befestigte Klebeflüssigkeit auf die Platte aufgetragen. Bei dieser Methode handelt es sich meist um eine beidseitige Furnierverleimung, die als Zweiwalzen- oder Vierwalzen-Leimmaschine eingesetzt werden kann.
Die Leimflüssigkeit in der oberen Walze des Zweiwalzenauftragwerks wird von der unteren Walze übertragen. Beim Auftragen von Leim läuft das Furnier durch die Mitte der beiden Walzen und der Leim der beiden Walzen wird durch gegenseitigen Kontakt auf das Furnier aufgetragen. Die Größe der Schlichtemenge wird hauptsächlich durch die Einstellung des Abstands zwischen den oberen und unteren Walzen und den Druck der oberen Walzen gesteuert. Auch die Form und Anzahl der Rillen auf der Walze beeinflussen die Schlichtemenge. Die Höhe der flüssigen Leimoberfläche sollte 1/3 des Durchmessers der unteren Walze erreichen.
Die Zweiwalzen-Klebemaschine ist ein relativ rückständiges Gerät, die Klebemenge ist nicht leicht zu kontrollieren, das Brett lässt sich normalerweise nicht leicht zerdrücken, die Umfangslänge der Rolle muss größer sein als die Länge des Bretts, also der Rolle Durchmesser ist groß. Die Struktur ist jedoch einfach und leicht zu pflegen, sodass sie in unserer Produktion immer noch verwendet wird.
Der Vierwalzenbeschichter überwindet bis zu einem gewissen Grad die Nachteile des Zweiwalzenbeschichters, und der Vierwalzenbeschichter verfügt zusätzlich zu den beiden Beschichterwalzen über zwei Extruderwalzen, bei denen es sich um ein Paar mit Chrom oder Hartgummi beschichteter Stahlwalzen handelt . Die lineare Geschwindigkeit der Extrusionswalze ist 15 % bis 20 % niedriger als die der Beschichtungswalze, die eine abstreifende Rolle spielt. Der Abstand zwischen ihm und der Walze ist einstellbar, um die Größe der Leimung zu steuern. Unter der Gummiwalze befindet sich ein Reinigungstank, um Abwasser zum Waschen der Gummiwalze abzuleiten. Da der Vier-Walzen-Beschichter und der untere Teil des Beschichters gleichzeitig Leim zuführen, wird das Problem der ungleichmäßigen Beschichtung des Zwei-Walzen-Beschichters gelöst.
Um die gute Prozessleistung der Klebemaschine aufrechtzuerhalten, sollte auf deren Wartung geachtet werden. Regelmäßige Reinigung mit warmem Wasser, z. B. lokale Aushärtung, Bürstentauchreinigung mit 3 % bis 5 % Natronlauge. Wenn das Harnstoff-Formaldehyd-Harz beschichtet ist, muss es mit Essigsäure neutralisiert und anschließend mit Wasser gewaschen werden. Wenn die Rille der Walze einen gewissen Verschleiß aufweist, sollte sie erneut repariert werden, um sicherzustellen, dass der Leim gleichmäßig aufgetragen wird und die Leimmenge sicher ist.
(2) Klebemethode
Leim ist ein hocheffizientes einseitiges Leimverfahren, das aus der Farbenindustrie eingeführt wurde. Der Kleber tritt in den Klebekopf ein und fließt unter einem bestimmten Druck aus der unteren Naht heraus, um eine gleichmäßige Dicke des Klebesiebs zu bilden. Wenn das Furnier das Leimsieb passiert, bleibt eine Leimschicht auf der Oberfläche der Platte zurück. Die Dicke der auf das Furnier aufgesprühten Klebstoffschicht hängt von der Fließgeschwindigkeit, der Viskosität, der Oberflächenspannung des Materials und der Vorschubgeschwindigkeit des Furniers ab. Durch Erhöhen der Leimflussrate, Verbessern der Leimviskosität und Reduzieren der Vorschubgeschwindigkeit des Furniers kann die Leimschicht dicker werden, und die Temperatur des Leims sollte etwas höher als 20 Grad sein, da sonst die Dicke der Leimschicht nicht gleichmäßig ist . Diese Methode eignet sich für kontinuierliche und automatische Produktionslinien, hat jedoch nur geringe Auswirkungen auf unebenes Furnier.
(3) Extrusionsverfahren
Die Leim-Extrusionsvorrichtung besteht aus einem Leimspeichertank und einer Reihe zylindrischer Fließleimlöcher, die im unteren Teil des Tanks angeordnet sind. Bei der Kleberextrusionsmethode wird der hochviskose Kleber oder Schaumkleber durch das kleine Loch der Kleberpresse auf die Platte aufgetragen. Das Brett wird unter der Leimpresse hindurchgeführt, der Leim fließt in Streifen nach unten und fällt auf das Brett. Die Richtung des Gummistreifens sollte senkrecht zur Faserrichtung der Platte sein. Etwa die Hälfte der Fläche des beschichteten Furniers ist frei von Leim, und die Leimflüssigkeit kann beim Vorpressen zu einer vollständigen Gummischicht ausgebreitet werden, oder der Gummistreifen auf dem Furnier kann mit einer mit einer Silikonkautschukschicht bedeckten Walze geglättet werden. Bei Verwendung von Schaumkleber kann der Durchmesser des Extrusionslochs vergrößert werden, um eine Verstopfung des Lochs zu vermeiden.
Der Hauptvorteil des Extrusionsverfahrens besteht in der Einsparung von Klebstoff, es sollte jedoch verhindert werden, dass das Leimloch bei der Verwendung verstopft.
(4) Sprühklebemethode
Bei der Sprühklebermethode wird ein hoher Druck auf den Kleber ausgeübt (3 bis 6 MPa), so dass er mit hoher Geschwindigkeit aus der Kleberdüse gesprüht wird und der gesprühte Kleber vorwärts rotiert, so dass die Verteilung gut ist. Um eine gleichmäßige Dimensionierung zu gewährleisten, sollte die Sprühdüse so klein wie möglich sein (Durchmesser 0,3 ~ 0,5 mm), sie kann jedoch leicht verstopfen, was die Reinigung des Klebers erfordert Achten Sie auch auf die Viskosität des Klebers. Die Sprühmethode hat eine höhere Effizienz, es ist jedoch schwierig, die Leimmenge zu kontrollieren. Die Funktionsweise des Sprühklebeverfahrens ähnelt der des Sprühklebeverfahrens, das ebenfalls im Vorfeld der Platte angewendet wird.
Die drei Schlichtemethoden Sprühen, Quetschen und Sprühen sind die neuen Schlichtemethoden der letzten Jahre. Ihre gemeinsamen Merkmale sind eine hohe Produktionseffizienz, eine gute Kalibrierqualität und eine leicht zu realisierende Kontinuität von Kalibrieren und Knüppel. Derzeit ist der Produktionsumfang von Sperrholz in China gering, die Produktspezifikationen sind veränderlich und die Rollenleimmaschine ist immer noch weit verbreitet. Die Walzenbeschichtung ist für den Handbetrieb geeignet, trägt jedoch nicht zur Realisierung von Mechanisierung und Kontinuität bei.
