СКЛЕИВАНИЕ ФАНЕРЫ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СМОЛ

 

Н.П. Плотников, Г.П. Плотникова

К.т.н., доцент ФГБОУ ВПО «БрГУ», аспирант ФГБОУ ВПО «БрГУ»

 

СКЛЕИВАНИЕ ФАНЕРЫ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СМОЛ

 

 

 

Карбамидоформальдегидные смолы и клеи на их основе совмещаются почти со всеми смолами и клеями, применяемыми для склеивания древесины с различными древесными и недревесными материалами. Их применяют для модифицирования, с целью повышения прочности, надежности склеивания, тепло- и морозостойкости, антифрикционных и диэлектрических свойств и др.

В настоящей работе исследована технология и разработаны оптимальные режимы склеивания фанеры композициями на основе модифицированных карбамидоформальдегидных смол. Для оценки влияния переменных факторов исследований на выходные параметры (параметры качества фанеры) предусматривалась разработка регрессионной модели, обеспечивающей возможность управления технологическими режимами.

В качестве постоянных факторов при проведении исследований  выбраны следующие показатели: порода древесины (шпона)   - сосна; толщина фанеры – 12,2 мм; слойность фанеры – 5;  толщина шпона – 2,6 мм; температура окружающей среды - 20±2 °С; давление прессования – 1,4 МПа; вязкость модифицированной клеевой композиции по ВЗ-4 – 82 сек.

В качестве выходных величин при проведении многофакторного эксперимента (по В-плану второго порядка) были приняты качественные показатели готовой продукции:

     Y1 - предел прочности клееной фанеры на скалывание по клеевому шву после вымачивания в течение 24 часов (), МПа;

     Y2- предел прочности клееной фанеры при статическом изгибе (), МПа;

Полученные результаты экспериментов обрабатывались методом вариационной статистики..

В результате статистической обработки экспериментальных данных и после оценки значимости коэффициентов регрессии уравнения функций отклика имеют следующий вид:

1) - для математического описания прогнозирования прочности клееной фанеры при скалывании по клеевому шву:

а) - при применении в качестве модификатора ª -нафтола

 

б) - при применении в качестве модификатора ß -нафтола

2)-для математического описания прогнозирования прочности клееной фанеры при изгибе:

а)-при применении в качестве модификатора ª-нафтола

 

б)-при применении в качестве модификатора ß -нафтола

 

Максимальные прочностные показатели клееной фанеры наблюдаются при введении ª-нафтола в количестве 5,8-6,2 мас.ч., температуре прессования 110-117 °С и продолжительности цикла прессования 7,2-7,8 минут. Вероятно, что даже при меньших значениях варьируемых технологических параметров  ª-нафтол максимально усиливает теплопередачу и смачивающую способность применяемых клеев и, следовательно, улучшит условия контактирования и ускоряет процесс отверждения и, как следствие, обеспечивает повышение прочностных показателей фанеры. Аналогичные зависимости характерны и для применения в качестве модификатора  ß-нафтола.

На основании полученных результатов исследований можно сделать следующие выводы:

1. Установлена и подтверждена целесообразность использования  - и ªß-нафтолов в качестве модификаторов карбамидоформальдегидной смолы.

2.Разработанные оптимальные режимы склеивания фанеры моди-фицированными смолами обеспечивают повышение эффективности процесса производства фанеры за счет сокращения продолжительности прессования на 15 % и снижения температуры на 5-10°С.

3.Применение модифицированных ªß -нафтолами смол позволит повысить качество получаемой фанеры за счет улучшения ее физико-механических показателей, повышения водостойкости и, главное, за счет значительного снижения токсичности (в 1,5-2 раза).

4. Полученные математические модели описания технологического процесса производства фанеры позволяют эффективно управлять последним и получать готовую продукцию высокого качества.

 

Литература:

1. Плотников Н.П. Анализ физико-химических свойств -и -нафтолов и фенолов. Молодой ученный. Ежемесячный научный журнал. № 4. 2009.

2.  Денисов С.В., Плотников Н.П.Влияние модифицирования нафтолом на физико-механические свойства карбамидоформальдегидной смолы. Естественные и инженерные науки – развитию регионов Сибири: материалы VIII (XXX) Всероссийской научно-технической конференции. – Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2009. – 253 с.

3. Пижурин АА., Розенблит М.С. Исследования процессов деревообработки.- М.: Лесная пром-сть, 1984. - 232 с.

4.ГОСТ 3916-96. Фанера общего назначения. - Минск: Издательство стандартов, 1997. -38 с.