1. Chất kết dính và khả năng điều chế của nó
(1) Loại và yêu cầu về tính năng của chất kết dính dùng cho tấm composite
Có hai loại keo dán ván ép chính là keo protein và keo nhựa tổng hợp. Do độ bền và đặc tính chống thấm nước của chất kết dính protein thấp hơn so với chất kết dính nhựa tổng hợp nên chất kết dính thường được sử dụng trong sản xuất là chất kết dính nhựa tổng hợp, chủ yếu bao gồm nhựa tổng hợp, chất đóng rắn, chất độn và chất biến tính.
Nhựa tổng hợp là thành phần chính của chất kết dính. Việc sản xuất ván ép chủ yếu được làm từ nhựa urê-formaldehyde và nhựa phenolic. Nhựa urê formaldehyde dễ sản xuất, giá thành rẻ, độ bền liên kết tốt và tốc độ đóng rắn nhanh, có khả năng chống nước nhất định, là chất kết dính chính cho ván ép. Do khả năng chống lão hóa kém của nhựa urê-formaldehyde nên nó chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm trong nhà. Chất kết dính nhựa phenolic có độ bền liên kết cao và đặc tính chống lão hóa nhưng giá thành cao hơn, chủ yếu được sử dụng trong sản xuất ván ép ngoài trời.
Chất đóng rắn là chất xúc tác làm tăng tốc độ đóng rắn của chất kết dính. Chất đóng rắn được sử dụng phổ biến nhất cho chất kết dính urê-formaldehyde là amoni clorua. Ngoài ra, một số axit, axit mạnh và muối bazơ yếu cũng có thể được sử dụng làm chất làm cứng cho chất kết dính urê-formaldehyde, có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp. Đôi khi một số chất đệm được thêm vào chất đóng rắn, chẳng hạn như urê, hexamethylene tetramine, nước amoniac, v.v., để kéo dài thời gian sử dụng của keo. Trong những năm gần đây, nghiên cứu về chất kết dính nhựa urê-formaldehyde có độc tính thấp cho thấy do hàm lượng formaldehyde tự do trong chất kết dính thấp nên chỉ sử dụng amoni clorua làm chất đóng rắn và thời gian đóng rắn lâu hơn nên chất đóng rắn đa thành phần được sử dụng để tăng tốc độ đóng rắn của chất kết dính.
Chất kết dính nhựa phenolic do hoạt tính nhựa lớn nên sẽ khô nhanh sau khi đun nóng, vì vậy keo ép nóng thường không thêm chất đóng rắn mà keo ép lạnh để thêm benzen sulfonate, axit sulfonic dầu mỏ và chất đóng rắn khác.
Keo dùng cho ván ép thường được làm đầy, mục đích là giảm lượng nhựa, giảm giá thành keo và nâng cao hiệu quả của keo. Sau khi thêm một lượng chất độn thích hợp; Nó có thể làm tăng hàm lượng chất rắn của keo, cải thiện độ nhớt, ngăn chặn sự xâm nhập của keo và veneer mỏng qua keo, đồng thời cải thiện hiệu suất nén trước của keo; Giảm ứng suất co ngót của lớp dính, cải thiện độ bền bám dính và cải thiện khả năng chống lão hóa của lớp dính; Giảm độ giòn của lớp keo và sự chênh lệch hệ số giãn nở giữa keo và gỗ do thay đổi nhiệt độ; Giảm hàm lượng formaldehyde tự do, giảm ô nhiễm môi trường; Nó có thể kéo dài thời gian áp dụng và cải thiện điều kiện làm việc.
Chất độn có thể được chia thành chất độn hữu cơ và chất độn vô cơ theo thành phần hóa học. Chất độn hữu cơ có thể cải thiện liên kết nhựa, tăng cường lớp dính, cải thiện mô đun đàn hồi và thay đổi tính chất của nó, chẳng hạn như bột mì, bột gỗ, bột đậu, tinh bột, ca cao hạt dẻ, bột vỏ quả óc chó, alpha hydroxymethylcellulose và bột vỏ cây. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều chất độn này sẽ làm giảm hiệu quả của keo. Chất độn vô cơ là cao lanh, đất phấn, amiăng, thạch cao và bột thủy tinh, chất độn vô cơ sẽ không làm thay đổi tính năng của keo, chủ yếu là làm tăng thể tích của keo.
Keo cây urê-formaldehyde và keo cây phenolic thường được sử dụng trong sản xuất ván ép là những loại keo lý tưởng, nhưng có một số thiếu sót về hiệu suất, thường là trong các loại nhựa này hoặc quá trình tổng hợp của chúng để thêm một số vật liệu biến đổi để cải thiện tính chất của chúng.
Nhựa urê-formaldehyde thường được biến tính bằng nhũ tương cao su, nhũ tương polyvinyl axetat, phenol, resorcinol, phenylguanosamine, melamine, rượu polyvinyl và các vật liệu khác. Thêm một lượng nhũ tương cao su thích hợp vào chất kết dính urê-formaldehyde có thể cải thiện đáng kể độ bền của lớp dính, giảm 1/2 lượng formaldehyde tự do trong chất kết dính, giảm độ nhớt của chất kết dính và tăng thời gian hoạt động. Chất kết dính này được sử dụng để ép lạnh hoặc ép nóng. Thêm nhũ tương polyvinyl axetat vào keo có thể cải thiện đáng kể độ đàn hồi và độ bền liên kết của lớp keo, đồng thời đẩy nhanh tốc độ đóng rắn ở nhiệt độ phòng. Độ bám dính và khả năng chống nước của nhựa được cải thiện đáng kể bằng cách thêm phenol, resorcinol và phenylguanosamine trong phản ứng. Khả năng chống nước và độ bền liên kết của chất kết dính urê-formaldehyde có thể được cải thiện và hàm lượng formaldehyde tự do có thể giảm bằng cách sử dụng nhựa epoxy amino 30% làm chất biến tính. Chất kết dính này có thể được sử dụng cho gỗ và liên kết với độ ẩm cao ở nhiệt độ thấp. Thêm một lượng rượu polyvinyl thích hợp (0,5% ~ 1%), nó có thể được áp dụng cho đúc nén trước và đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ván ép trong nước.
Nhiệt độ đóng rắn của kẹo cao su phenolic cao và thời gian ép nóng lâu. Sau khi thêm 1,5% và chiết xuất tannin, kẹo cao su phenolic có thể được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn 120 ~ 130 độ và thời gian ép nóng cũng có thể được rút ngắn. Hiệu quả tương tự có thể đạt được bằng cách thêm 25% đến 30% resorcinol. Việc bổ sung vật liệu cao su vào nhựa phenolic có khả năng chịu nhiệt và độ đàn hồi nhớt cao hơn.
(2) quá trình chuẩn bị chất kết dính
Khi trộn cần chú ý kiểm soát số lượng thành phần nên cho vào keo, thứ tự thêm nguyên liệu, thời gian trộn đủ để các nguyên liệu khác nhau trộn đều, sao cho nguyên liệu nhiều thành phần không bị kết tủa. và kết tủa trong thời gian ngắn. Chất lượng keo có thể được kiểm soát bằng "độ nhớt sau khi điều chỉnh keo". Sau đây giới thiệu một số loại quy trình trộn keo.
Công thức (theo khối lượng) của chất kết dính nhựa urê-formaldehyde dạng bọt là: 100 phần nhựa, 0.5 đến 1 phần bột máu, 0.2 đến 1 phần amoni clorua và 2 đến 4 phần nước. Bột máu là chất tạo bọt. Nó được ngâm trong nước có khối lượng gấp 4 lần trong 1 giờ trước khi sử dụng. Khi trộn, nhựa được cho vào máy tạo bọt và khuấy đều. Tốc độ của máy tạo bọt là 250-300r /min. Bề ngoài của chất kết dính này là lớp dán dày không chảy, mật độ 0,3 ~ 0,4g / cm3 và thời gian hoạt động không dưới 3h.
Công thức điều chế (theo khối lượng) của chất kết dính nhựa urê formaldehyde để ép sơ bộ là: 100 phần nhựa, 0.2 ~ 1 phần amoni clorua, 0 ~ 0,4 phần nước amoniac , 3 ~ 6 phần bột mì và 6 ~ 9 phần bột vỏ đậu phộng. Khi trộn, trước tiên hãy cho nhựa vào máy trộn, sau đó thêm bột mì vào và khuấy trong 10 ~ 15 phút, cho đến khi không còn bột trong keo (bạn cũng có thể trộn bột với nhựa khác trước cho đến khi sệt lại, sau đó thêm tất cả vào). nhựa khuấy đều). Sau đó thêm bột vỏ đậu phộng vào khuấy đều trong 5 phút, cuối cùng thêm dung dịch amoni clorua 20% và nước clo 25% vào, khuấy đều trong 5 phút trước khi sử dụng.
Công thức điều chế keo nhựa phenolic (theo khối lượng) là: nhựa phenolic 100 phần, đất phấn 7 ~ 12 phần, bột gỗ 3 phần, triformaldehyde 1 ~ 3 phần, nước 2,5 ~ 5,0 phần. Tốc độ trộn là 140 ~ 150r/phút. Lần lượt thêm từng thành phần vào khi trộn. Khuấy trong 5 ~ 10 phút mỗi lần, sau đó khuấy trong 20 phút sau khi thêm từng nhóm.
2. số lượng kích thước và chất lượng kích thước
(1) Số lượng kích thước
Số lượng định cỡ đề cập đến trọng lượng của chất kết dính trên một đơn vị diện tích của veneer sau khi định cỡ, được biểu thị bằng /㎡. Có hai loại lớp phủ một mặt và lớp phủ hai mặt. Ván ép thô và chủ yếu sử dụng tấm lõi phủ hai mặt nên lượng keo được phủ hai mặt.
Số lượng kích thước là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến độ bền liên kết. Quá nhiều keo sẽ làm lớp keo dày lên, tăng ứng suất, làm giảm độ bền liên kết, lãng phí chất lỏng keo, không kinh tế. Lượng keo quá nhỏ để tạo thành một lớp dính liên tục và không có lợi cho việc chuyển keo sang bề mặt được dán khác.
Kích thước của kích thước được xác định bởi các loại cao su, loài cây và độ dày của veneer. Nếu kích thước veneer dày 1,25 ~ 1,50mm, sử dụng keo nhựa phenolic (hàm lượng rắn 45% ~ 50%), lượng dán veneer bạch dương 220 ~ 250g/㎡, gỗ trầm 240 ~ 260g/㎡, tro 280 ~ 300g/㎡; Sử dụng chất kết dính nhựa urê formaldehyde (hàm lượng rắn 60% ~ 65%), veneer bạch dương 240 ~ 260g/㎡, gỗ trầm 260 ~ 300g/㎡, manchu 300 ~ 350g/㎡.
(2) Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng hồ
Chất lượng định cỡ có thể được đo từ độ dày của lớp keo và độ đồng đều của kích thước. Độ dày của lớp dính mỏng, có thể tạo thành màng dính liên tục và đồng đều, cho thấy chất lượng định cỡ tốt.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng hồ là: chất lượng của chất kết dính và các điều kiện hồ. Chất lượng của chất kết dính, đặc biệt là độ nhớt của chất kết dính, phải đáp ứng yêu cầu của quy trình. Nếu độ nhớt quá lớn thì không dễ dán đều; Nếu độ nhớt quá nhỏ sẽ dễ tạo ra sự thâm nhập của keo trong quá trình định cỡ, khiến bề mặt của veneer không thể tạo thành một lớp màng liên tục. Khi định cỡ, ngoài chất kết dính đáp ứng yêu cầu, các hoạt động xử lý khác cũng phải đáp ứng các yêu cầu, chẳng hạn như lớp phủ con lăn, cần tránh sự mài mòn không đồng đều của con lăn và ảnh hưởng đến tính đồng nhất của kích thước, đồng thời đảm bảo lớp phủ đồng nhất và độ nhất định lượng keo.
3. Phương pháp và thiết bị định cỡ
Định cỡ veneer là một quá trình trong đó một lượng chất kết dính nhất định được phủ đều trên bề mặt của veneer. Đối với loại ván ép mỏng dùng trong ngành hàng không, để đảm bảo chất lượng và thi công thuận tiện người ta sử dụng màng dính trực tiếp để dán nên rất tốn kém. Hiện nay, chất kết dính được sử dụng cho ván ép linh hoạt chủ yếu là chất kết dính lỏng, có thể được chia thành lớp phủ con lăn, phun, ép đùn và phun áp lực theo các thiết bị được sử dụng khác nhau.
(1) Phương pháp phủ con lăn
Phương pháp phủ con lăn là bôi chất lỏng kết dính gắn với con lăn lên bảng. Phương pháp này chủ yếu là dán veneer hai mặt, có thể dùng làm máy dán hai cuộn hoặc máy dán bốn cuộn.
Chất lỏng keo ở con lăn trên của máy tráng hai cuộn được chuyển qua con lăn dưới. Khi bôi keo, veneer đi qua giữa hai con lăn và keo trên hai con lăn được dán vào veneer bằng cách tiếp xúc với nhau. Kích thước của lượng kích thước chủ yếu được kiểm soát bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa các con lăn trên và dưới và áp suất của các con lăn trên. Hình dạng và số lượng rãnh trên con lăn cũng ảnh hưởng đến kích thước. Chiều cao của bề mặt chất lỏng của keo phải đạt 1/3 đường kính của con lăn phía dưới.
Máy dán keo hai cuộn là thiết bị tương đối lạc hậu, lượng keo không dễ kiểm soát, ván thường không dễ bị dập nát, chiều dài chu vi của cuộn phải lớn hơn chiều dài của ván nên cuộn đường kính lớn. Tuy nhiên, cấu trúc đơn giản và dễ bảo trì nên nó vẫn được sử dụng trong sản xuất của chúng tôi.
Máy tráng bốn cuộn khắc phục được những khuyết điểm của máy tráng hai cuộn ở một mức độ nhất định, và máy tráng bốn cuộn có hai con lăn đùn ngoài hai con lăn tráng là một cặp con lăn thép được phủ crom hoặc cao su cứng . Tốc độ tuyến tính của cuộn đùn thấp hơn 15% ~ 20% so với cuộn phủ, đóng vai trò cạo. Khoảng cách giữa nó và con lăn có thể điều chỉnh được để kiểm soát số lượng kích thước. Dưới cuộn cao su có bể làm sạch để xả nước thải rửa cuộn cao su. Bởi vì máy phủ bốn con lăn và phần dưới của máy phủ cung cấp keo cùng một lúc nên vấn đề lớp phủ không đồng đều của máy phủ hai con lăn được giải quyết.
Để duy trì hiệu suất quá trình tốt của máy dán, cần chú ý bảo trì, vệ sinh thường xuyên bằng nước ấm, chẳng hạn như xử lý cục bộ có thể dùng bàn chải nhúng dung dịch xút 3% ~ 5%. Nếu phủ nhựa urê-formaldehyde thì phải trung hòa bằng axit axetic rồi rửa sạch bằng nước. Khi rãnh của con lăn bị mòn nhất định thì cần sửa chữa lại để đảm bảo keo được bôi đều và lượng keo nhất định.
(2) Phương pháp dán
Keo dán là phương pháp định cỡ một mặt hiệu quả cao, được giới thiệu từ ngành sơn. Chất kết dính đi vào đầu keo và chảy ra từ đường may phía dưới dưới một áp suất nhất định để tạo thành độ dày đồng đều của màn keo. Khi veneer đi qua màn keo, một lớp keo sẽ được để lại trên bề mặt ván. Độ dày của lớp keo được phun trên veneer có liên quan đến tốc độ dòng chảy, độ nhớt, sức căng bề mặt của vật liệu và tốc độ nạp của veneer. Việc tăng tốc độ dòng chảy của keo, cải thiện độ nhớt của keo và giảm tốc độ cấp liệu của veneer có thể làm dày lớp keo và nhiệt độ của keo phải cao hơn 20 độ một chút, nếu không độ dày của lớp keo không đồng đều . Phương pháp này phù hợp với dây chuyền sản xuất liên tục và tự động, nhưng hiệu quả đối với veneer không đồng đều kém.
(3) phương pháp ép đùn
Thiết bị ép đùn keo bao gồm một bể chứa keo và một dãy lỗ keo chảy hình trụ được bố trí ở phần dưới của bể. Phương pháp ép đùn keo là bôi keo có độ nhớt cao hoặc keo xốp lên bảng thông qua lỗ nhỏ của máy ép keo. Tấm ván đi qua máy ép keo, keo chảy thành từng dải và rơi xuống tấm ván. Hướng của dải cao su phải vuông góc với hướng của sợi ván. Khoảng một nửa diện tích của veneer phủ không có keo và chất lỏng keo có thể được kéo dài thành một lớp cao su hoàn chỉnh trong quá trình ép trước, hoặc dải cao su trên veneer có thể được làm phẳng bằng một con lăn phủ một lớp cao su silicon. Khi sử dụng keo xốp, có thể tăng đường kính của lỗ đùn để tránh làm tắc lỗ.
Ưu điểm chính của phương pháp ép đùn là tiết kiệm keo nhưng tránh bịt lỗ keo khi sử dụng.
(4) Phương pháp phun keo
Phương pháp phun keo là tác dụng áp suất cao lên keo (3 ~ 6MPa), sao cho keo được phun từ vòi keo với tốc độ cao, keo phun quay về phía trước nên độ phân tán tốt. Để có kích thước đồng đều, vòi phun phải càng nhỏ càng tốt (đường kính 0.3 ~ 0.5mm), nhưng dễ bị tắc, cần phải làm sạch keo, nhưng cũng chú ý đến độ nhớt của keo. Phương pháp phun có hiệu quả cao hơn nhưng khó kiểm soát được lượng keo. Hoạt động của phương pháp phun keo cũng tương tự như phương pháp phun keo, cũng được áp dụng trước bảng.
Ba phương pháp định cỡ phun, ép và phun là những phương pháp định cỡ mới trong những năm gần đây. Đặc điểm chung của chúng là hiệu quả sản xuất cao, chất lượng hồ tốt và dễ dàng nhận ra tính liên tục của hồ và phôi. Hiện nay, quy mô sản xuất ván ép ở Trung Quốc còn nhỏ, thông số kỹ thuật của sản phẩm có thể thay đổi và máy dán keo dạng con lăn vẫn được sử dụng rộng rãi. Lớp phủ con lăn phù hợp cho thao tác bằng tay nhưng không có lợi cho việc thực hiện cơ giới hóa và tính liên tục.
