PL64722B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 08.IX.1967 (P 122 503) 15.Y.1972 64722 KI. 22 i2,5/00 MKP C09j,5/00 Wspóltwórcy wynalazku: Irmina Gruin, Wojciech Poninski, Rozalia Kielkiewicz Wlasciciel patentu: Instytut Lotnictwa, Warszawa (Polska) Sposób klejenia materialów niemetalowych, zwlaszcza w procesie wytwarzania rdzeni komórkowych Przedmiotem wynalazku jest sposób klejenia materia¬ lów niemetalowych, na przyklad papieru, nasyconych nieutwardzonymi zywicami termoutwardzalnymi, stoso¬ wany w procesie wytwarzania rdzeni komórkowych.Istotna role w procesie wytwarzania rdzeni komórko wych papierowych spelnia klej do laczenia arkuszy w pa¬ kiety. Klej powinien tworzyc trwale spoiny, odporne na dzialanie temperatur, przy których utwardza sie zywica stanowiaca syciwo papieru, a jednoczesnie powinien sie utwardzac w mozliwie niewysokiej temperaturze i krót¬ kim czasie, to znaczy w takich warunkach, w których nie nastepuje utwardzanie syciwa uniemozliwiajace roz¬ ciagniecie pakietu i nadanie mu trwalej formy bloku ko¬ mórkowego.Klejem takim nie moga byc zywice chemoutwardzalne, to znaczy utwardzajace sie przy temperaturze pokojowej po dodaniu utwardzacza. Wykazuja one odlep az do mo¬ mentu zazelowania, co uniemozliwia operowanie materia¬ lem z nalozonym nan klejem i jego przechowywanie.Nie moga to byc równiez kleje termoplastyczne, gdyz przy utwardzaniu termoutwardzalnego syciwa, zawarte¬ go w papierze, spoiny klejowe ulegalyby rozklejaniu.Moga byc stosowane natomiast kleje stanowiace mie¬ szanine kleju chemo- i termoutwardzalnego, to znaczy utwardzajace sie pod wplywem jednoczesnie wystepuja¬ cych: chemicznego srodka utwardzajacego i podwyzszo¬ nej temperatury. Moga to byc równiez kleje termo¬ utwardzalne, to znaczy kleje utwardzajace sie wylacznie pod wplywem podwyzszonej temperatury. Tak wiec sto¬ lo 15 20 25 30 sowanie klejów chemo- i termoutwardzalnych lub termo¬ utwardzalnych wynika z wymagania, by w procesie utwardzania syciwa zawartego w sklejanym materiale oraz w warunkach eksploatacji, spoiny klejowe nie miekly i nie ulegaly rozklejaniu pod wplywem tempe¬ ratury.Najbardziej rozpowszechniona metoda wytwarzania rdzeni komórkowych z materialów niemetalowych, na przyklad z papieru, przewiduje nakladanie kleju na ma¬ terial nie zawierajacy syciwa, wysuszenie kleju do pylo- suchosci, zlozenie arkuszy z klejem w wielowarstwowe pakiety, sklejenie arkuszy w pakietach, a nastepnie roz¬ ciagniecie pakietów w celu nadania im formy bloku ko¬ mórkowego, nasycenie termoutwardzalnym syciwem roz¬ ciagnietych pakietów, wysuszenie i utwardzenie syciwa.Sycenie materialu sklejonego, w postaci bloków komór¬ kowych, wymaga bardzo duzych powierzchni i uniemo¬ zliwia zmechanizowanie procesu, ponadto duze bloki ko¬ mórkowe syca sie w sposób niejednorodny.Stosowany w tej metodzie wytwarzania rdzeni sposób klejenia polega na uzyciu znanego kleju na przyklad w postaci roztworu skladajacego sie z 1,5 kg nowolaku fe- nolowofoirmaldehydowego, 307,5 g urotropiny i 445 g poliwinylobutyralu w 4,2 1 etanolu zmieszanego z ace¬ tonem w stosunku 1:2. Klej naklada sie na material sklejany i suszy sie do pylosuchosci. Proces utwardzania kleju prowadzi sie jednorazowo tylko w spoinie klejo¬ wej, przy tym niezbedne jest zastosowanie temperatury rzedu 150°C w ciagu 1—2 godzin, a wiec w warunkach analogicznych jak warunki utwardzania syciwa. 6472264722 Rdzenie komórkowe papierowe moga byc równiez wy¬ twarzane inna metoda, bardziej dogodna ze wzgledów technologicznych, dajaca material o wysokich i powta¬ rzalnie j&dnorodnych wlasnosciach. Polega ona na nano¬ szeniu kleju na material nasycony zywica termoutwar¬ dzalna przed nalozeniem kleju, sklejaniu pakietów ar¬ kuszy zawierajacych nieutwardzone syciwo, rozciagnie¬ ciu pakietów i utwardzeniu syciwa w blokach komórko¬ wych. Podstawowym warunkiem stosowania tej drugiej metody wytwarzania rdzeni jest dysponowanie takim sposobem klejenia, który nie powoduje utwardzenia sy¬ ciwa zawartego w arkuszach oraz zapewnia trwalosc spoin klejowych w warunkach utwardzania syciwa.Wyzej opisany, jzgany sposób klejenia, stosowany w pierwszej metodzie l^&warzania rdzeni komórkowych nie odpowiada wymaganiom drugiej metody. Istota tych wymagan sprowadza sie do zachowania dostatecznie du¬ zej róznicy miedzy temperaturami i czasami utwardza¬ nia kleju i syciwa, co oznacza, ze sposób klejenia musi uwzgledniac przede wszystkim mozliwie niska tempera¬ ture i krótki czas utwardzania kleju w spoinach klejo¬ wych, przy zachowaniu niezdolnosci dos utwardzania sie w temperaturze pokojowej w dogodnym technicznie cza¬ sie, na przyklad kilku miesiecy, kleju nalozonego na sklejany material.Celem niniejszego wynalazku jest umozliwienie kle¬ jenia materialów niemetalowych, zwlaszcza zawieraja¬ cych nieutwardzone syciwo termoutwardzalne, w taki sposób, by podczas utwardzania kleju nie zachodzilo utwardzanie syciwa, to znaczy w temperaturze znacznie nizszej i w czasie znacznie krótszym niz temperatura i czas utwardzania syciwa.Postawiony cel realizuje sie w ten sposób, ze znany klej, stanowiacy mieszanine kleju chemo- i termoutwar¬ dzalnego, na przyklad z zywic typu nowolaków, poddaje sie poza spoina klejowa wstepnemu utwardzaniu do stanu bliskiego zelowaniu, naklada na material nasyco¬ ny nieutwardzonym syciwem termoutwardzalnym, a na¬ stepnie prowadzi sie jego dotwardzanie w spoinach kle¬ jowych, na przyklad po dowolnie dlugim, technicznie dogodnym czasie przechowywania kleju nalozonego i wysuszonego na klejonym materiale. Temperatura do- twardzania kleju w spoinie klejowej jest wówczas nizsza od 100°C, a czas krótszy od 1 godziny. W warunkach tych nie ulega utwardzeniu syciwo, którym jest nasyco¬ ny material klejony.Parametry utwardzania kleju w spoinie klejowej sa dzieki temu znacznie dogodniejsze (nizsza temperatura, krótszy czas) niz w procesie ciaglego (jednorazowego) utwardzania kleju w spoinie znanymi, opisanymi wyzej sposobami. Caly proces utwardzania kleju podzielony jest na dwa etapy, przy czym sposób ich podzielenia polega na gwaltownym przerwaniu reakcji prowadzonej poza spoina klejowa.Istota wynalazku dotyczy wiec rozdzielenia procesu utwardzania kleju chemo- i termoutwardzalnego za po¬ moca znanych srodków. Ma to duze znaczenie przy kle¬ jeniu materialów nasyconych zywicami termoutwardzal¬ nymi. Sposób wedlug wynalazku pozwala na klejenie materialów syconych zywicami termoutwardzalnymi w warunkach nie powodujacych utwardzania syciwa, co umozliwia stosowanie ekonomiczniejszej i dogodnej tech¬ nologicznie metody produkcji rdzeni komórkowych.Sposób ten odnosi sie do znanych klejów, skladajacych sie z mieszaniny kleju chemo- i termoutwardzalnego, w których, w wyniku przeprowadzonych obszernych badan, stwierdzono zdolnosc do trwalego zahamowania przez oziebienie reakcji utwardzania w stadium bliskim zelo¬ waniu oraz zdolnosc wstepnie podtwardzonego kleju do 5 latwego dotwardzania sie w temperaturze ponizej 100°C i czasie krótszym od 1 godziny, to jest w warunkach znacznie lagodniejszych niz warunki potrzebne dla utwardzania prowadzonego w sposób ciagly (jednorazo¬ wy) tylko w spoinie klejowej. 10 Sposób ten nie odnosi sie do klejów termoutwardzal¬ nych, w których teoretycznie zahamowanie reakcji jest mozliwe, ale praktycznie trwalosc kleju w temperaturze pokojowej jest znacznie mniejsza, a zdolnosc wstepnie podtwardzonego kleju do pelnego dotwardzenia w tem- 15 peraturze ponizej 100°C i w czasie krótszym od jednej godziny ograniczona.Przyklad I. 1,5 kg nowolaku fenolowoformalde- hydowego rozpuszczonego w 3 1 alkoholu etylowego ogrzewa sie, mieszajac. Po rozpoczeciu wrzenia wprowa- 20 dza sie 307,5 g urotropiny i prowadzi sie wstepne utwar¬ dzanie przy temperaturze wrzenia. Czas kondensacji li¬ czony od rozpoczecia wprowadzania urotropiny wynosi od okolo 2 godzin dla nowolaków zawierajacych okolo 1 % wolnego fenolu, do okolo 3 godzin dla nowolaków 25 zawierajacych okolo 6% wolnego fenolu. Po uplywie ustalonego czasu kondensacji mieszanine ochladza sie szybko do temperatury pokojowej. Do oziebionego kon¬ densatu dodaje sie 445 gramów poliwinylobutyralu roz¬ puszczonego uprzednio w 4,2 litra mieszaniny alkoholu 30 etylowego i acetonu w stosunku 1:2 i dokladnie miesza.Klej w tym stanie moze byc przechowywany praktycznie dogodna technicznie ilosc czasu w temperaturze pokojo¬ wej na przyklad kilka tygodni.W trakcie wytwarzania rdzenia komórkowego klej na- 35 klada sie na papier nasycony nieutwardzonym rezolem krezolowofonnaldehydowym lub fenolowoformaldehydo- wym i odparowuje rozpuszczalnik. Arkusze materialu z wysuszonym do pytosuchosoi klejem moga byc równiez przechowywane dowolna ilosc czasu, na przyklad kilka 40 miesiecy. Natomiast do klejenia sklada sie je w pakiet, poddaje sie prasowaniu przy temperaturze 80 do 85 °C w czasie 30—50 minut, to jest w warunkach, przy któ¬ rych klej ulega pelnemu dotwardzeniu^ a syciwo pozo¬ staje w stanie nieutwardzonym. 45 Przyklad II. 1,0 kg nowolaku krezolowoformalde- hydowego rozpuszczonego w 2 kg etanolu ogrzewa sie do wrzenia mieszajac, a nastepnie wprowadza sie 200,5 g urotropiny. Przy temperaturze wrzenia prowadzi sie proces wstepnego utwardzania przez 2 godziny 30 minut 50 dla nowolaków zawierajacych okolo 2% wolnego fenolu i przez 3 godziny dla nowolaków zawierajacych okolo 3% wolnego fenolu. Po uplywie ustalonego czasu konden¬ sacji mieszanine ochladza sie gwaltownie do temperatu¬ ry pokojowej, po czym dodaje sie 0,3 kg poliwinylobu- 55 tyram rozpuszczonego uprzednio w 3 litrach mieszani¬ ny etanolu z acetonem zmieszanych w stosunku 1 :2 i dokladnie miesza. Dalsze postepowanie jest identyczne jak w przykladzie I.Przyklad III. Do wrzacej mieszaniny o skladzie go jak w przykladzie I, bezposrednio po dodaniu urotro¬ piny wprowadza sie 176 g bezwodnika maleinowego i prowadzi sie kondensacje w temperaturze wrzenia przez 30 minut. Po uplywie tego czasu mieszanine reagujaca ochladza sie gwaltownie do temperatury pokojowej. Dal- 6S sze postepowanie jest identyczne jak w przykladzie T.5 Przyklad IV. Do wstepnie podtwardzonego kleju przygotowanego jak w przykladzie II dodaje sie 46 g bezwodnika ftalowego i miesza sie w temperaturze po¬ kojowej az do rozpuszczenia. Dalsze postepowanie jest identyczne jak w przykladzie I. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób klejenia materialów niemetalowych, zwlaszcza w procesie wytwarzania rdzeni komórkowych, z zasto- 6 sowaniem znanych klejów stanowiacych mieszanine kle¬ ju chemo- i termoutwardzalnego, nakladanych na mate¬ rial nasycony nieutwardzonym syciwem termoutwardzal¬ nym, znamienny tym, ze klej poddaje sie wstepnemu 5 utwardzaniu poza spoina klejowa do stanu bliskiego ze¬ lowaniu, a nastepnie prowadzi sie jego dotwardzanie w spoinach klejowych przy nieutwardzonym syciwie w tem¬ peraturze ponizej 100°C i w czasie ponizej 1 godziny. Errata W glówce opisu powstal blad w nazwisku wspóltwórcy wynalazku: jest: Irmina Gruin, powinno byc: Irma Gmin. PL PL