SU1728280A1

SU1728280A1 - Glue composition

Info

Publication number: SU1728280A1
Application number: SU894724932A
Authority: SU
Inventors: Валентин Михайлович Хрулев; Эмиль Исаакович Эльберт; Николай Алексеевич Машкин; Николай Сергеевич Дорофеев
Original assignee: Новосибирский инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение относитс к модифицированию и склеиванию древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производстве. Изобретение позвол ет получать клеевые соединени с прочностью при скалывании и на отрыв соответственно 7,9 и 0,76 МПа в исходном состо нии и 7,19 и 0,69 МПа после выдержки в климатической камере в течение 720 ч. Эффект достигаетс за счет использовани в клеевой композиции на основе 82,0-90,2 мас.% карбамидо- формальдегидной смолы и 5,0-5,8 .мас.% хлористого аммони в качестве древесной муки 4,0-13,0 мас.% адсорбционно-контак- тно высушенной древесной муки с теплотой смачивани 61,2-68,3 Дж/г. 2 табл.The invention relates to the modification and gluing of wood and can be used in the woodworking industry, furniture and parquet production. The invention makes it possible to obtain glue joints with shear strength and tearing, respectively, of 7.9 and 0.76 MPa in the initial state and 7.19 and 0.69 MPa after soaking in the climate chamber for 720 hours. The effect is achieved by using in the adhesive composition based on 82.0-90.2 wt.% carbamide-formaldehyde resin and 5.0-5.8. wt.% ammonium chloride as wood flour 4.0-13.0 wt.% adsorption-contact - dried wood flour with a wetting heat of 61.2-68.3 J / g. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к модифицированию и склеиванию древесины и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, мебельном и паркетном производствах.The invention relates to the modification and gluing of wood and can be used in the woodworking, furniture and parquet industries.

Известна клеева композици на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнител - коллактивита - продукта обработки гидролизного лигнина сульфо- кислотами. В качестве наполнител карбамид ных смол используетс лигнин, обработанный сульфокислотами. Применение такого наполнител позвол ет уменьшить усадочные влени в клеевом шве.A known adhesive composition based on a carbamide-formaldehyde resin and a filler — collactivite — is a product of processing hydrolysis lignin by sulphonic acids. As a filler for carbamide resins, lignin treated with sulfonic acids is used. The use of such a filler reduces shrinkage in the glue line.

Однако высока кислотность наполни- тел -коллактивита приводит к ускоренному отверждению карбамидной смолы в зоне зерен наполнител и формированию дефектной структуры кле , что отрицательно сказываетс на прочности и долговечности клеевого соединени .However, the high acidity of the filler -collactivitis leads to an accelerated curing of the urea resin in the area of the filler grains and the formation of a defective glue structure, which adversely affects the strength and durability of the adhesive compound.

Известна композици на основе карбамидоформальдегидной смолы и наполнител - древесной муки.A composition based on a urea-formaldehyde resin and a filler, wood flour, is known.

В качестве наполнителей карбамид- . ных смол используетс древесна мука, получаема путем рассева отходов деревообрабатывающего производства. Применение древесной муки позвол ет также уменьшить усадочные напр жени в клеевом шве.As fillers urea-. wood tar is used for wood tar obtained by sieving woodworking waste. The use of wood flour also reduces shrinkage stresses in the glue line.

Инертность и нарушенна структура обычной древесной муки не способствует формированию прочного клеевого соединени с высокой степенью адгезии к склеиваемым поверхност м. Усадочные напр жени , возникающие при твердении кле , нар ду с несовершенством структуры клеевого шва не позвол ют получить достаточно надежное и долговечное соединение . При эксплуатации конструкции внутреннее напр жение от внешних нагрузок суммируетс с усадочными напр (ЛThe inertness and the disturbed structure of conventional wood flour does not contribute to the formation of a strong adhesive compound with a high degree of adhesion to the surfaces to be glued. Shrinkage stresses arising from the hardening of the adhesive, along with the imperfection of the structure of the adhesive joint, do not provide a sufficiently reliable and durable compound. When operating the structure, the internal stress from external loads is summed with the shrinkage stresses (L

СWITH

х|x |

гоgo

0000

юYu

0000

оabout

жени ми, что ведет к разрушению клеевого соединени .leading to destruction of the adhesive bond.

Целью изобретени вл етс повышение прочности и долговечности клеевых соединений модифицированной древесины .The aim of the invention is to increase the strength and durability of adhesive joints of modified wood.

Композици содержит в качестве наполнител 4-13% древесной муки, высушенной адсорбционно-контактным способом.The composition contains as a filler 4-13% wood flour, dried by the adsorption-contact method.

..Прочность и долговечность клеевых.. Durability and durability of adhesive

s соединений повышаетс за счет формиро-вани более совершенной структуры клее | ,ото щва с меньшими внутреннимиs compounds are increased by forming a more perfect structure of glue | , from the bottom with smaller internal

напр жени ми, что св зано с повышением stress that is associated with an increase

активности наполнител и сохранениемfiller activity and preservation

его структуры в процессе адсорбционноконтактной сушки.its structure in the process of adsorption contact drying.

Подтверждением повышенной активности вл етс более высока теплота смачивани нового материала (по данным микрокалориметрии на 20-30%) по сравнению с известным наполнителем - обычной древесной мукой. При адсорбционно-кон- тактной сушке древесного наполнител (температура около 30°С) в отличие от обычной сушки при 100-105°С не происходит деструктивных изменений компонентов древесины, а также нарушений формы и клеточной структуры материала. Обезвоживание тканей (удаление осмотически и ад- сорбционно-св занной влаги) происходит через клеточные мембраны без нарушений формы и клеточной структуры материала. Сохран етс целостность и упругость клеток , что важно в дальнейшем дл формиро- вани более совершенной структуры клеевого шва.A confirmation of the increased activity is the higher heat of wetting of the new material (according to microcalorimetry by 20–30%) as compared with the known filler, ordinary wood flour. When adsorption-contact drying of wood filler (temperature is about 30 ° C), in contrast to conventional drying at 100-105 ° C, destructive changes of the wood components do not occur, as well as violations of the shape and cellular structure of the material. Dehydration of tissues (removal of osmotically and adsorption-bound moisture) occurs through the cell membrane without disturbing the shape and cellular structure of the material. The integrity and resilience of the cells is preserved, which is important later on in order to form a more perfect structure of the adhesive joint.

Композици состоит из следующих компонентов , мас.%:The composition consists of the following components, wt.%:

Карбамидоформэльдегидна смола82,0-90,2Urea-formaldehyde resin 82,0-90,2

Адсорбционно-контактноAdsorption contact

высушенна древесна dried wood

мука4-13flour 4-13

- Отвердитель - хлористый- Hardener - chloride

аммоний5,0-5,8ammonium5.0-5.8

Композици используетс следующим образом.The composition is used as follows.

Древесную муку с влажностью 17% сушат адсорбционно-контактным способом до влажности 3,%. В качестве сорбента используют силикагель марки КСМГ с диаметром частиц 3,0-5,0 мм. Соотношение сорбент:сырой материал 15:1. Температура сушки 30°С, продолжительность 20 мин. Клей различного состава готов т путем перемешивани карбамидной смолы марки КФ-Ж с отвердителем (водным раствором хлористого аммони ) и наполнителем.Wood flour with a moisture content of 17% is dried by the adsorption-contact method to a moisture content of 3%. As a sorbent, silica gel KSMG with a particle diameter of 3.0-5.0 mm is used. The ratio of the sorbent: raw material 15: 1. Drying temperature 30 ° С, duration 20 min. Glue of different composition is prepared by mixing a KF-Z brand urea resin with a hardener (aqueous solution of ammonium chloride) and a filler.

Готовым клеем приклеивают березовые паркетные планки, модифицированные ма- локонцентрированной фенольной смолой СФ-339, к основанию из натуральной сосны.Birch parquet strips modified with low concentrated SF-339 phenolic resin are glued to the base of natural pine with ready glue.

Пакет запрессовывают под давлением 0,5- 1,5 МПа при холодном способе склеивани 12ч, при гор чем 20-10 мин, а затем в рас- прессованном состо нии при нормальной температуре 12-24 ч дл окончательного отверждени кле .The bag is pressed under a pressure of 0.5-1.5 MPa with a cold gluing method of 12 hours, with a hot temperature of 20-10 minutes, and then in an extruded state at a normal temperature of 12-24 hours for final curing of the adhesive.

Старение клеевого шва провод т в климатической камере (влажность 80%, температура 60°С, инфракрасное и ультрафиолетовое облучение).The glue line is aged in a climatic chamber (humidity 80%, temperature 60 ° C, infrared and ultraviolet radiation).

Результаты клеевых испытаний соединений представлены в табл.1.The results of adhesive testing of compounds are presented in table 1.

Результаты испытаний подтверждают повышение прочности и долговечности (стойкость к ускоренному старению в климатической камере) клеевых соединений предлагаемой композиции по сравнению с известной.The test results confirm the increase in strength and durability (resistance to accelerated aging in a climatic chamber) of adhesive joints of the proposed composition in comparison with the known.

Начальна прочность при скалывании возрастает до 30%, при отрыве до 20%. Поеле испытаний на ускоренное старение прочность при скалывании у известной уменьшаетс вдвое быстрее, чем у предлагаемой . Повышение прочности и долговечности клеевого соединени св зано сThe initial shear strength increases to 30%, with a separation of up to 20%. In the course of accelerated aging tests, the cleavage strength of the known decreases twice as fast as the proposed one. Increasing the strength and durability of the adhesive bond is associated with

сохранением формы и структуры наполнител на клеточном и капилл рном уровне, а также более высокой активностью наполнител .preservation of the form and structure of the filler at the cellular and capillary level, as well as a higher activity of the filler.

В качестве характеристики активностиAs a characteristic of activity

наполнител древесной муки, высушенной адсорбционно-контактным способом, используют теплоту смачивани , определ емую методами микрокалориметрии, теплота смачивани , характеризующа активностьfiller wood flour, dried adsorption-contact method, use the heat of wetting, determined by microcalorimetry methods, the heat of wetting, which characterizes the activity

поверхности материала у предлагаемого наполнител на 20-30% выше, чем у известно-. го наполнител (табл.2).the material surface of the proposed filler is 20-30% higher than that of the known-. th filler (table 2).

Испытани провод т на микрокалориметре провод щего типа марки ТПИ-НИСИ.The tests were carried out on a conductive microcalorimeter of the TPI-NISI brand.

Древесную муку предварительно просеивают через сито 068. Навеска муки 0,1 г. Сброс навески провод т в 5 мл дистиллированной воды. Дл проверки надежности калибровки микрокалориметра используют кристаллы NaCI и КВг.The wood flour is pre-sieved through a 068 sieve. A portion of flour is 0.1 g. The sample is discharged into 5 ml of distilled water. To check the reliability of the calibration of the microcalorimeter, NaCI and KBr crystals are used.

Claims

Formula from b. Glue composition comprising carbamidoformaldehyde resin, ammonium chloride and wood flour, characterized in that, in order to increase the strength and durability of adhesive joints of modified wood, it contains as wood flour adsorption-highly dried wood flour with

the heat of wetting 61,2-68,3 j / r in the following ratio, wt.%:

Urea-formaldehyde resin82.0-90.2

Ammonium Chloride 5.0-5.8 Adsorption-contact dried wood flour with a wetting heat of 61.2-68.3 J / g 4.0-13.0

a.

th

resin,% 92.2 90.2 86.6 82.0 80.0 87.0

Table 1

Customer,% 2 A 8 13 15

hardener, 5.8 58 5.4. 5.0 5.0 5.0

%

ten

table 2