1. Liima ja sen modulaatio
(1) Komposiittilevyissä käytettävien liimojen tyypit ja suorituskykyvaatimukset
Vanerin liimaa on kahta päätyyppiä: proteiiniliima ja synteettinen hartsiliima. Koska proteiiniliiman lujuus ja vedenpitävyys ovat alhaisemmat kuin synteettisen hartsihartsiliiman, valmistuksessa yleisesti käytetty liima on synteettinen hartsiliima, joka koostuu pääasiassa synteettisestä hartsista, kovettimesta, täyteaineesta ja modifiointiaineesta.
Synteettinen hartsi on liiman pääkomponentti. Vanerin tuotanto valmistetaan pääasiassa urea-formaldehydihartsista ja fenolihartsista. Urea-formaldehydihartsi on helppo valmistaa, alhainen hinta, hyvä sidoslujuus ja nopea kovettumisnopeus, tietyllä vedenkestävyydellä, on vanerin pääliima. Urea-formaldehydihartsin huonon ikääntymisenkestävyyden vuoksi sitä käytetään pääasiassa sisätuotteissa. Fenolihartsiliimalla on korkea sidoslujuus ja ikääntymistä estävät ominaisuudet, mutta hinta on korkeampi, ja sitä käytetään pääasiassa ulkovanerin valmistuksessa.
Kovete on katalysaattori, joka nopeuttaa liiman kovettumista. Yleisimmin käytetty urea-formaldehydi-liimojen kovetusaine on ammoniumkloridi. Lisäksi joitain happoja ja vahvoja happoja ja heikkoja emässuoloja voidaan käyttää myös urea-formaldehydi-liimojen kovettimina, joita voidaan käyttää yksinään tai yhdistelmänä. Joskus kovetusaineeseen lisätään puskuroivia aineita, kuten ureaa, heksametyleenitetramiinia, ammoniakkivettä jne. liiman käyttöajan pidentämiseksi. Viime vuosina alhaisen myrkyllisyyden urea-formaldehydihartsiliiman tutkimus osoittaa, että liimassa olevan vapaan formaldehydin alhaisen pitoisuuden vuoksi kovettimena käytetään vain ammoniumkloridia ja kovettumisaika on pidempi, joten monikomponenttinen kovetusaine käytetään nopeuttamaan liiman kovettumista.
Fenolihartsiliima suuren hartsiaktiivisuuden vuoksi kovettuu nopeasti kuumentamisen jälkeen, joten kuumapuristusliima ei yleensä lisää kovetusainetta, mutta kylmäpuristusliima bentseenisulfonaatin, maaöljysulfonihapon ja muun kovetusaineen lisäämiseksi.
Vanerissa käytettävä liima on yleensä täytetty, tarkoituksena on vähentää hartsin määrää, alentaa liiman hintaa ja parantaa liiman suorituskykyä. Kun olet lisännyt sopivan määrän täyteainetta; Se voi lisätä liiman kiintoainepitoisuutta, parantaa viskositeettia, estää liiman ja ohuen viilun tunkeutumisen liiman läpi ja parantaa liiman esipuristustehoa; Vähennä liimakerroksen kutistumisjännitystä, parantaa tartuntavoimaa ja parantaa liimakerroksen ikääntymiskestävyyttä; Vähennä liimakerroksen haurautta ja lämpötilan muutoksen aiheuttamaa liiman ja puun välistä laajenemiskerroineroa; Vähennä vapaan formaldehydin pitoisuutta, vähennä ympäristön saastumista; Se voi pidentää hakuaikaa ja parantaa työoloja.
Täyteaineet voidaan jakaa orgaanisiin ja epäorgaanisiin täyteaineisiin kemiallisen koostumuksen mukaan. Orgaaniset täyteaineet voivat parantaa hartsin sitoutumista, vahvistaa liimakerrosta, parantaa kimmomoduulia ja muuttaa sen ominaisuuksia, kuten vehnäjauho, puujauho, papujauho, tärkkelys, kastanjakaakao, saksanpähkinänkuorijauhe, alfahydroksimetyyliselluloosa ja kuorijauhe. Näiden täyteaineiden liiallinen käyttö kuitenkin heikentää liiman suorituskykyä. Epäorgaaniset täyteaineet ovat kaoliini, liitumaa, asbesti, kipsi ja lasijauhe, epäorgaaniset täyteaineet eivät muuta liiman suorituskykyä, lähinnä lisäävät liiman määrää.
Vanerin valmistuksessa yleisesti käytetty urea-formaldehydipuuliima ja fenolipuuliima ovat ihanteellisia liimatyyppejä, mutta suorituskyvyssä on joitain puutteita, yleensä näissä hartseissa tai niiden synteesiprosessissa, jossa lisätään joitain modifioituja materiaaleja niiden ominaisuuksien parantamiseksi.
Urea-formaldehydihartsia modifioidaan yleisesti kumiemulsioilla, polyvinyyliasetaattiemulsioilla, fenolilla, resorsinolilla, fenyyliguanosamiinilla, melamiinilla, polyvinyylialkoholilla ja muilla materiaaleilla. Sopivan määrän kumiemulsion lisääminen urea-formaldehydi-liimaan voi parantaa huomattavasti liimakerroksen lujuutta, vähentää vapaan formaldehydin määrää liimassa 1/2:lla, vähentää liiman viskositeettia ja pidentää aktiivisuusaikaa. Tätä liimaa käytetään kylmä- tai kuumapuristamiseen. Polyvinyyliasetaattiemulsion lisääminen liimaan voi parantaa merkittävästi liimakerroksen elastisuutta ja sidoslujuutta sekä nopeuttaa kovettumisnopeutta huoneenlämpötilassa. Hartsin tartuntavoimaa ja vedenkestävyyttä parannettiin huomattavasti lisäämällä reaktion aikana fenolia, resorsinolia ja fenyyliguanosamiinia. Urea-formaldehydi-liiman vedenkestävyyttä ja sidoslujuutta voidaan parantaa ja vapaan formaldehydin pitoisuutta vähentää käyttämällä modifiointiaineena 30 % aminoepoksihartsia. Tätä liimaa voidaan käyttää puuhun ja liimaamiseen korkean kosteuspitoisuuden omaavassa matalassa lämpötilassa. Lisäämällä sopiva määrä polyvinyylialkoholia (0,5% ~ 1%) sitä voidaan käyttää esipuristusmuovaukseen, ja sitä on käytetty laajalti kotimaisessa vanerintuotannossa.
Fenolikumin kovettumislämpötila on korkea ja kuumapuristusaika pitkä. 1,5 %:n ja tanniiniuutteen lisäämisen jälkeen fenolikumi voidaan kovettaa alemmassa lämpötilassa 120–130 astetta, ja kuumapuristusaikaa voidaan myös lyhentää. Sama vaikutus saadaan lisäämällä 25-30 % resorsinolia. Kumimateriaalien lisäämisellä fenolihartsiin on korkeampi lämmönkestävyys ja viskoelastisuus.
(2) liiman valmistusprosessi
Sekoitusvaiheessa tulee kiinnittää huomiota liimaan lisättävien ainesosien määrän, materiaalien lisäysjärjestyksen hallintaan ja sekoitusaikaa tulee olla riittävästi, jotta eri materiaalit sekoittuvat tasaisesti, jotta monikomponenttiset materiaalit eivät saostu. ja saostua lyhyessä ajassa. Liiman laatua voidaan hallita "viskositeetilla liiman säädön jälkeen". Seuraavassa esitellään useita erilaisia liiman sekoitusmenetelmiä.
Vaahto-urea-formaldehydihartsiliiman koostumus (massan mukaan) on: 100 osaa hartsia, 0,5 - 1 osa verijauhetta, 0.2 1 osaan ammoniumkloridia ja 2-4 osaan vettä. Verijauhe on vaahdotusaine. Sitä liotetaan 4-kertaisessa vedessä 1 h ennen käyttöä. Sekoitettaessa hartsi lisätään vaahdotuskoneeseen ja sekoitetaan. Vaahdotuskoneen nopeus on 250-300r /min. Tämän liiman ulkonäkö on valumaton paksu tahna, tiheys on 0,3 ~ 0,4 g/cm3 ja aktiivisuusaika on vähintään 3 tuntia.
Esipuristamiseen käytettävän urea-formaldehydihartsiliiman valmistuskaava (massan mukaan) on: 100 osaa hartsia, 0,2 ~ 1 osaa ammoniumkloridia, 0 ~ 0,4 osaa ammoniakkivettä , 3–6 osaa jauhoja ja 6–9 osaa maapähkinän kuorijauhetta. Kun sekoitat, lisää ensin hartsi sekoituskoneeseen, lisää sitten jauhot ja sekoita 10 ~ 15 min, kunnes liimassa ei ole enää taikinaa (voit myös sekoittaa taikinan ensin muun hartsin kanssa, kunnes se on tahnaa ja lisää sitten kaikki hartsi sekoitetaan hyvin). Lisää sitten pähkinänkuorijauhe ja sekoita 5 minuuttia ja lopuksi lisää 20 % ammoniumkloridiliuosta ja 25 % kloorivettä ja sekoita yhdessä 5 minuuttia ennen käyttöä.
Fenolihartsiliiman valmistuskaava (massan mukaan) on: fenolihartsi 100 osaa, liitumaa 7–12 osaa, puujauhe 3 osaa, triformaldehydiä 1–3 osaa, vesi 2,5–5,0 osaa. Sekoittimen nopeus on 140 ~ 150 r/min. Lisää kukin komponentti vuorotellen sekoittaessasi. Sekoita joka kerta 5–10 minuuttia ja sitten 20 minuuttia kunkin ryhmän lisäämisen jälkeen.
2. koon määrä ja mitoituslaatu
(1) Mitoitusmäärä
Liimamäärä viittaa liiman painoon viilun pinta-alayksikköön liimauksen jälkeen, ilmaistuna /㎡. On olemassa kahdenlaisia yksipuolisia pinnoitteita ja kaksipuolisia pinnoitteita. Vaneri raaka ja käyttää enimmäkseen ydinlevyn kaksipuolista pinnoitetta, joten liiman määrä on kaksipuolinen pinnoite.
Liimauksen määrä on yksi liimauslujuuteen vaikuttavista tekijöistä. Liian paljon liimaa paksuntaa liimakerrosta, lisää jännitystä, vähentää liimauslujuutta ja hukkaa liiman nestettä, mikä ei ole taloudellista. Liimausmäärä on liian pieni muodostamaan jatkuvaa liimakerrosta, eikä se edistä liiman siirtymistä toiselle liimatulle pinnalle.
Liiman koko määräytyy kumilajin, puulajin ja viilun paksuuden mukaan. Jos paksuus 1,25 ~ 1,50mm viilun liimaus, fenolihartsiliimalla (kiintoainepitoisuus 45% ~ 50%), koivuviilu liimausmäärä 220 ~ 250g/㎡, bassopuu 240 ~ 260g/㎡, saarni 280 ~㎡ 300g/; Käyttää urea-formaldehydihartsiliimaa (kiintoainepitoisuus 60 % ~ 65 %), koivuviilua 240 ~ 260 g/㎡, bassopuuta 260 ~ 300 g/㎡, manchua 300 ~ 350 g/㎡.
(2) Mitoituslaatuun vaikuttavat tekijät
Liimauslaatua voidaan mitata liimakerroksen paksuudesta ja liimauksen tasaisuudesta. Liimakerroksen paksuus on ohut ja voidaan muodostaa jatkuva ja tasainen liimakalvo, mikä osoittaa, että liimauslaatu on hyvä.
Tärkeimmät liimauksen laatuun vaikuttavat tekijät ovat: itse liiman laatu ja liimausolosuhteet. Liiman laadun, erityisesti liiman viskositeetin, tulee täyttää prosessivaatimukset. Jos viskositeetti on liian suuri, ei ole helppoa liimata tasaisesti; Jos viskositeetti on liian pieni, liimaus on helppo saada aikaan liimauksen aikana, jolloin viilun pinta ei voi muodostaa jatkuvaa kalvoa. Kun mitoitus, sen lisäksi, että liima täyttää vaatimukset, myös muiden prosessitoimintojen tulee täyttää vaatimukset, kuten telapinnoitus, välttää telan epätasaista kulumista ja vaikuttaa liimauksen tasaisuuteen sekä varmistaa tasainen pinnoite ja tietty liiman määrä.
3. Mitoitusmenetelmä ja laitteet
Viilun liimaus on prosessi, jossa tietty määrä liimaa levitetään tasaisesti viilun pinnalle. Ilmailussa käytettävän ohuen vaneriluokan kohdalla liimakalvoa käytetään suoraan liimaukseen, mikä on erittäin kallista, jotta varmistetaan laatu ja kätevä rakenne. Tällä hetkellä joustavassa vanerissa käytettävä liima on enimmäkseen nestemäistä liimaa, joka voidaan jakaa telapinnoitukseen, ruiskutukseen, suulakepuristus- ja paineruiskutukseen käytettyjen laitteiden mukaan.
(1) Telapinnoitusmenetelmä
Telapinnoitusmenetelmänä on levittää telaan kiinnitetty liima-aine levylle. Tämä menetelmä on enimmäkseen viilun kaksipuolista liimausta, jota voidaan käyttää kaksitelaisena liimauskoneena tai nelitelaisena liimauskoneena.
Kaksitelapäällystyskoneen ylätelan liimaneste siirtyy alemmalla telalla. Liimaa levitettäessä viilu kulkee kahden telan keskeltä ja molemmilla teloilla oleva liima levitetään viilun päälle koskettamalla toisiaan. Liimausmäärän kokoa ohjataan pääasiassa säätämällä ylä- ja alatelojen välistä etäisyyttä sekä ylätelojen painetta. Myös telan muoto ja urien määrä vaikuttavat mitoitusmäärään. Liiman nestepinnan korkeuden tulisi olla 1/3 alemman telan halkaisijasta.
Kaksirullainen liimauskone on suhteellisen taaksepäin laite, liimauksen määrää ei ole helppo hallita, levyä ei yleensä ole helppo murskata, rullan ympärysmitan on oltava suurempi kuin levyn pituus, joten rulla halkaisija on suuri. Rakenne on kuitenkin yksinkertainen ja helppohoitoinen, joten sitä käytetään edelleen tuotannossamme.
Nelitelapäällystyskone korjaa jossain määrin kaksitelapäällystimen puutteet, ja nelitelapäällystimessä on kaksi ekstrudointitelaa kahden päällystystelan lisäksi, jotka ovat kromilla tai kovakumilla päällystettyjä terästeloja. . Ekstruusiotelan lineaarinen nopeus on 15 % ~ 20 % pienempi kuin päällystystelan, jolla on kaavinta. Sen ja telan välinen etäisyys on säädettävissä mitoitusmäärän säätämiseksi. Kumirullan alla on puhdistussäiliö jäteveden poistamiseksi kumitelan pesua varten. Koska nelitelapäällystyskone ja päällystimen alaosa syöttävät liimaa samanaikaisesti, kaksitelapäällystimen epätasaisen pinnoitteen ongelma on ratkaistu.
Liimauskoneen hyvän prosessin suorituskyvyn säilyttämiseksi on kiinnitettävä huomiota sen huoltoon, säännöllinen puhdistus lämpimällä vedellä, kuten paikallista kovettumista voidaan käyttää siveltimellä 3% ~ 5% natriumhydroksidiliuospuhdistusta. Jos urea-formaldehydihartsi on päällystetty, se on neutraloitava etikkahapolla ja sitten pestävä vedellä. Kun telan urassa on tiettyä kulumista, se tulee korjata uudelleen, jotta varmistetaan, että liima levittyy tasaisesti ja liiman määrä on varma.
(2) Liimausmenetelmä
Liima on tehokas yksipuolinen liimausmenetelmä, joka on tuotu maaliteollisuudesta. Liima tunkeutuu liimapäähän ja virtaa ulos pohjasaumasta tietyn paineen alaisena muodostaen tasaisen paksuuden liimaseulalle. Kun viilu kulkee liimaseulan läpi, levyn pinnalle jää liimakerros. Viilun päälle ruiskutettavan liimakerroksen paksuus liittyy virtausnopeuteen, viskositeettiin, materiaalin pintajännitykseen ja viilun syöttönopeuteen. Liiman virtausnopeuden lisääminen, liiman viskositeetin parantaminen ja viilun syöttönopeuden vähentäminen voivat paksuntaa liimakerrosta, ja liiman lämpötilan tulisi olla hieman korkeampi kuin 20 astetta, muuten liimakerroksen paksuus ei ole tasainen . Tämä menetelmä soveltuu jatkuvalle ja automaattiselle tuotantolinjalle, mutta vaikutus epätasaiseen viiluun on huono.
(3) suulakepuristusmenetelmä
Liiman suulakepuristuslaite koostuu liiman varastosäiliöstä ja rivistä sylinterimäisiä virtausliimareikiä, jotka on järjestetty säiliön alaosaan. Liiman suulakepuristusmenetelmänä on levittää korkeaviskositeettinen tai vaahtoliima levylle liimapuristimen pienen reiän kautta. Lauta kulkee liimapuristimen alta ja liima valuu alas nauhoina ja putoaa laudalle. Kuminauhan suunnan tulee olla kohtisuorassa levykuidun suuntaan nähden. Pinnoitetun viilun pinta-alasta noin puolet on liimatonta ja liimaneste voidaan ulottaa esipuristuksen aikana täydelliseksi kumikerrokseksi tai tasoittaa viilun kuminauhaa silikonikumikerroksella päällystetyllä telalla. Vaahtoliimaa käytettäessä pursotusreiän halkaisijaa voidaan suurentaa reiän tukkeutumisen välttämiseksi.
Suulakepuristusmenetelmän tärkein etu on liiman säästäminen, mutta liimareiän tukkeutuminen tulee estää käytön aikana.
(4) Ruiskuliimamenetelmä
Suihkutusliimamenetelmä on käyttää korkeaa painetta liimaan (3 ~ 6MPa), niin että se ruiskutetaan liimasuuttimesta suurella nopeudella ja ruiskutettu liima pyörii eteenpäin, jotta dispersio on hyvä. Tasaisen mitoituksen saavuttamiseksi ruiskutussuuttimen tulee olla mahdollisimman pieni (halkaisija 0,3 ~ 0,5 mm), mutta se on helppo estää, mikä vaatii liiman puhdistamista, mutta kiinnitä huomiota myös liiman viskositeettiin. Ruiskutusmenetelmällä on korkeampi hyötysuhde, mutta liiman määrää on vaikea hallita. Suihkeliimamenetelmän toiminta on samanlainen kuin ruiskuliimamenetelmän, jota levitetään myös laudan eteen.
Kolme liimausmenetelmää ruiskutus, puristus ja ruiskutus ovat viime vuosien uusia liimausmenetelmiä. Niiden yhteisiä ominaisuuksia ovat korkea tuotannon tehokkuus, hyvä liimauslaatu sekä liimauksen ja aihion jatkuvuus. Tällä hetkellä vanerin tuotantoasteikko Kiinassa on pieni, tuotteen tekniset tiedot ovat muutettavissa ja rullatyyppistä liimakonetta käytetään edelleen laajalti. Telapinnoite soveltuu käsikäyttöön, mutta ei edistä koneellistamisen ja jatkuvuuden toteutumista.
