1. Perekat dan modulasinya
(1) Jenis dan persyaratan kinerja perekat yang digunakan untuk pelat komposit
Ada dua jenis lem utama untuk kayu lapis: lem protein dan lem resin sintetis. Karena kekuatan dan sifat kedap air perekat protein lebih rendah dibandingkan perekat resin gom sintetik, maka perekat yang umum digunakan dalam produksi adalah perekat resin sintetik, yang sebagian besar terdiri dari resin sintetik, bahan pengawet, bahan pengisi dan pengubah.
Resin sintetis merupakan komponen utama perekat. Produksi kayu lapis terutama terbuat dari resin urea-formaldehida dan resin fenolik. Resin urea formaldehida mudah dibuat, harga murah, kekuatan rekat yang baik dan kecepatan pengeringan yang cepat, dengan ketahanan air tertentu, merupakan perekat utama kayu lapis. Karena ketahanan penuaan resin urea-formaldehida yang buruk, resin ini terutama digunakan untuk produk dalam ruangan. Perekat resin fenolik memiliki kekuatan ikatan yang tinggi dan sifat anti penuaan, namun harganya lebih tinggi, dan terutama digunakan dalam produksi kayu lapis luar ruangan.
Bahan pengawet adalah katalis yang mempercepat proses pengawetan perekat. Bahan pengawet yang paling umum digunakan untuk perekat urea-formaldehida adalah amonium klorida. Selain itu, beberapa asam dan asam kuat serta garam basa lemah juga dapat digunakan sebagai pengeras perekat urea-formaldehida, yang dapat digunakan sendiri atau dalam kombinasi. Kadang-kadang beberapa bahan penyangga ditambahkan ke bahan pengawet, seperti urea, heksametilen tetramina, air amonia, dll., untuk memperpanjang masa pengaplikasian lem. Dalam beberapa tahun terakhir, studi tentang perekat resin urea-formaldehida dengan toksisitas rendah menunjukkan bahwa karena rendahnya kandungan formaldehida bebas dalam perekat, hanya amonium klorida yang digunakan sebagai bahan pengawet, dan waktu pengawetan lebih lama, sehingga bahan pengawet multi-komponen digunakan untuk mempercepat pengerasan perekat.
Perekat resin fenolik karena aktivitas resin yang besar, akan cepat sembuh setelah dipanaskan, sehingga lem pengepres panas umumnya tidak menambahkan bahan pengawet, tetapi lem pengepres dingin menambahkan benzena sulfonat, asam sulfonat minyak bumi dan bahan pengawet lainnya.
Lem yang digunakan untuk kayu lapis umumnya diisi, tujuannya untuk mengurangi jumlah resin, mengurangi biaya lem dan meningkatkan kinerja lem. Setelah menambahkan bahan pengisi dalam jumlah yang sesuai; Hal ini dapat meningkatkan kandungan padat lem, meningkatkan viskositas, mencegah penetrasi lem dan lapisan tipis melalui lem, dan meningkatkan kinerja prakompresi lem; Mengurangi tekanan penyusutan pada lapisan perekat, meningkatkan kekuatan perekat dan meningkatkan ketahanan penuaan lapisan perekat; Mengurangi kerapuhan lapisan lem dan perbedaan koefisien muai antara lem dan kayu akibat perubahan suhu; Mengurangi kandungan formaldehida bebas, mengurangi pencemaran lingkungan; Ini dapat memperpanjang periode lamaran dan meningkatkan kondisi kerja.
Pengisi dapat dibagi menjadi pengisi organik dan pengisi anorganik menurut komposisi kimianya. Bahan pengisi organik dapat meningkatkan ikatan resin, memperkuat lapisan perekat, meningkatkan modulus elastisitas dan mengubah sifat-sifatnya, seperti tepung terigu, tepung kayu, tepung kacang-kacangan, pati, coklat kastanye, bubuk kulit kenari, alfa hidroksimetilselulosa dan bubuk kulit kayu. Namun penggunaan bahan pengisi yang berlebihan akan menurunkan kinerja lem. Pengisi anorganik adalah kaolin, tanah kapur, asbes, gipsum dan bubuk kaca, pengisi anorganik tidak akan mengubah kinerja lem, terutama meningkatkan volume lem.
Lem pohon urea-formaldehida dan lem pohon fenolik yang umum digunakan dalam produksi kayu lapis adalah jenis lem yang ideal, namun ada beberapa kekurangan dalam kinerjanya, biasanya pada resin ini atau proses sintesisnya untuk menambahkan beberapa bahan yang dimodifikasi untuk meningkatkan sifat-sifatnya.
Resin urea-formaldehida umumnya dimodifikasi dengan emulsi karet, emulsi polivinil asetat, fenol, resorsinol, fenilguanosamin, melamin, polivinil alkohol dan bahan lainnya. Menambahkan emulsi karet dalam jumlah yang sesuai ke perekat urea-formaldehida dapat sangat meningkatkan kekuatan lapisan perekat, mengurangi jumlah formaldehida bebas dalam perekat sebanyak 1/2, menurunkan viskositas perekat dan meningkatkan periode aktivitas. Perekat ini digunakan untuk pengepresan dingin maupun pengepresan panas. Menambahkan emulsi polivinil asetat ke dalam lem dapat sangat meningkatkan elastisitas dan kekuatan ikatan lapisan lem, serta mempercepat kecepatan pengawetan pada suhu kamar. Kekuatan perekat dan ketahanan air dari resin ditingkatkan secara signifikan dengan menambahkan fenol, resorsinol dan fenilguanosamin selama reaksi. Ketahanan air dan kekuatan ikatan perekat urea-formaldehida dapat ditingkatkan dan kandungan formaldehida bebas dapat dikurangi dengan menggunakan resin epoksi amino 30% sebagai pengubah. Perekat ini dapat digunakan untuk kayu dan merekat dengan kadar air tinggi pada suhu rendah. Menambahkan polivinil alkohol dalam jumlah yang sesuai (0,5% ~ 1%), dapat diterapkan pada cetakan prakompresi, dan telah banyak digunakan dalam produksi kayu lapis dalam negeri.
Suhu pengawetan permen karet fenolik tinggi, dan waktu pengepresan panasnya lama. Setelah menambahkan 1,5% dan ekstrak tanin, permen karet fenolik dapat diawetkan pada suhu yang lebih rendah yaitu 120 ~ 130 derajat, dan waktu pengepresan panas juga dapat dipersingkat. Efek yang sama dapat diperoleh dengan menambahkan 25% hingga 30% resorsinol. Penambahan bahan karet pada resin fenolik mempunyai ketahanan panas dan viskoelastisitas yang lebih tinggi.
(2) proses persiapan perekat
Saat mencampur, perhatian harus diberikan pada pengendalian jumlah bahan yang harus ditambahkan ke dalam lem, urutan penambahan bahan, dan waktu pencampuran yang cukup untuk membuat berbagai bahan tercampur rata, sehingga bahan multi komponen tidak mengendap. dan mengendap dalam waktu singkat. Kualitas lem dapat dikontrol dengan "viskositas setelah penyesuaian lem". Berikut ini diperkenalkan beberapa macam proses pencampuran lem.
Formulasi (berdasarkan massa) perekat resin busa urea-formaldehida adalah: 100 bagian resin, 0.5 hingga 1 bagian bubuk darah, 0.2 menjadi 1 bagian amonium klorida, dan 2 hingga 4 bagian air. Bubuk darah adalah bahan pembusa. Itu direndam dalam air dengan 4 kali massanya selama 1 jam sebelum digunakan. Saat pencampuran, resin ditambahkan ke mesin berbusa dan diaduk. Kecepatan mesin pembusa adalah 250-300r /min. Penampilan perekat ini adalah pasta kental yang tidak mengalir, kepadatannya 0,3 ~ 0,4g/cm3, dan masa aktivitasnya tidak kurang dari 3 jam.
Rumus pembuatan (berdasarkan massa) perekat resin urea formaldehida untuk prapengepresan adalah: 100 bagian resin, 0.2 ~ 1 bagian amonium klorida, 0 ~ 0,4 bagian air amonia , 3 ~ 6 bagian tepung terigu, dan 6 ~ 9 bagian bubuk kulit kacang tanah. Saat mengaduk, masukkan resin terlebih dahulu ke dalam mesin pencampur, lalu tambahkan tepung dan aduk selama 10 ~ 15 menit, hingga tidak ada adonan yang menempel di lem (bisa juga mencampur adonan dengan resin lain terlebih dahulu hingga menjadi pasta, lalu tambahkan semua. resin agar tercampur rata). Kemudian tambahkan bubuk kulit kacang tanah dan aduk selama 5 menit, terakhir tambahkan 20% larutan amonium klorida dan 25% air klorin, lalu aduk selama 5 menit sebelum digunakan.
Formula pembuatan lem resin fenolik (berdasarkan massa) adalah: resin fenolik 100 bagian, tanah kapur 7 ~ 12 bagian, serbuk kayu 3 bagian, triformaldehida 1 ~ 3 bagian, air 2,5 ~ 5,0 bagian. Kecepatan pengaduk adalah 140 ~ 150r/menit. Tambahkan setiap komponen secara bergantian saat mencampur. Aduk selama 5 ~ 10 menit setiap kali, lalu aduk selama 20 menit setelah menambahkan setiap kelompok.
2. jumlah ukuran dan kualitas ukuran
(1) Jumlah ukuran
Jumlah sizing mengacu pada berat perekat pada satuan luas veneer setelah sizing, dinyatakan dalam /㎡. Ada dua jenis pelapisan satu sisi dan pelapisan dua sisi. Kayu lapis mentah dan kebanyakan menggunakan pelat inti pelapis dua sisi, sehingga jumlah lemnya adalah pelapis dua sisi.
Besarnya ukuran merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan ikatan. Terlalu banyak lem akan mengentalkan lapisan lem, meningkatkan tegangan, menyebabkan kekuatan rekat menurun, dan membuang cairan lem sehingga tidak ekonomis. Jumlah ukurannya terlalu kecil untuk membentuk lapisan perekat yang berkesinambungan, dan tidak kondusif untuk perpindahan lem ke permukaan yang direkatkan lainnya.
Besar kecilnya ukuran ditentukan oleh jenis karet, jenis pohon dan ketebalan veneer. Jika ukuran veneer ketebalan 1,25 ~ 1,50mm, menggunakan lem resin fenolik (kandungan padat 45% ~ 50%), jumlah perekatan veneer birch 220 ~ 250g/㎡, basswood 240 ~ 260g/㎡, abu 280 ~ 300g/㎡; Menggunakan perekat resin urea formaldehida (kadar padat 60% ~ 65%), veneer birch 240 ~ 260g/㎡, basswood 260 ~ 300g/㎡, manchu 300 ~ 350g/㎡.
(2) Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas ukuran
Kualitas sizing dapat diukur dari ketebalan lapisan lem dan keseragaman sizing. Ketebalan lapisan perekat yang tipis dapat membentuk lapisan perekat yang kontinyu dan seragam, yang menunjukkan bahwa kualitas ukurannya baik.
Faktor utama yang mempengaruhi kualitas sizing adalah: kualitas perekat itu sendiri dan kondisi sizing. Kualitas perekat, terutama viskositas perekat, harus memenuhi persyaratan proses. Jika viskositasnya terlalu besar, tidak mudah merekat secara merata; Jika viskositasnya terlalu kecil, lem akan mudah tertembus selama pengukuran, sehingga permukaan veneer tidak dapat membentuk film kontinu. Ketika ukuran, selain perekat memenuhi persyaratan, operasi proses lainnya juga harus memenuhi persyaratan, seperti pelapisan rol, harus menghindari keausan roller yang tidak merata dan mempengaruhi keseragaman ukuran, dan untuk memastikan lapisan seragam dan tertentu jumlah lem.
3. Metode dan perlengkapan pengukuran
Veneer sizing merupakan proses pelapisan sejumlah perekat secara merata pada permukaan veneer. Untuk kelas kayu lapis tipis yang digunakan dalam penerbangan, untuk menjamin kualitas dan kenyamanan konstruksi, film perekat langsung digunakan untuk perekatan, yang harganya sangat mahal. Saat ini, perekat yang digunakan untuk kayu lapis fleksibel sebagian besar adalah perekat cair, yang dapat dibagi menjadi pelapis rol, penyemprotan, ekstrusi, dan penyemprotan bertekanan sesuai dengan peralatan berbeda yang digunakan.
(1) Metode pelapisan rol
Cara pelapisan roller adalah dengan mengoleskan cairan perekat yang menempel pada roller ke papan. Metode ini sebagian besar merupakan pengeleman veneer dua sisi, yang dapat digunakan sebagai mesin pengeleman dua gulungan atau mesin pengeleman empat gulungan.
Cairan lem di rol atas pelapis dua rol dipindahkan oleh rol bawah. Saat mengoleskan lem, veneer melewati bagian tengah kedua rol, dan lem pada kedua rol diaplikasikan pada veneer dengan cara saling bersentuhan. Besar kecilnya jumlah ukuran terutama dikontrol dengan mengatur jarak antara roller atas dan bawah serta tekanan roller atas. Bentuk dan jumlah alur pada roller juga mempengaruhi jumlah ukurannya. Ketinggian permukaan cair lem harus mencapai 1/3 dari diameter roller bawah.
Mesin pengeleman dua rol merupakan peralatan yang relatif terbelakang, jumlah pengeleman tidak mudah dikendalikan, papan biasanya tidak mudah hancur, panjang keliling gulungan harus lebih besar dari panjang papan, sehingga gulungan tersebut diameternya besar. Namun strukturnya sederhana dan mudah dirawat, sehingga masih digunakan dalam produksi kami.
Pelapis empat rol mengatasi kekurangan pelapis dua rol sampai batas tertentu, dan pelapis empat rol memiliki dua rol ekstrusi selain dua rol pelapis, yang merupakan sepasang rol baja yang dilapisi dengan krom atau karet keras. . Kecepatan linier gulungan ekstrusi 15% ~ 20% lebih rendah dibandingkan gulungan pelapis, yang berperan sebagai pengikisan. Jarak antara roller dan roller dapat disesuaikan untuk mengontrol jumlah ukuran. Terdapat tangki pembersih di bawah gulungan karet untuk membuang kotoran untuk mencuci gulungan karet. Karena pelapis empat rol dan bagian bawah pelapis memasok lem pada saat yang sama, masalah lapisan yang tidak rata pada pelapis dua rol teratasi.
Untuk menjaga kinerja proses yang baik dari mesin pengeleman, perawatannya harus diperhatikan, pembersihan rutin dengan air hangat, seperti pengawetan lokal dapat digunakan sikat celup 3% ~ 5% pembersihan larutan soda kaustik. Jika resin urea-formaldehida terlapisi, perlu dinetralkan dengan asam asetat lalu dicuci dengan air. Bila alur roller mengalami keausan tertentu, sebaiknya diperbaiki kembali untuk memastikan lem merata dan jumlah lem pasti.
(2) Metode pengeleman
Lem adalah metode pengukuran satu sisi dengan efisiensi tinggi, yang diperkenalkan dari industri cat. Perekat memasuki kepala lem dan mengalir keluar dari lapisan bawah di bawah tekanan tertentu untuk membentuk ketebalan layar lem yang seragam. Saat veneer melewati layar lem, lapisan lem tertinggal di permukaan papan. Ketebalan lapisan perekat yang disemprotkan pada veneer berhubungan dengan laju aliran, viskositas, tegangan permukaan material dan kecepatan pengumpanan veneer. Meningkatkan laju aliran lem, meningkatkan viskositas lem, dan mengurangi kecepatan pengumpanan veneer dapat mengentalkan lapisan lem, dan suhu lem harus sedikit lebih tinggi dari 20 derajat, jika tidak, ketebalan lapisan lem tidak seragam. . Metode ini cocok untuk jalur produksi berkelanjutan dan otomatis, namun efeknya pada veneer yang tidak rata buruk.
(3) metode ekstrusi
Alat ekstrusi lem terdiri dari tangki penyimpanan lem dan deretan lubang lem aliran berbentuk silinder yang disusun di bagian bawah tangki. Metode ekstrusi lem adalah dengan mengoleskan lem busa atau viskositas tinggi ke papan melalui lubang kecil pemeras lem. Papan lewat di bawah pemeras lem, dan lem mengalir ke bawah dan jatuh ke papan. Arah strip karet harus tegak lurus dengan arah serat papan. Sekitar setengah dari area veneer yang dilapisi bebas dari lem, dan cairan lem dapat diperluas menjadi lapisan karet lengkap selama pra-pengepresan, atau strip karet pada veneer dapat diratakan dengan roller yang dilapisi dengan lapisan karet silikon. Bila menggunakan lem busa, diameter lubang ekstrusi dapat diperbesar untuk menghindari penyumbatan lubang.
Keuntungan utama dari metode ekstrusi adalah menghemat perekat, namun lubang lem harus dicegah agar tidak tersumbat saat digunakan.
(4) Metode lem semprot
Cara lem semprot adalah dengan memberikan tekanan tinggi pada lem (3 ~ 6MPa), sehingga lem disemprotkan dari nosel lem dengan kecepatan tinggi, dan lem yang disemprotkan diputar ke depan, sehingga dispersinya baik. Untuk mendapatkan ukuran yang seragam, nosel semprot harus sekecil mungkin (diameter 0.3 ~ 0.5mm), tetapi mudah diblokir, sehingga memerlukan pembersihan lem, tetapi perhatikan juga kekentalan lemnya. Metode penyemprotan memiliki efisiensi lebih tinggi, tetapi jumlah lem sulit dikendalikan. Pengoperasian metode lem semprot mirip dengan metode lem semprot, yang juga diterapkan terlebih dahulu pada papan.
Tiga metode pengukuran yaitu penyemprotan, pemerasan dan penyemprotan adalah metode pengukuran baru dalam beberapa tahun terakhir. Ciri-ciri umumnya adalah efisiensi produksi yang tinggi, kualitas sizing yang baik, dan kesinambungan sizing dan billet yang mudah diwujudkan. Saat ini skala produksi kayu lapis di China masih kecil, spesifikasi produk dapat berubah-ubah, dan mesin lem tipe roller masih banyak digunakan. Lapisan roller cocok untuk pengoperasian tangan, tetapi tidak kondusif bagi terwujudnya mekanisasi dan kontinuitas.
