【干货】胶合板单板施胶

导读:
胶合板生产常用的脲醛树指胶和酚醛树指胶都是比较理想的胶种,但在性能上也有某些不足,通常在这些树脂或其合成过程中加入某些改性材料,以改善其性能。

1、胶黏剂及其调制

(1)胶合板用胶黏剂的种类和性能要求

胶合板用胶主要有蛋白质胶和合成树脂胶两大类。由于蛋白质胶强度及防水性能低于合成树胶脂胶,目前生产中常 用的胶黏齐是合成树脂胶黏剂,其组成主要有合成树脂、固化剂、填料和改性剂。

合成树脂 是胶中起粘合作用的主要成分。胶合板生产主要是用脲醛树脂和酚醛树脂。脲醛树脂容易制造,价格低廉,有良好的胶合强度和较快的固化速度,具有一定的耐水性,是胶合板用主要胶种。由于脲醛树脂抗老化性能较差,因此,主要用于室内制品。酚醛树脂胶有很高的胶合强度和抗老化性能,但价格较高,主要用于室外用胶合板的生产。

固化剂 是加速胶固化的催化剂。脲醛胶最常用的固化剂为氯化铵。除此之外,一些酸类和强酸弱碱盐,也可作脲醛胶的固化剂,可以单独或混合使用。有时在固化剂中加入一些缓冲剂,如尿素、六次甲基四氨、氨水等,以延长胶的适用期。近年来低毒性脲醛树脂胶的研究表明,由于胶中游离甲醛含量很少,仅用氯化铵做固化剂,固化时间较长,故采用多组分固化剂来加速度胶的固化。

酚醛树脂胶由于树脂活性大,加热后会很快固化,所以热压用胶一般不加固化剂,只是冷压用胶要加入苯磺、石油磺酸等固化剂。

填料 胶合板用胶一般都加填料,其目的是减少树脂用量、降低胶的成本和改善胶的使用性能。加入适量填料后;可以增加胶的固体含量,提高黏度,防止胶液渗透和薄单板透胶,改善胶的预压性能;减少胶层的收缩应力,提高胶合强度,提高胶层耐老化性能;减小胶层脆性,减小因温度变化而引起胶与木材膨胀系数的差异;降低游离甲醛含量,减少环境污染;可延长适用期,改善作业条件等。

填料按化学组成可分为有机填料和无机填料。有机填料可以提高树脂胶合,强化胶层,提高弹性模量和改变其性能,如小麦粉、木粉、豆粉、淀粉、栗子可可、核桃果壳粉、ɑ-羟甲基纤维素和树皮粉等。但这些填料用量过多反而会降低胶的性能。无机填料有高岭土、白垩土、石棉、石膏和玻璃粉等,无机填料不会改变胶的性能,主要增加胶的体积。

改性剂 胶合板生产常用的脲醛树指胶和酚醛树指胶都是比较理想的胶种,但在性能上也有某些不足,通常在这些树脂或其合成过程中加入某些改性材料,以改善其性能。

脲醛树脂常用橡胶类乳剂、聚醋酸乙烯乳剂、苯酚、间苯二酚、苯基鸟粪胺、三聚氰胺、聚乙烯醇等材料进行改性处理。在脲醛胶中加入适量橡胶类乳剂,可使胶层强度大为提高,胶中游离甲醛量减少1/2,胶的黏度下降,活性期增加。这种胶用于冷压或热压胶合。胶中加入聚醋酸乙烯乳剂,可使胶层弹性和胶合强度大为提高,能加快室温下固化速度。在树脂反应时加入苯酚、间苯二酚和苯基鸟粪胺,可使其胶合强度和耐水性大大提高。用深度为30%有氨基环氧树指作改性剂,可以提高脲醛胶的耐水性和胶合强度,降低游离甲醛含量,这种胶可用于低温下高含水率木材和胶合。加入适量聚乙烯醇(0.5%~1%),可适用于预压成型,在国内胶合板生产中已得到广泛应用。

酚醛树胶胶的固化温度较高,热压时间较长,在调胶时加入1.5%和栲胶后,能在120~130℃的较低温度下固化,热压时间也可以缩短。加入25%~30%的间苯二酚可获得同样效果。酚醛树脂胶中加入橡胶类材料能具有更高的耐热性和黏弹性。

(2)胶黏剂调制工艺

在进行调胶时要注意控制好胶中应加成分的数量,加料的顺序,要有足够搅拌时间使各种材料混合均匀,使多组分材料在短时间内不析出、不沉淀。调胶质量可用“调胶后黏度”来控制。下面介绍几种赏见胶种的调胶工艺

泡沫脲醛树脂胶的调制 其配方(按质量计)为:树脂100份,血粉0.5~1份,氯化铵0.2~1份,水2~4份。血粉是起泡剂,使用前用其质量4倍的水浸泡1h,调胶时先将树脂加到起泡机中搅拌,起泡机转数为250~300r/min,然后加入血粉起泡5min,后加入浓度为20%的氯化铵溶液,再搅拌5min,体积增加2~3倍即可使用。这种胶外观为不流动稠浆状,密度为0.3~0.4g/cm3,活性期不小于3h。

预压用脲醛树脂胶的调制 其配方(按质量计)为:树脂100份,氯化铵0.2~1份,氨水0~0.4份,面粉3~6份,花生壳粉6~9份。调胶时先将树脂加到调胶机中,然后加面粉并搅拌10~15min,直到胶中没有面团为止(也可以先用部他树脂将面搅拌到糊状,然后加入全部树脂搅匀)。再加入花生壳粉搅拌5min,最后加入浓度为20%的氯化铵水溶液和浓度为25%的氯水,一起搅拌5min后即可使用。

酚醛树脂胶的调制 配方(按质量计)为:酚醛树脂100分,白垩土7~12份,木粉3份,三聚甲醛1~3份,水2.5~5.0份。搅拌器转数为140~150r/min.调胶时依次加入各组分。每次搅拌5~10min,加完各组后再搅拌20min后即可使用。

胶膜的制备 制造航空胶合板使用热固性酚醛树脂胶膜,以保证产品质量。因此,要预先制造酚醛树脂胶模。浸渍胶膜通常使用醇溶性或水溶性酚醛树脂,其技术指标见4-1.

【干货】胶合板单板施胶

如果使用水溶性酚醛树脂,则需用水和洒精稀释,以降低胶膜的脆性,减少破损。其配方如下:水溶性酚醛树脂(固体含量45%)50kg,水15kg ,酒精15kg.

胶膜纸浸胶和干燥可采用卧式或复式浸渍机,浸胶的工艺条件见表4-2。干燥时应保持稳定的温度、风量及移动速度。对胶膜纸应埋胶膜厚度、浸胶量、按发物含量及树脂可溶率。用作航空胶合板的胶膜还应进行质量测定、可溶树脂含量测定和胶膜胶合强度的检验。

【干货】胶合板单板施胶

2、施胶量和施胶质量

(1)施胶量

施胶量是指单板施胶后单位面积上胶黏剂的重量,用/㎡表示。有单面涂胶量和双面涂胶量两种。胶合板生和多采用芯板双面涂胶,因此涂胶量为双面涂胶量。

施胶量是影响胶合强度的因素之一。胶量过大使胶层增厚,应力增大,引起胶合强度下降,而且浪费胶液,也不经济。施胶量太小形成不了连续胶层,也不利于胶向另然一个胶合表面转移。

施胶量大小是由胶种、树种和单板厚度决定的。如对厚度为1.25~1.50mm的单板施胶,采用酚醛树脂胶(固体含量45%~50%),桦木单板涂胶量为220~250g/㎡,椴木240~260g/㎡,水曲柳280~300g/㎡;采用脲醛树脂胶(固体含量60%~65%),桦木单板240~260g/㎡,椴木260~300g/㎡,水曲柳300~350g/㎡.

(2)影响施胶质量的因素

施胶质量可以从胶层的厚度和施胶的均匀性两方面来衡量。胶层的厚度薄,且能形成连续均匀的胶膜,说明施胶质量好。

影响施胶质量的因素主要有:胶黏剂本身的质量和施胶时的式艺条件。胶黏剂的质量,特别是胶黏剂的黏度要符合工艺要求。如果黏度过大,施胶时不容易施胶均匀;如果黏度过小,则施胶时容易产生透胶现象,使单板表面缺胶不能形成连续的胶膜。施胶时,除胶黏剂符合要求外,其他工艺操作也要符合要求,如辊筒涂胶,应避免涂胶辊不均匀磨损而影响施胶均匀性,并且要保证涂胶均匀和胶量一定。

3、施胶方法及设备

单板施胶是将一定数量的胶黏剂均匀地涂布在单板表面上的一道工序。对于航空用一类薄型胶合板,为确保质量和施工方便,直接采用胶膜胶合,这种胶合方法成本很高。目前变通胶合板所用胶黏剂多为液体胶,按所用设备不同可分为辊筒涂胶、淋胶、挤胶和压力喷胶等方法。

(1)辊筒涂胶法

辊涂法是把附着在胶辊上的胶液涂在单板上。此法多为单板双面涂胶,可采用双辊筒涂胶机或四辊筒涂胶机。

双辊筒涂胶机  上辊筒的胶液是靠下辊筒传递的。涂胶时,单板从两辊筒中间通过,靠相互接触使两辊筒上的胶涂在单板上。施胶量的大小主要靠调节上、下辊筒间距和上辊筒的压力来控制。辊筒上沟纹形状和数量对施胶量也有影响。胶液液面高度以达到下辊筒直径的1/3为宜。

双辊筒涂胶机是较落后的设备,涂胶量不易控制,单板不平时易被压碎,辊筒周长长度必须大于单板长度,因而辊径大。但结构简单,便于维护,所以在我国生产中依然应用较方。

四辊筒涂胶机  在一定程度上克服了双辊筒涂胶机的缺点,四辊筒涂胶机除两个涂胶辊以外还有两个挤胶辊,它是一对表面镀铬或覆硬橡胶的钢制辊筒。挤胶辊的线速度低于涂胶辊15%~20%,起着刮胶作用。它与涂胶辊距离是可调的,用以控制施胶量。涂胶辊下方装有清洗槽,为洗涤胶辊排出污水用。由于四辊筒涂胶机上、下同时供胶,解决了双辊筒涂胶不均的问题。

为了保持涂胶机良好的工艺性能,应注意对它的保养,定期用温水清洗,如遇到局部固化可用毛刷醮3%~5%苛性钠溶液清洗。如果涂脲醛树脂胶尚需用醋酸中和,然后 用清水洗涤。辊筒沟纹有一定磨损时要重新修复,以能保证涂胶均匀和胶量一定。

(2)淋胶法

淋胶是一种高效率单面施胶方法,它是从油漆行业引进过来的,胶黏剂进入淋胶头,在一定压力下从底缝流出形成厚度均匀的胶幕,当单板从胶幕中通过时便在板面上留下一层胶。淋到单板上的胶层厚度与胶的流量、黏度、材料表面张力和单板进料速度有关。增加胶的流量、提高胶的黏度、降低单板进料速度都能使胶层增厚,胶的温度应略高于20℃,不然胶层厚度不易均匀。此法适用于连续化和自动化生产线,但对不平的单板效果较差。

(3)挤胶法

挤胶装置是由贮胶槽和装在其下部的一排圆柱形流胶孔组成。挤胶法是将高黏度或打泡的胶液经过挤胶器小孔施到单板上,单板在挤胶器下通过,胶呈条状流下,落到单板上。胶条方向应与单板纤维方向垂直。施过胶的单板大约一半面积没有着胶,预压时胶液可扩展成完整的胶层,也可用表面上覆有一层硅橡胶的辊筒把单板上的胶条展平。使用打泡的胶时可加大挤胶孔直径,避免孔的堵塞。

挤胶法的主要优点是节省胶黏剂,但使用时应防止胶孔堵塞。

(4)  喷胶法

喷胶法是对胶施以较高压力(3~6MPa),使其从胶嘴中高速喷出,喷出的胶是旋转着前进的,这样分散性好。为了施胶均匀,喷胶嘴应当尽量小一些(直径0.3~0.5mm),但容易堵塞,这就要求胶液清洁,也要注意胶的黏度。喷胶法效率较高,但胶量控制较难。喷胶法的工作情况与淋胶法相似,也是在单板前进中施胶。

淋胶、挤胶、喷胶三种施胶方法是近年来出现的新的施胶方法,其共同特点是生产效率高,施胶质量好,便于实现涂胶和组坯连续化。目前我国胶合板生产规模较小,产品规格多变,仍广泛用辊筒式涂胶机。辊筒涂胶适于手式作业,但不利于实现生的的机械化与连续化。

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