Властивості фанери з використанням як клею термопластичної плівки ; Свойства фанеры с использованием как клея термопластичной пленки ; The properties of plywood with thermoplastic film using as glue

Запропоновано використання термопластичної плівки поліетилену низької густини (ПЕНГ) у виробництві фанери замість класичних синтетичних клеїв, що дає змогу одержувати екологічно чистий матеріал. Здатність термопластичної плівки склеювати шпон оцінювали визначенням міцності фанери на зріз. Крім того, були досліджені й інші фізико-механічні властивості фанери, зокрема вологість, водопоглинання і набрякання за товщиною після витримки у воді впродовж 24 год, межа міцності на статичний згин і модуль пружності. Змінними параметрами у дослідженні були температура пресування 140оС, 160оС, 180оС та витрата термопластичної плівки 130 г/м2, 150 г/м2, 170 г/м2 та 190 г/м2. Для порівняння властивостей фанери, виготовленої з термопластичної плівки, було виготовлено фанеру з використанням карбамідо-формальдегідного клею. Результати показали, що склеювання листів шпону ПЕНГ позитивно впливає на властивості фанери. Міцність на зріз зразків фанери, склеєних термопластичною плівкою, знаходиться в межах 1,46-1,69 МПа, що перевищує нормативне значення міцності в 1,0 МПа згідно стандарту EN 314-2. Температура пресування помітно впливає на проникнення полімеру у клітини та судини шпону. Механічне блокування, яке спостерігалося за час випробування зразків фанери на зріз, утворюється між неполярною плівкою і полярною деревиною. Крім того, з’ясовано розподіл температури всередині пакета шпону за різної витрати та виду клею. Оптимальними умовами для склеювання листів шпону у виробництві фанери, враховуючи товщину фанери та економічні затрати, є температура пресування 160оС та витрата термопластичної плівки 130 г/м2. ; Предложено использование термопластичной пленки низкой плотности (ПЭНП) в производстве фанеры вместо классических синтетических клеев, что позволяет получать экологически чистый материал. Способность термопластичной пленки склеивать шпон оценивали определением прочности фанеры на срез. Кроме того, исследованы и другие физико-механические свойства фанеры, в частности, влажность, водопоглощение и набухание по толщине после выдержки в воде в течение 24 ч, предел прочности при статическом изгибе и модуль упругости. Переменными параметрами в исследовании были температура прессования 140, 160, 180°С и расход термопластичной пленки 130, 150, 170 и 190 г/м2. Для сравнения свойств фанеры, изготовленной из термопластичной пленки, было изготовлено фанеру с использованием карбамидо-формальдегидного клея. Результаты показали, что склеивание листов шпона ПЭНП положительно влияет на свойства фанеры. Плотность исследуемой фанеры, склееной ПЭНП, уменьшается незначительно и не зависит от влияния температуры прессования и расхода пленки. При расходе полимера в 130 г/м2 и температуры прессования 140°С влажность фанеры, склееной ПЭНП, несколько выше – 5,29%. Меньшая влажность (3,97%) обнаружена у фанеры, склееной при расходе полимера в 190 г/м2 и температуры прессования 180°С. Небольшой прирост водопоглощения фанеры после выдержки в воде в течение 24 ч, склеенной ПЭНП (от 9,9 до 12,4%), по сравнению с образцами фанеры, склеенными КФК (9,08%) наблюдается при увеличении температуры прессования и уменьшении расхода полимера. Набухание фанеры после выдержки в воде в течение 24 ч, склеенной ПЭНП, несколько увеличивается по сравнению с фанерой, склеенной КФК (на 0,82-3,32%) при увеличении температуры прессования. Значение предела прочности на изгиб (90,34-122,49 МПа) и модуля упругости (9786,71-12928,14 МПа) для образцов фанеры, склеенных ПЭНП, сопоставимы со значениями для образцов фанеры, склеенных КФК (предел прочности при изгибе – 109,29 МПа, модуль упругости – 12002,82 МПа). Предел прочности на срез фанеры, склеенной ПЭНП плотностью от 670,97 до 680,96 кг/м3, соответствует требованиям стандарта EN 314-2. Увеличение расхода полимера от 130 до 190 г/м2 увеличивает значение предела прочности на срез от 1,46 до 1,69 МПа. Температура прессования заметно влияет на проникновение полимера в клетки и сосуды шпона. На этом основании было установлено распределение температуры внутри пакета шпона с различным расходом и видом клея. Оптимальными условиями для склеивания листов шпона в производстве фанеры, учитывая толщину фанеры и экономические затраты, является температура прессования 160°С и расход термопластичной пленки в 130 г/м2. Необходимо отметить, что использование термопластичной пленки ПЭНД вместо жидкого синтетического клея позволяет сократить цикл изготовления фанеры (отсутствие операции приготовления жидкого клея), повысить культуру производства, уменьшить токсичность готового материала и отпадает необходимость в чистке оборудования для нанесения клея (при его отсутствии). ; Using of low density polyethylene thermoplastic film (LDPE) in the plywood production instead of classic synthetic adhesives enabling environmentally friendly material is proposed. The ability of the thermoplastic film to glue veneer was evaluated by determining the shear strength of the plywood. Furthermore, other physical and mechanical plywood properties were studied, in particular, moisture, water absorption and thickness swelling after soaking in water for 24 h, the bending strength and the modulus of elasticity in bending. Variable parameters in the research were the pressing temperature of 140°C, 160°C, 180°C and the thermoplastic film dosage 130 g/m2, 150 g/m2, 170 g/m2 and 190 g/m2. The plywood using urea-formaldehyde adhesive (UFA) was made to compare with the plywood properties made of thermoplastic film. The results showed that gluing the sheets of veneer LDPE has a positive effect on the plywood properties. The density of the studied glued plywood LDPE decreases slightly and does not depend on the influence of the pressing temperature and the film dosage. For the polymer dosage of 130 g/m2 and the pressing temperature of 140оС, the moisture content of the glued LDPE is the highest – 5,29%, less 3,97% – for the plywood glued at the polymer dosage 190 g/m2 and the pressing temperature 180оС. Small increase in the plywood water absorption after soaking in water during 24 hours glued LDPE from 9,9 to 12,4% compared to the glued plywood samples of UFA – 9,08% is observed in case of pressing temperature increasing and the polymer dosage reducing. The plywood swelling after soaking in the water during 24 h glued LDPE slightly increases compared to the glued plywood UFA by 0,82-3,32% in case of the pressing temperature increasing. The values of the bending strength (90,34-122,49 MPa) and the modulus of elasticity in bending (9786,71-12928,14 MPa) for the glued plywood samples of LDPE are comparable with the values for glued plywood samples of LDPE (the bending strength – 109,29 MPa, the modulus of elasticity in bending – 12002,82 MPa). The glued plywood shear strength of LDPE with a density from 670,97 to 680,96 kg/m3 correspond with the standard requirements EN 314-2. The polymer dosage increasing from 130 g/m2 to 190 g/m2 increases the tensile strength limit value from 1,46 to 1,69 MPa. Pressing temperature significantly effects on the polymer penetration into cells and veneer vessels. On this basis, the temperature distribution inside the veneer package at different dosage and types of glue was determined. The optimal conditions for bonding veneer sheets in the plywood production, taking into account the plywood thickness and economic costs, are the compression temperature of 160 °C and the thermoplastic film dosage 130 g/m2. It should be noted that using a LDPE thermoplastic film instead of liquid synthetic glue is allowed to shorten the plywood production cycle (no operation of liquid glue preparation), increase the culture production, reduce the finished material toxicity and there is no need in cleaning equipment and the glue application (in its absence).