1. L'adhésif et sa modulation
(1) Types et exigences de performance des adhésifs utilisés pour les plaques composites
Il existe deux principaux types de colle pour contreplaqué : la colle protéique et la colle à base de résine synthétique. Étant donné que la résistance et les propriétés imperméables de l'adhésif protéique sont inférieures à celles de l'adhésif à base de résine de gomme synthétique, l'adhésif couramment utilisé dans la production est un adhésif à base de résine synthétique, composé principalement de résine synthétique, d'agent de durcissement, de charge et de modificateur.
La résine synthétique est le composant principal de l'adhésif. La production de contreplaqué est principalement constituée de résine urée-formaldéhyde et de résine phénolique. La résine d'urée-formaldéhyde est facile à fabriquer, à bas prix, avec une bonne force de liaison et une vitesse de durcissement rapide, avec une certaine résistance à l'eau, est le principal adhésif pour le contreplaqué. En raison de la faible résistance au vieillissement de la résine urée-formaldéhyde, elle est principalement utilisée pour les produits d'intérieur. L'adhésif à base de résine phénolique a une force de liaison élevée et des propriétés anti-vieillissement, mais son prix est plus élevé et il est principalement utilisé dans la production de contreplaqué extérieur.
L'agent de durcissement est le catalyseur qui accélère le durcissement de l'adhésif. L’agent de durcissement le plus couramment utilisé pour les adhésifs urée-formaldéhyde est le chlorure d’ammonium. De plus, certains acides et acides forts et sels de bases faibles peuvent également être utilisés comme durcisseurs des adhésifs urée-formaldéhyde, qui peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. Parfois, certains agents tampons sont ajoutés à l'agent de durcissement, tels que l'urée, l'hexaméthylène tétramine, l'ammoniaque, etc., pour prolonger la période d'application de la colle. Ces dernières années, l'étude de l'adhésif à base de résine urée-formaldéhyde à faible toxicité montre qu'en raison de la faible teneur en formaldéhyde libre dans l'adhésif, seul le chlorure d'ammonium est utilisé comme agent de durcissement et le temps de durcissement est plus long, donc un agent de durcissement à plusieurs composants est utilisé pour accélérer le durcissement de l’adhésif.
Adhésif à base de résine phénolique en raison de la grande activité de la résine, il durcira rapidement après chauffage, de sorte que la colle pressée à chaud n'ajoute généralement pas d'agent de durcissement, mais la colle pressée à froid pour ajouter du sulfonate de benzène, de l'acide sulfonique de pétrole et d'autres agents de durcissement.
La colle utilisée pour le contreplaqué est généralement chargée, le but est de réduire la quantité de résine, de réduire le coût de la colle et d'améliorer les performances de la colle. Après avoir ajouté une quantité appropriée de charge ; Il peut augmenter la teneur en matières solides de la colle, améliorer la viscosité, empêcher la pénétration de la colle et du placage mince à travers la colle et améliorer les performances de précompression de la colle ; Réduisez la contrainte de retrait de la couche adhésive, améliorez la force adhésive et améliorez la résistance au vieillissement de la couche adhésive ; Réduisez la fragilité de la couche de colle et la différence de coefficient de dilatation entre la colle et le bois causée par le changement de température ; Réduisez la teneur en formaldéhyde libre, réduisez la pollution de l'environnement ; Cela peut prolonger la période de candidature et améliorer les conditions de travail.
Les charges peuvent être divisées en charges organiques et charges inorganiques selon leur composition chimique. Les charges organiques peuvent améliorer la liaison de la résine, renforcer la couche adhésive, améliorer le module élastique et modifier ses propriétés, telles que la farine de blé, la farine de bois, la farine de haricots, l'amidon, le cacao de châtaigne, la poudre de coquille de noix, l'alpha hydroxyméthylcellulose et la poudre d'écorce. Cependant, une utilisation excessive de ces charges réduira les performances de la colle. Les charges inorganiques sont le kaolin, la terre crayeuse, l'amiante, le gypse et la poudre de verre. Les charges inorganiques ne modifieront pas les performances de la colle, mais augmenteront principalement le volume de la colle.
La colle d'arbre urée-formaldéhyde et la colle d'arbre phénolique couramment utilisées dans la production de contreplaqué sont des types de colle idéaux, mais il existe certaines lacunes dans les performances, généralement dans ces résines ou dans leur processus de synthèse pour ajouter des matériaux modifiés pour améliorer leurs propriétés.
La résine urée-formaldéhyde est généralement modifiée avec des émulsions de caoutchouc, des émulsions d'acétate de polyvinyle, du phénol, du résorcinol, de la phénylguanosamine, de la mélamine, de l'alcool polyvinylique et d'autres matériaux. L'ajout d'une quantité appropriée d'émulsion de caoutchouc à l'adhésif urée-formaldéhyde peut améliorer considérablement la résistance de la couche adhésive, réduire de moitié la quantité de formaldéhyde libre dans l'adhésif, diminuer la viscosité de l'adhésif et augmenter la période d'activité. Cet adhésif s'utilise en pressage à froid ou en pressage à chaud. L'ajout d'une émulsion d'acétate de polyvinyle à la colle peut améliorer considérablement l'élasticité et la force de liaison de la couche de colle, et accélérer la vitesse de durcissement à température ambiante. La force adhésive et la résistance à l'eau de la résine ont été grandement améliorées par l'ajout de phénol, de résorcinol et de phénylguanosamine pendant la réaction. La résistance à l'eau et la force de liaison de l'adhésif urée-formaldéhyde peuvent être améliorées et la teneur en formaldéhyde libre peut être réduite en utilisant 30 % de résine époxy aminé comme modificateur. Cet adhésif peut être utilisé pour le bois et le collage à forte teneur en humidité à basse température. En ajoutant une quantité appropriée d'alcool polyvinylique (0,5 % ~ 1 %), il peut être appliqué au moulage par précompression et a été largement utilisé dans la production nationale de contreplaqué.
La température de durcissement de la gomme phénolique est élevée et le temps de pressage à chaud est long. Après avoir ajouté 1,5 % et un extrait de tanin, la gomme phénolique peut être durcie à une température inférieure de 120 à 130 degrés, et le temps de pressage à chaud peut également être raccourci. Le même effet peut être obtenu en ajoutant 25 à 30 % de résorcinol. L'ajout de matériaux en caoutchouc à la résine phénolique présente une résistance à la chaleur et une viscoélasticité plus élevées.
(2) processus de préparation de l'adhésif
Lors du mélange, il convient de veiller à contrôler le nombre d'ingrédients à ajouter dans la colle, l'ordre d'ajout des matériaux, et il doit y avoir suffisamment de temps de mélange pour mélanger uniformément divers matériaux, afin que les matériaux à plusieurs composants ne précipitent pas. et précipiter en peu de temps. La qualité de la colle peut être contrôlée par « viscosité après ajustement de la colle ». Ce qui suit présente plusieurs types de processus de mélange de colle.
La formulation (en masse) de l'adhésif en mousse de résine urée-formaldéhyde est : 100 parties de résine, 0,5 à 1 partie de poudre de sang, 0.2 pour 1 partie de chlorure d'ammonium et 2 à 4 parties d'eau. La poudre de sang est un agent moussant. Il est trempé dans de l'eau à 4 fois sa masse pendant 1h avant utilisation. Lors du mélange, la résine est ajoutée à la machine à mousser et agitée. La vitesse de la machine à mousser est de 250-300r/min. L'apparence de cet adhésif est une pâte épaisse qui ne coule pas, la densité est de 0,3 à 0,4 g/cm3 et la période d'activité n'est pas inférieure à 3 heures.
La formule de préparation (en masse) de l'adhésif à base de résine urée-formaldéhyde pour le prépressage est la suivante : 100 parties de résine, 0,2 ~ 1 partie de chlorure d'ammonium, 0 ~ 0,4 parties d'eau ammoniaquée. , 3 à 6 parties de farine et 6 à 9 parties de poudre de coquilles d'arachide. Lors du mélange, ajoutez d'abord la résine dans le mélangeur, puis ajoutez la farine et remuez pendant 10 à 15 minutes, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de pâte dans la colle (vous pouvez également mélanger la pâte avec une autre résine d'abord jusqu'à ce qu'elle soit pâteuse, puis ajouter le tout). la résine bien remuer). Ajoutez ensuite la poudre de coquilles d'arachide et remuez pendant 5 minutes, puis ajoutez 20 % de solution de chlorure d'ammonium et 25 % d'eau chlorée, et remuez ensemble pendant 5 minutes avant utilisation.
La formule de préparation de la colle à base de résine phénolique (en masse) est la suivante : résine phénolique 100 parties, terre de craie 7 ~ 12 parties, poudre de bois 3 parties, triformaldéhyde 1 ~ 3 parties, eau 2,5 ~ 5,0 parties. La vitesse du mélangeur est de 140 à 150 tr/min. Ajoutez chaque composant tour à tour lors du mélange. Remuer pendant 5 à 10 minutes à chaque fois, puis remuer pendant 20 minutes après avoir ajouté chaque groupe.
2. quantité de dimensionnement et qualité de dimensionnement
(1) Quantité de dimensionnement
La quantité d'encollage fait référence au poids de l'adhésif sur l'unité de surface de la facette après encollage, exprimé en /㎡. Il existe deux types de revêtement simple face et de revêtement double face. Le contreplaqué est brut et utilise principalement un revêtement double face sur plaque centrale, de sorte que la quantité de colle est un revêtement double face.
La quantité d’encollage est l’un des facteurs affectant la force de liaison. Trop de colle épaissit la couche de colle, augmente la contrainte, diminue la force de liaison et gaspille le liquide de colle, ce qui n'est pas économique. La quantité d'encollage est trop faible pour former une couche adhésive continue et n'est pas propice au transfert de colle sur une autre surface collée.
La taille de l'encollage est déterminée par l'espèce de caoutchouc, l'essence d'arbre et l'épaisseur du placage. Si l'épaisseur du placage est de 1,25 ~ 1,50 mm, en utilisant de la colle de résine phénolique (teneur en matières solides 45 % ~ 50 %), quantité de collage de placage de bouleau de 220 ~ 250 g/㎡, tilleul 240 ~ 260 g/㎡, frêne 280 ~ 300 g/㎡ ; Utilisation d'un adhésif à base de résine d'urée-formaldéhyde (teneur en matières solides 60 % ~ 65 %), placage de bouleau 240 ~ 260 g/㎡, tilleul 260 ~ 300 g/㎡, mandchou 300 ~ 350 g/㎡.
(2) Facteurs affectant la qualité du calibrage
La qualité de l'encollage peut être mesurée à partir de l'épaisseur de la couche de colle et de l'uniformité de l'encollage. L'épaisseur de la couche adhésive est fine et un film adhésif continu et uniforme peut être formé, indiquant que la qualité du dimensionnement est bonne.
Les principaux facteurs qui affectent la qualité de l'encollage sont : la qualité de l'adhésif lui-même et les conditions d'encollage. La qualité de l'adhésif, en particulier sa viscosité, doit répondre aux exigences du processus. Si la viscosité est trop grande, il n'est pas facile de coller uniformément ; Si la viscosité est trop faible, il est facile de produire une pénétration de colle lors de l'encollage, de sorte que la surface du placage ne peut pas former un film continu. Lors de l'encollage, en plus du fait que l'adhésif répond aux exigences, d'autres opérations de processus doivent également répondre aux exigences, telles que le revêtement au rouleau, doivent éviter l'usure inégale du rouleau et affecter l'uniformité de l'encollage, et assurer un revêtement uniforme et un certain quantité de colle.
3. Méthode et équipement de dimensionnement
L'encollage du placage est un processus dans lequel une certaine quantité d'adhésif est uniformément appliquée sur la surface du placage. Pour une classe de contreplaqué mince utilisé dans l'aviation, afin de garantir une construction de qualité et pratique, le film adhésif est directement utilisé pour le collage, ce qui est très coûteux. À l'heure actuelle, l'adhésif utilisé pour le contreplaqué flexible est principalement un adhésif liquide, qui peut être divisé en revêtement au rouleau, pulvérisation, extrusion et pulvérisation sous pression selon les différents équipements utilisés.
(1) Méthode de revêtement au rouleau
La méthode de revêtement au rouleau consiste à appliquer le liquide adhésif fixé au rouleau sur le panneau. Cette méthode consiste principalement en un collage double face de placage, qui peut être utilisé comme machine d'encollage à deux rouleaux ou comme machine d'encollage à quatre rouleaux.
Le liquide de colle présent dans le rouleau supérieur de la coucheuse à deux rouleaux est transféré par le rouleau inférieur. Lors de l'application de la colle, le placage passe par le milieu des deux rouleaux et la colle sur les deux rouleaux est appliquée sur le placage en se mettant en contact. La taille de la quantité d'encollage est principalement contrôlée en ajustant la distance entre les rouleaux supérieur et inférieur et la pression des rouleaux supérieurs. La forme et le nombre de rainures sur le rouleau affectent également le degré d'encollage. La hauteur de la surface liquide de la colle doit atteindre 1/3 du diamètre du rouleau inférieur.
La machine de collage à deux rouleaux est un équipement relativement arriéré, la quantité de collage n'est pas facile à contrôler, la planche n'est généralement pas facile à écraser, la longueur de la circonférence du rouleau doit être supérieure à la longueur de la planche, donc le rouleau le diamètre est grand. Cependant, la structure est simple et facile à entretenir, elle est donc toujours utilisée dans notre production.
La coucheuse à quatre rouleaux surmonte dans une certaine mesure les défauts de la coucheuse à deux rouleaux, et la coucheuse à quatre rouleaux dispose de deux rouleaux d'extrusion en plus des deux rouleaux de coucheuse, qui sont une paire de rouleaux en acier recouverts de chrome ou de caoutchouc dur. . La vitesse linéaire du rouleau d'extrusion est de 15 % à 20 % inférieure à celle du rouleau de revêtement, qui joue un rôle de grattage. La distance entre celui-ci et le rouleau est réglable pour contrôler la quantité d'encollage. Il y a un réservoir de nettoyage sous le rouleau en caoutchouc pour évacuer les eaux usées destinées au lavage du rouleau en caoutchouc. Étant donné que la coucheuse à quatre rouleaux et la partie inférieure de la coucheuse fournissent de la colle en même temps, le problème du revêtement irrégulier de la coucheuse à deux rouleaux est résolu.
Afin de maintenir les bonnes performances du processus de la machine à coller, une attention particulière doit être portée à son entretien, un nettoyage régulier à l'eau tiède, tel qu'un durcissement local, peut être utilisé avec une solution de nettoyage à la brosse à 3% ~ 5% de soude caustique. Si la résine urée-formaldéhyde est enduite, il faut la neutraliser avec de l'acide acétique puis la laver à l'eau. Lorsque la rainure du rouleau présente une certaine usure, elle doit être réparée à nouveau pour garantir que la colle est appliquée uniformément et que la quantité de colle est certaine.
(2) Méthode de collage
La colle est une méthode d’encollage simple face à haute efficacité, introduite dans l’industrie de la peinture. L'adhésif pénètre dans la tête de colle et s'écoule du joint inférieur sous une certaine pression pour former une épaisseur uniforme de l'écran de colle. Lorsque le placage traverse l’écran de colle, une couche de colle reste sur la surface du panneau. L'épaisseur de la couche adhésive pulvérisée sur le placage est liée au débit, à la viscosité, à la tension superficielle du matériau et à la vitesse d'avance du placage. L'augmentation du débit de colle, l'amélioration de la viscosité de la colle et la réduction de la vitesse d'alimentation du placage peuvent épaissir la couche de colle, et la température de la colle doit être légèrement supérieure à 20 degrés, sinon l'épaisseur de la couche de colle n'est pas uniforme. . Cette méthode convient aux lignes de production continues et automatiques, mais l'effet sur les placages inégaux est médiocre.
(3) méthode d'extrusion
Le dispositif d'extrusion de colle est composé d'un réservoir de stockage de colle et d'une rangée de trous de colle à écoulement cylindrique disposés dans la partie inférieure du réservoir. La méthode d'extrusion de colle consiste à appliquer de la colle à haute viscosité ou en mousse sur le panneau à travers le petit trou du presse-colle. La planche passe sous le presse-colle, la colle coule en bandes et tombe sur la planche. La direction de la bande de caoutchouc doit être perpendiculaire à la direction de la fibre du panneau. Environ la moitié de la surface du placage enduit est exempte de colle, et le liquide de colle peut être étendu en une couche de caoutchouc complète pendant le prépressage, ou la bande de caoutchouc sur le placage peut être aplatie par un rouleau recouvert d'une couche de caoutchouc de silicone. Lors de l'utilisation de colle mousse, le diamètre du trou d'extrusion peut être augmenté pour éviter le blocage du trou.
Le principal avantage de la méthode d’extrusion est d’économiser de l’adhésif, mais il faut éviter que le trou de colle ne se bouche lors de l’utilisation.
(4) Méthode de pulvérisation de colle
La méthode de pulvérisation de colle consiste à appliquer une haute pression sur la colle (3 ~ 6 MPa), de sorte qu'elle soit pulvérisée depuis la buse de colle à grande vitesse, et que la colle pulvérisée tourne vers l'avant, de sorte que la dispersion soit bonne. Afin d'uniformiser l'encollage, la buse de pulvérisation doit être aussi petite que possible (diamètre 0,3 ~ 0,5 mm), mais elle est facile à bloquer, ce qui nécessite le nettoyage de la colle, mais faites également attention à la viscosité de la colle. La méthode de pulvérisation est plus efficace, mais il est difficile de contrôler la quantité de colle. Le fonctionnement de la méthode de colle en spray est similaire à celui de la méthode de colle en spray, qui est également appliquée à l'avance de la planche.
Les trois méthodes de dimensionnement : pulvérisation, pressage et pulvérisation sont les nouvelles méthodes de dimensionnement de ces dernières années. Leurs caractéristiques communes sont une efficacité de production élevée, une bonne qualité de calibrage et une continuité facile du calibrage et des billettes. À l'heure actuelle, l'échelle de production de contreplaqué en Chine est petite, les spécifications du produit sont variables et la machine à colle à rouleaux est encore largement utilisée. Le revêtement au rouleau convient à une opération manuelle, mais n'est pas propice à la réalisation de la mécanisation et de la continuité.
