Informacje podstawowe dotyczące klejenia drewna

Szczegóły

Opublikowano: środa, 27, listopad 2013 14:32

Mateusz Surmiak

Odsłony: 17423

Klejenie drewna jest pojęciem bardzo szerokim. W meblarstwie powoli rezygnuje się ze stosowania klejów na rzecz połączeń śrubowych. Skręcanie mebli jest o tyle wygodniejsze, że nie jest dokonywane na stałe a meble można w razie potrzeby na powrót rozmontować. Nie mniej jednak do niedawna powszechną praktyką było klejenie mebli drewnianych a w tym artykule postaram się przybliżyć rodzaje klejów i proces formowania się spoiny klejowej.

Podstawowe pojęcia

Połączenie klejowe jest to połączenie dwóch lub więcej elementów za pomocą spoiny klejowej (skleiny).

Spoina klejowa jest to warstwa utwardzonej masy klejowej zawarta pomiędzy powierzchniami sklejanych elementów łącząc je na stałe. Rozłączenie wymaga zniszczenia spoiny lub uszkodzenia elementów.

Grubość spoiny jest to przeciętna grubość utwardzonej masy klejowej zawartej pomiędzy sklejanymi powierzchniami elementów. Wyróżniamy spoiny cienkie do 0,1mm i grube powyżej 0,1mm.

Klej jest to wyrób składający się z substancji wiążącej i substancji dodatkowej (polimery).

Klejenie na zimno jest to proces utwardzania odbywający się w temperaturze pokojowej czyli około 20 ^oC.

Klejenie na ciepło jest to proces utwardzania odbywający się w temperaturze 20 - 80^oC .

Klejenie na gorąco jest to proces utwardzania kleju w temperaturze powyżej 80^oC.

Metody zdobienia drewna przy użyciu klejów

Inkrustacja- drewno zdobione jest poprzez łączenie z różnymi materiałami np. metal, perła, kamień.

Intarsja – drewno zdobione jest drewnem. Wykorzystane są listewki, wkładki lub całe elementy.

Dekupaż – drewno zdobione jest poprzez naklejanie ozdobnego papieru (najczęściej jest to papier ryżowy).

Aplikacja - naklejanie ozdobnych elementów wyciętych z tkanin lub skóry.

W przemyśle stosuje się kleje naturalne (kostne, skórne, mlekowe) oraz syntetyczne. Kleje naturalne przez długi czas nie były stosowane lecz od niedawna wrócono do nich ze względu na ekologiczne aspekty. Kleje syntetyczne dzielimy na polikondensacyjne, polimeryzacyjne i poliaddycyjne. Podział ze względu na właściwości reologiczne klejów: elastomery i plastomery.

Podstawowym warunkiem jaki musi spełnić klej aby mogło nastąpić połączenie jest wystąpienie procesu sieciowania, w wyniku którego utworzy się polimer. Klej w postaci handlowej zbudowany jest z merów (małe części polimeru). Podczas procesu utwardzania mery łączą się w oligomery a następnie w polimery.

Podstawowy podział klejów syntetycznych

1. Kleje polikondensacyjne:

• PF - klej fenolowo-formaldehydowy
• UF - klej mocznikowo-formaldehydowy
• RF - klej rezorcynowo-formaldehydowy
• MF - klej melaminowo-formaldehydowy

2. Kleje polimeryzacyjne:

• HM - klej topliwy na gorąco
• PVAC - klej octanowinylowy popularny Vicol
• SBS - klej butadienowo-styrenowy
• PCR - klej polichloroprenowy

3. Kleje poliaddycyjne:

• PUR - klej poliurenatnowy
• E - klej epoksydowy

Reakcja polikondensacji

Polikondensacja - jest to proces rozbudowy łańcucha wraz z odczepieniem się produktu ubocznego. Przykład reakcji ilustruje proces produkcji żywicy fenolowo-formaldehydowej z wykorzystaniem formaliny (36% lub 39% roztwór wodny formaldehydu). W tej reakcji biorą udział tylko grupy metylenowe. Produktem ubocznym jest woda i aldehyd mrówkowy (CH₂O).

Reakcja polimeryzacji

Produktem tej reakcji jest polimer bez uzyskania produktu ubocznego. Wymagane są układy co najmniej dwufunkcyjne, w przeciwnym wypadku nie dojdzie do reakcji.

C₂H₅OH - reakcja nie zajdzie ponieważ nie mamy dostępu z dwóch stron do grupy reakcyjnej, jest tylko jedna, która może zakończyć łańcuch (etanol).

HOH₂(CH₂)₂CH₂OH - w tym wypadku mamy do dyspozycji 2 grupy reaktywne które mogą posłużyć do budowy polimeru (glikol).

HOH₂CCHOHCH₂OH - w tym przypadku mamy do dyspozycji 3 grupy funkcyjne mogące posłużyć do budowy polimeru (gliceryna).

 Reakcja poliaddycji

Jest to proces powstawania polimeru w wyniku przeniesienia grupy OH. Reakcja zachodzi bez wytworzenia produktu ubocznego.

Struktura polimerów:

 - łańcuchowe - słabe właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe,
- rozgałęzione,
- usieciowane .

Kopolimery blokowe - mają strukturę łańcuchową a ich makrocząsteczka składa się z oddzielnych odcinków (bloków) zbudowanych wyłącznie z monomeru A bądź też wyłącznie z monomeru B.

-A-A-A-A-A-B-B-B-A-A-A-A-B-B-

Kopolimery szczeblowe - mają strukturę rozgałęzioną przy czym ich łańcuch głównie zbudowany jest z ugrupowań monomerów A, łańcuchy boczne składają się zaś z monomeru B lub odwrotnie.

-A-A-A-A-A-A-A-A-A

 B B B

 B B B

 B B B

 B

Powstały klej na bazie polipropylenu i polietylenu to tak zwane APAO. Charakteryzuje się budową ataktyczną. Występuje często w postaci klejów topliwych.

Wyróżnia się podział klejów do miękkiego drewna (większa lepkość i spoina bardziej elastyczna) oraz kleje do drewna twardego (wyższa wytrzymałość spoiny).

Parametry i czynniki, na które warto zwrócić uwagę przy dobieraniu kleju:

1. Rodzaj drewna

2. Wilgotność drewna

3. Przeznaczenie

4. Wodoodporność

5. Zawartość suchej substancji

6. Lepkość

7. Czas otwarty

8. Czas żelowania

Autor: Jarosław Gerszyński

O autorze: Jarosław Gerszyński jest absolwentem Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Ukończył studia na kierunku Technologia drewna. Współpracuje z firmą Made of Wood Group.

Dołącz do Jarosława Gerszyńskiego na Google+

Strona: www.zrobionezdrewna.pl

• « poprz.
• nast. »