Blog

Lepkovi i njihov proces lepljenja

 Lepkovi koji se primenjuju za lepljenje drveta moraju biti dovoljno postojani u vodi, otporni protiv zaraze gljivama i moraju imati veliku čvrstoću spojnice koju obrazuju. Ova čvrstoća mora ići do granične čvrstoće na smicanje drveta koje se lepi.

Po svom poreklu lepkovi se dele na tri grube:

  1. životinjski, koji se izrađuju od belančevina životinjskog porekla (mleka, krvi, kostiju i koža od životinja) U ovu grupu spadaju koščani (tvutkalo), kožni, albuminski i kazeinski lepkovi;
  2. biljni, koji se izrađuju od skroba i belančevina biljaka (semenja boba, grahorice, droždine od soje, suncokretovog semena i dr.). U ovu grupu spada i lepak od štirka,
  3.  sintetički, koji se dobijaju hemijskim putem od fenola, formaldehida i karbamida.

Lepkovi se dele na visoko postojane u vodi, postojane u vodi i nepostojane u vodi. Visokopostojani lepkovi u vodi izdržavaju dejstvo vode čija je temperatura 100oC bez većeg smanjenja čvrstoće lepljenja (fenol-formaldehidni lepkovi). Postojani u vodi lepkovi pod uticajem vode sa temperaturom 18 do 20oC uglavnom ne smanjuju u većoj meri čvrstoću lepljenja (karbamidne smole i albuminski lepkovi). Lepkovi nepostojani u vodi pod uticajem vode gube čvrstoću lepljenja (koščani, kožni, kazeinskoamonij ačni)
Lepkovi se dele još i na termoreaktivne ili nepovratne i termoplastične ili povratne. Termoreaktivni lepkovi pretvaraju se pod uticajem temperature u tvrdu, nerastvorljivu i nepovratnu materiju (karbamidna i melarninska smola). Pod uticajem toplote termoplastični lepkovi tope se, a posle hlađenja stvrdnjavaju se i ne menjaju svoju hemijsku prirodu (koštano i kožno tutkalo). Najviše se upotrebljavaju termoplastični lepkovi, naročito stolarsko tutkalo i kožno tutkalo. Za proizvodnju šperploča postojanih prema vodi, upotrebljavaju se termoreaktivni lepkovi.
Kvalitet stolarskog lepka određuje se njegovom rastvorljivošću, vlažnošću, bubrenjem, koloidnošću, sposobnošću penušanja, očvršćavanja, truljenja, čvrstoćom slepljivanja i jačinom lepljenja.
Rastvorljivost lepka određuje se temperaturom vode. Na temperaturi ispod 25oC lepak se ne rastvara. Prema tome, bubrenje suvog tutkala u pločicama i tutkala od ribljih krljušti može se obavljati samo na temperaturi iznad 25oC. Iznad 70 - 80oC ne treba zagrevati tutkalo.
Vlažnost tutkala ne treba da je iznad 15 - 17%, stoga se ono čuva u suvim mestima koja se dobro provetravaju. Tutkalo sa vlažnošću preko 20% brzo se pokvari (trune) i gubi svoju sposobnost lepljenja. Vlažnost tutkala određuje se kao i vlažnost drveta.
Stolarsko tutkalo veoma je higroskopno. Ono može da upije vode 10 - 15 puta više od svoje težine. Na ovoj osobini tutkala zasnovan je način njegovog spravljanja. Tutkalo u pločicama, stavljeno u čist sud, preliva se prokuvanom vodom temperature 25 - 30 oC i tako se drži u toku 10 - 12 časova. Za to vreme tutkalo upija maksimalnu količinu vode koja je potrebna za njegovo spravijanje. Ovako nabubrelo tutkalo stavlja se u sud sa dvostrukirn dnom i zagreva se do temperature 70  - 80 oC. Ako se u toku zagrevanja na površini stvori mnogo pene, tutkalo treba da ključa 5 -10 minuta a potom treba skinuti penu. Međutim, tutkalo obično ne treba ostavljati da ključa, pošto ono pri tom gubi svoju viskoznost i sposobnost lepljenja.
Truljenje (pokvarenost) je jedna od negativnih osobina stolarskog tutkala. Stoga pripravljeno tutkalo treba držati na temperaturi 5 - 10 oC da se ne bi pokvarilo. Jedna od važnih osobina stolarskog tutkala je njegova sposobnost da prelazi u piktijasto stanje. Tutkalo visoke koncentracije prelazi u piktijasto stanje na višim temperaturama, nego tutkalo niske koncentracije. Veoma žitka tutkala slabo ili skoro nikako ne prelaze u piktijasto stanje. Ovakva tutkala nisu pogodna za visokokvalitetno slepljivanje drveta. Osnovna osobina rastvorenog tutkala lepljivost zavisi od stepena njegove koncentracije. Stepen koncentracije odreduje se količinom vode u rastvoru tutkala.
Karakter površine smicanja standardnih epruveta odreduje kvalitet lepljenja drveta. Ako je smicanje obavljeno po drvetu, onda je kvalitet lepljenja najbolji, ako je po drvetu i po tutkalu kvalitet je lošiji, a najlošiji je ako je smicanje obavljeno po samom tutkalu.
Pored kvaliteta tutkala i njegove lepljivosti na čvrstoću lepljenja drveta od velikog je uticaja režim lepljenja. U tabl. 1 dati su orijentacioni režimi lepljenja lepkovima.

Tabela 1: Režim lepljenja stolarskim lepkovima

Operacije Temperatura radionice, stepni Koncentracija lepka Period pre presovanja, min Pritisak, kg/cm2
Lepljenje letvi 25 25-30 2 4-5
Lepljenje veza sa klinovima 25-30 30-33 3 8-10
Furniranje i lepljenje elemenata 30 32-40 - 8-10
Furniranje tankim furnirom 25-30 35-40 8-15 6-8

U prostoriji gde se vrši lepljenje temperatura ne sme biti niža od 25oC. Treba izbegavati promaje i struje hladnog vazduha koje stvaraju brzohodne mašine za obradu drveta koje se nalaze u blizini. Snižavanje temperature površina koje se slepljuju može prouzrokovati sniženje čvrstoće spojnice lepljenja.

Prethodno zagrevanje elemenata koje treba lepiti poboljšava proces slepljivanja.

Otpornost standardnog rastvora lepka protiv truljenja (plesnivosti) na 25oC iznosi za koščano tutkalo najbolje vrste četiri dana, za I, II i III vrstu - tri dana. Otpornost standardnog rastvora kožnog tutkala iznosi za četiri dana i za najbolju I vrstu tri dana, pet dana za II vrstu - četiri dana, i za III vrstu pet dana na temperaturi od 25o.

Granična čvrstoća na smicanje slepljenih uzoraka iznosi za kožno tutkalo, za najbolju i za I vrstu 100 kg/cm2, za II vrstu 75 kg/cm2 i za III vrstu 60
kg/cm2 . Za koštano tutkalo granična čvrstoća na smicanje slepljenih uzoraka iznosi za najbolju vrstu 90 kg/cm2, za I vrstu 80 kg/cm2, za II vrstu 55 i za III 45 kg/cm2.

Kazeinski lepak u prahu je mešavina kazeina, gašenog kreča, mineralnih soli (natrijum fluorata, sode, bakra sulfata i dr.) i petroleuma. Njime se lepe elementi od drveta, drvo i tkanine, karton i dr. Prema kvalitetu osnovnih materijala i načina izrade, postoje dve vrste kazeinskog lepka : ekstra (B-107) i običan (OB).

Ovaj lepak mora imati izgled homogenog praška bez stranih primesa, insekata, larvi i tragova plesni i ne sme mirisati na trulež. Kad se meša 1 težinski deo ovog lepka i 2,1 težinska dela vode u toku jednog časa na temperaturi 15 - 20oC dobije se homogen rastvor, koji ne sadrži grudve i koji je pogodan za lepljenje.

Pri lepljenju inženjerskih građevinskih konstrukcija, koje rade u uslovima manjih temperaturnih razlika i manje vlažnosti u ovaj lepak dodaje se portland cement marke 400 (do težine 75% od težine praha) da bi mu se povećala otpornost prema vodi i da bi se snizilo njegovo koštanje. Za kazeinski lepak od velikog je značaja njegova sposobnost lepljenja, to jest vreme u toku kojeg on zadržava svoju lepljivost, koja je povoljna za praktični rad. Rastvor ovog lepka, ekstra vrste treba posle 24 časa da ima izgled elastične piktijaste mase, rastvor lepka vrste OB treba da ima radnu lepljivost najmanje 4 časa pošto je zamešan sa vodom.

Granična čvrstoća slepljenih veza jasena i hrasta treba da bude najmanje 100 kg/cm2 za vrstu lepka ekstra, pri ispitivanju u suvom stanju, 70 kg/cm2 - posle 24 časa potapanja u vodi; za vrstu OB - 70 kg/cm2 pri ispitivanju u suvom stanju i 50 kg/cm2 posle 24 časa potapanja u vodi. Ispitivanje kvalitetnih pokazatelja ovog lepka vrši se u laboratorijama.

Pri lepljenju kazeinskim lepkovima pritisak u presama kreće se od 2 do 15 kg/cm2 prema vrsti radova za koje je elemenat namenjen.

Kad se u sastavu ovog lepka nalazi kamena ili kaustična soda, onda njime ne treba lepiti one vrste drveta koje u svojem sastavu imaju tanina, kao npr. hrast.

Sintetički lepkovi su potpuno otporni prema vodi. Najviše se primenjuju fenolformaldehidni lepkovi hladne polimerizacije tipa KB - 3 i B - 3. U sastavu B - 3 ima 10 delova smole B, jedan deo razređivača i 2 dela ispune za očvršćavanje.

Fenolformaldehidni lepkovi spravljaju se na sledeći način: smola B stavlja se u zadatoj količini u kalajisan sud mešalice gde se održava temperatura 15 - 20oC, zatim se dodaje razređivač pa se polako meša dok se ne dobije homogen sastav. Posle ovoga dodaje se ispuna za očvršćavanje i meša se 10 - 15 minuta. Ovako spravljen lepak treba čuvati u hladnjači koja je u stvari jedan sud kroz koji prolazi tekuća voda.
Za lepljenje drveta upotrebljavaju se i karbamidni lepkovi čija je osnovna komponenta karbamidna smola koja se dobija iz sintetičkog karbamida i formaldehida. Pri lepljenju ovim lepkovima drvo mora imati vlažnost najviše 12%.
Od mokraćno formaldehidnih lepkova treba istaći lepak K-7, koji se sastoji od smole MF-17, očvršćivača, 10% rastvora oksalne kiseline (od 7,5 do 14 težinskih delova) i punila od drvenog brašna.

Ako vam se svideo tekst, kliknite na lajk ili napisite komentar

Blog Kategorije