Klebstoffe und ihre Klebeverfahren

Klebstoffe und ihre Klebeverfahren

 Die zum Verleimen von Holz verwendeten Leime müssen ausreichend wasserbeständig, resistent gegen Pilzbefall und eine hohe Festigkeit der von ihnen gebildeten Verbindung aufweisen. Diese Festigkeit muss bis zur endgültigen Scherfestigkeit des zu verleimenden Holzes reichen.

Klebstoffe werden nach ihrer Herkunft in drei Typen eingeteilt:

  1. Tier, die aus Proteinen tierischen Ursprungs (Milch, Blut, Knochen und Haut von Tieren) hergestellt werden.Zu dieser Gruppe gehören Knochen (tvutkalo), Leder, Albumin und Kaseinleime;
  2. Kräuter, die aus Stärke und pflanzlichen Proteinen hergestellt werden (Bohnenkerne, Vetiver, Sojahefe, Sonnenblumenkerne etc.). Zu dieser Gruppe gehören auch Stärkeleim,
  3.  synthetisch, chemisch gewonnen aus Phenol, Formaldehyd und Carbamid.

Klebstoffe werden in hochstabil in Wasser, stabil in Wasser und nicht stabil in Wasser unterteilt. Hochbeständige Klebstoffe in Wasser widerstehen der Einwirkung von Wasser mit einer Temperatur von 100oC ohne wesentliche Verringerung der Klebkraft (Phenol-Formaldehyd-Klebstoffe). Wasserbeständige Klebstoffe unter dem Einfluss von Wasser mit einer Temperatur von 18 bis 20oC reduzieren die Haftfestigkeit im Allgemeinen nicht signifikant (Harnstoffharze und Albuminkleber). Wasserinstabile Klebstoffe verlieren unter Wassereinfluss ihre Klebkraft (Knochen, Leder, Kasein-Ammoniak).
Klebstoffe werden auch in thermoreaktive oder irreversible und thermoplastische oder reversible unterteilt. Thermoreaktive Klebstoffe verwandeln sich unter Temperatureinfluss in eine harte, unlösliche und irreversible Substanz (Harnstoff- und Melaninharz). Thermoplastische Klebstoffe schmelzen unter Wärmeeinfluss, härten nach dem Abkühlen aus und verändern ihre chemische Beschaffenheit (Knochen- und Hautgewebe) nicht. Meist werden thermoplastische Klebstoffe verwendet, insbesondere Zimmermannsleim und Lederleim. Zur Herstellung von wasserfestem Sperrholz werden thermoreaktive Klebstoffe verwendet.
Die Qualität von Zimmereileim wird bestimmt durch seine Löslichkeit, Benetzbarkeit, Quellung, Kolloidität, Schäum-, Aushärt-, Fäulnis-, Binde- und Klebkraft.
Die Löslichkeit des Klebers wird durch die Temperatur des Wassers bestimmt. Bei einer Temperatur unter 25oC-Kleber löst sich nicht auf. Daher kann das Quellen von trockenen Matten in Fliesen und Matten aus Fischschuppen nur bei einer Temperatur über 25 durchgeführt werdenoC. Über 70 - 80oC müssen den Teig nicht erhitzen.
Die Feuchtigkeit des Filzes sollte 15 - 17 % nicht überschreiten, daher sollte er an trockenen, gut belüfteten Orten gelagert werden. Filz mit Luftfeuchtigkeit über 20 % verdirbt (verrottet) schnell und verliert seine Haftfähigkeit. Der Feuchtigkeitsgehalt des Zellstoffs wird auf die gleiche Weise bestimmt wie der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes.
Zimmermannspachtel ist sehr hygroskopisch. Es kann das 10-15-fache seines Gewichts an Wasser aufnehmen. Die Herstellungsmethode basiert auf dieser Eigenschaft von Tutkal. Titkalo in Fliesen, in ein sauberes Gefäß gegeben, wird mit kochendem Wasser bei einer Temperatur von 25 - 30 gegossen oC und wird so für 10 - 12 Stunden gehalten. Während dieser Zeit nimmt der Teig die maximale Wassermenge auf, die für seine Zubereitung benötigt wird. Dieses geschwollene Gewebe wird in ein Gefäß mit doppeltem Boden gegeben und auf eine Temperatur von 70 - 80 erhitzt oC. Wenn sich beim Erhitzen viel Schaum auf der Oberfläche bildet, sollte der Teig 5-10 Minuten gekocht und dann der Schaum entfernt werden. Allerdings sollte man den Teig in der Regel nicht kochen lassen, da er seine Viskosität und Haftfähigkeit verliert.
Fäulnis (Fäulnis) ist eine der negativen Eigenschaften von Zellstoff. Daher sollte der zubereitete Teig bei einer Temperatur von 5 - 10 gehalten werden oC, um nicht zu verderben. Eine der wichtigen Eigenschaften des Zimmermannsknotens ist seine Fähigkeit, in einen Piktiumzustand überzugehen. Ein hochkonzentriertes Wachs geht bei höheren Temperaturen in einen bildhaften Zustand über als ein niedrigkonzentriertes Wachs. Sehr feine Gewebe gehen schwach oder kaum in den Bildzustand über. Solche Leime sind für eine hochwertige Verleimung von Holz nicht geeignet. Die Grundeigenschaft des gelösten Leims, die Klebrigkeit, hängt vom Grad seiner Konzentration ab. Der Konzentrationsgrad wird durch die Wassermenge in der Leimlösung bestimmt.
Die Beschaffenheit der Scherfläche der Standard-Reagenzgläser bestimmt die Qualität der Holzverklebung. Wenn das Holz geschoren wird, ist die Klebequalität am besten, wenn es auf dem Holz und auf dem Gewebe ist, ist die Qualität schlechter, und am schlechtesten ist es, wenn das Gewebe selbst geschert wird.
Neben der Qualität des Filzes und seiner Klebrigkeit hat die Art der Verleimung einen großen Einfluss auf die Festigkeit der Holzverleimung. In der Tabelle. In Fig. 1 sind die Orientierungsmodi des Klebens angegeben.

Tabelle 1: Art der Verleimung mit Zimmermannsklebstoffen

Operationen Werkstatttemperatur, Grad Klebstoffkonzentration Zeitraum vor dem Pressen, min Druck, kg/cm2
Leimen von Lamellen 25 25-30 2 4-5
Klebeverbindungen mit Keilen 25-30 30-33 3 8-10
Furnieren und Verkleben von Elementen 30 32-40 - 8-10
Verblendung mit dünnem Furnier 25-30 35-40 8-15 6-8

In dem Raum, in dem geklebt wird, darf die Temperatur nicht niedriger als 25 seinoC. Zugluft und kalte Luftzüge, die durch in der Nähe befindliche Hochgeschwindigkeits-Holzbearbeitungsmaschinen entstehen, sollten vermieden werden. Eine Verringerung der Temperatur der zu klebenden Oberflächen kann zu einer Verringerung der Festigkeit der Klebeverbindung führen.

Das Vorwärmen der zu verklebenden Elemente verbessert den Klebeprozess.

Die Beständigkeit der Standardleimlösung gegen Fäulnis (Schimmel) bei 25oC beträgt vier Tage für die beste Art von Knochengewebe, drei Tage für die Typen I, II und III. Die Beständigkeit der Standardlösung von Hautgewebe beträgt vier Tage und drei Tage für den besten Typ I, fünf Tage für Typ II - vier Tage und fünf Tage für Typ III bei einer Temperatur von 25o.

Die endgültige Scherfestigkeit von geklebten Mustern beträgt 100 kg/cm für Ledergewebe, für das Beste und für den ersten Typ2, für Typ II 75 kg/cm2 und für Typ III 60
kg / cm2 . Für Knochengewebe beträgt die ultimative Scherfestigkeit von geklebten Proben 90 kg/cm für den besten Typ2, für den ersten Typ 80 kg/cm2, für Typ II 55 und für Typ III 45 kg/cm2.

Pulverförmiger Kaseinleim ist eine Mischung aus Kasein, gelöschtem Kalk, Mineralsalzen (Natriumfluorid, Soda, Kupfersulfat usw.) und Erdöl. Es wird zum Kleben von Holzelementen, Holz und Stoffen, Pappe usw. verwendet. Je nach Qualität der Grundstoffe und Herstellungsverfahren gibt es zwei Arten von Kaseinleim: Extra (B-107) und Normal (OB).

Dieser Leim muss das Aussehen eines homogenen Pulvers ohne Fremdstoffe, Insekten, Larven und Schimmelspuren haben und darf nicht nach Fäulnis riechen. Beim Mischen von 1 Gewichtsteil dieses Klebers und 2,1 Gewichtsteilen Wasser während einer Stunde bei einer Temperatur von 15 - 20oC wird eine homogene Lösung erhalten, die keine Klumpen enthält und zum Kleben geeignet ist.

Beim Kleben von Ingenieurkonstruktionen, die unter Bedingungen geringerer Temperaturunterschiede und geringerer Feuchtigkeit arbeiten, wird diesem Kleber Portlandzement Marke 400 (bis zu 75% des Pulvergewichts) zugesetzt, um seine Wasserbeständigkeit zu erhöhen und seine Kosten zu senken. Für Kaseinleim ist seine Klebefähigkeit von großer Bedeutung, dh die Zeit, während der er seine Klebrigkeit behält, was für die praktische Arbeit günstig ist. Nach 24 Stunden sollte die Lösung dieses Klebers vom Typ Extra das Aussehen einer elastischen Piktonmasse haben, die Lösung des Klebers vom Typ OB sollte eine Arbeitsklebrigkeit von mindestens 4 Stunden haben, da sie mit Wasser gemischt wird.

Die Grenzfestigkeit von Leimverbindungen aus Esche und Eiche sollte mindestens 100 kg/cm betragen2 für die Art des Klebers extra, wenn in trockenem Zustand getestet, 70 kg/cm2 - nach 24 Stunden Eintauchen in Wasser; für Typ OB - 70 kg/cm2 bei Prüfung im trockenen Zustand und 50 kg/cm2 nach 24 Stunden Eintauchen in Wasser. Die Prüfung der Qualitätsindikatoren dieses Klebers wird in Labors durchgeführt.

Beim Leimen mit Kaseinleimen liegt der Druck in den Pressen zwischen 2 und 15 kg/cm2 je nach Art der Arbeit, für die das Element bestimmt ist.

Wenn dieser Leim Stein- oder Ätznatron enthält, sollte er nicht zum Verleimen von Holzarten verwendet werden, die Tannin in ihrer Zusammensetzung enthalten, wie z Eiche.

Synthetische Klebstoffe sind absolut wasserbeständig. Zum Einsatz kommen meist die kaltpolymerisierenden Phenol-Formaldehyd-Klebstoffe Typ KB - 3 und B - 3. B - 3 enthält 10 Teile Harz B, 2 Teil Verdünner und XNUMX Teile Härterspachtel.

Phenolformaldehyd-Klebstoffe werden wie folgt hergestellt: Harz B wird in einer bestimmten Menge in ein Zinnmischgefäß gegeben, wo die Temperatur bei 15–20°C gehalten wirdoDann wird das Verdünnungsmittel zugegeben und langsam gemischt, bis eine homogene Zusammensetzung erhalten wird. Danach wird der aushärtende Spachtel zugegeben und 10 - 15 Minuten gemischt. Der auf diese Weise hergestellte Kleber sollte in einem Kühlschrank aufbewahrt werden, der eigentlich ein Gefäß ist, durch das fließendes Wasser fließt.
Zum Verleimen von Holz werden auch Harnstoffleime verwendet, deren Hauptbestandteil Harnstoffharz ist, das aus synthetischem Harnstoff und Formaldehyd gewonnen wird. Beim Verleimen mit diesen Leimen darf das Holz einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 12 % aufweisen.
Von den Urin-Formaldehyd-Leimen ist der K-7-Leim hervorzuheben, der aus MF-17-Harz, Härter, 10% iger Oxalsäurelösung (von 7,5 bis 14 Gewichtsteilen) und Holzmehlfüllstoff besteht.

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