Les adhésifs et leur procédé de collage

Les adhésifs et leur procédé de collage

 Les colles utilisées pour coller le bois doivent être suffisamment stables dans l'eau, résistantes aux infections fongiques et doivent avoir une résistance élevée du joint qu'elles forment. Cette résistance doit aller jusqu'à la résistance ultime au cisaillement du bois à coller.

Selon leur origine, les adhésifs sont divisés en trois types :

  1. animal, qui sont fabriqués à partir de protéines d'origine animale (lait, sang, os et peau d'animaux).Ce groupe comprend les colles d'os (tvutkalo), de cuir, d'albumine et de caséine;
  2. à base de plantes, qui sont fabriqués à partir d'amidon et de protéines végétales (graines de haricot, vétiver, levure de soja, graines de tournesol, etc.). Ce groupe comprend également la colle d'amidon,
  3.  synthétique, obtenu chimiquement à partir de phénol, de formaldéhyde et de carbamide.

Les adhésifs sont divisés en très stables dans l'eau, stables dans l'eau et instables dans l'eau. Les adhésifs très résistants à l'eau résistent à l'action de l'eau avec une température de 100oC sans réduction majeure de la force d'adhérence (adhésifs phénol-formaldéhyde). Adhésifs résistants à l'eau sous l'influence de l'eau avec une température de 18 à 20oC ne réduisent généralement pas de manière significative la force d'adhérence (résines d'urée et adhésifs d'albumine). Les adhésifs instables dans l'eau perdent leur pouvoir adhésif sous l'influence de l'eau (os, cuir, caséine-ammoniaque).
Les adhésifs sont également divisés en thermoréactifs ou irréversibles et thermoplastiques ou réversibles. Les adhésifs thermoréactifs se transforment sous l'influence de la température en une substance dure, insoluble et irréversible (résine de carbamide et de mélarnine). Sous l'influence de la chaleur, les adhésifs thermoplastiques fondent et après refroidissement, ils durcissent et ne changent pas leur nature chimique (tissu osseux et cutané). Les adhésifs thermoplastiques sont principalement utilisés, en particulier la colle de menuiserie et la colle à cuir. Pour la production de contreplaqué résistant à l'eau, des adhésifs thermoréactifs sont utilisés.
La qualité de la colle de menuiserie est déterminée par sa solubilité, sa mouillabilité, son gonflement, sa colloïdité, sa capacité à mousser, à durcir, à se putréfier, sa force de liaison et sa force adhésive.
La solubilité de la colle est déterminée par la température de l'eau. À une température inférieure à 25oLa colle C ne se dissout pas. Par conséquent, le gonflement des tapis secs en tuiles et des tapis en écailles de poisson ne peut être effectué qu'à une température supérieure à 25oC. Au-dessus de 70 - 80oC n'est pas nécessaire de chauffer la pâte.
L'humidité du feutre ne doit pas dépasser 15 à 17%, il doit donc être stocké dans des endroits secs et bien ventilés. Le feutre avec une humidité supérieure à 20% se gâte rapidement (pourrit) et perd sa capacité à coller. La teneur en humidité de la pâte est déterminée de la même manière que la teneur en humidité du bois.
Le mastic de charpentier est très hygroscopique. Il peut absorber 10 à 15 fois son poids en eau. La méthode de fabrication est basée sur cette caractéristique du tutkal. Le titkalo en tuiles, placé dans un récipient propre, est versé avec de l'eau bouillie à une température de 25 à 30 oC et il est conservé ainsi pendant 10 à 12 heures. Pendant ce temps, la pâte absorbe le maximum d'eau nécessaire à sa préparation. Ce tissu gonflé est placé dans un récipient à double fond et chauffé à une température de 70 - 80 oC. Si beaucoup de mousse se forme à la surface pendant le chauffage, la pâte doit être bouillie pendant 5 à 10 minutes, puis la mousse doit être retirée. Cependant, la pâte ne doit généralement pas bouillir, car elle perd sa viscosité et son adhérence.
La pourriture (pourriture) est l'une des propriétés négatives de la pâte de bois. Par conséquent, la pâte préparée doit être conservée à une température de 5 à 10 oC pour ne pas gâcher. L'une des propriétés importantes du nœud de charpentier est sa capacité à se transformer en un état pictium. Une cire à haute concentration devient pictueuse à des températures plus élevées qu'une cire à faible concentration. Les tissages très fins passent faiblement ou à peine à l'état pictural. De telles colles ne conviennent pas au collage de bois de haute qualité. La propriété de base de la colle dissoute, le caractère collant, dépend du degré de sa concentration. Le degré de concentration est déterminé par la quantité d'eau dans la solution de colle.
Le caractère de la surface de cisaillement des éprouvettes standard détermine la qualité du collage du bois. Si la tonte est faite sur le bois, alors la qualité du collage est la meilleure, si c'est sur le bois et sur le tissage, la qualité est moins bonne, et le pire est si la tonte est faite sur le tissage lui-même.
Outre la qualité du feutre et son adhérence, le mode de collage a une grande influence sur la résistance du collage du bois. Dans la table. 1, les modes d'orientation du collage sont donnés.

Tableau 1 : Mode de collage avec les adhésifs de menuiserie

Opérations Température de l'atelier, degrés Concentration de colle Période avant pressage, min Pression, kg/cm2
Collage de lattes 25 25-30 2 4-5
Collage de connexions avec des cales 25-30 30-33 3 8-10
Placage et collage d'éléments 30 32-40 - 8-10
Placage avec placage mince 25-30 35-40 8-15 6-8

Dans la pièce où le collage est effectué, la température ne doit pas être inférieure à 25oC. Les courants d'air et les courants d'air froid créés par les machines à bois à grande vitesse situées à proximité doivent être évités. La diminution de la température des surfaces à coller peut entraîner une diminution de la résistance du joint de collage.

Le préchauffage des éléments à coller améliore le processus de collage.

La résistance de la solution de colle standard contre la pourriture (moisissure) à 25oC est quatre jours pour le meilleur type de tissage osseux, trois jours pour les types I, II et III. La résistance de la solution standard de tissu cutané est de quatre jours et trois jours pour le meilleur type I, cinq jours pour le type II - quatre jours et cinq jours pour le type III à une température de 25o.

La résistance ultime au cisaillement des échantillons collés est de 100 kg/cm pour le tissage cuir, pour le meilleur et pour le premier type2, pour type II 75 kg/cm2 et pour le type III 60
kg / cm2 . Pour le tissu osseux, la résistance ultime au cisaillement des échantillons collés est de 90 kg/cm pour le meilleur type2, pour le premier type 80 kg/cm2, pour le type II 55 et pour le type III 45 kg/cm2.

La colle de caséine en poudre est un mélange de caséine, de chaux éteinte, de sels minéraux (fluorure de sodium, soude, sulfate de cuivre...) et de pétrole. Il est utilisé pour coller des éléments en bois, du bois et des tissus, du carton, etc. Selon la qualité des matériaux de base et la méthode de production, il existe deux types de colle de caséine : extra (B-107) et ordinaire (OB).

Cette colle doit avoir l'aspect d'une poudre homogène sans impuretés étrangères, insectes, larves et traces de moisissures et ne doit pas sentir la pourriture. Lors du mélange de 1 partie en poids de cette colle et 2,1 parties en poids d'eau pendant une heure à une température de 15 - 20oC on obtient une solution homogène, qui ne contient pas de grumeaux et qui convient au collage.

Lors du collage de constructions d'ingénierie, qui fonctionnent dans des conditions de différences de température et d'humidité moindres, du ciment Portland de marque 400 (jusqu'à 75% du poids de la poudre) est ajouté à cette colle pour augmenter sa résistance à l'eau et réduire son coût. Pour la colle de caséine, son pouvoir collant est d'une grande importance, c'est-à-dire le temps pendant lequel elle conserve son adhérence, ce qui est favorable aux travaux pratiques. Après 24 heures, la solution de cette colle, de type extra, doit avoir l'aspect d'une masse de pictium élastique, la solution de la colle de type OB doit avoir un pouvoir collant de travail d'au moins 4 heures puisqu'elle est mélangée à de l'eau.

La résistance limite des assemblages collés de frêne et de chêne doit être d'au moins 100 kg/cm2 pour le type de colle extra, testé à l'état sec, 70 kg/cm2 - après 24 heures d'immersion dans l'eau ; pour type OB - 70 kg/cm2 lorsqu'il est testé à l'état sec et 50 kg/cm2 après 24 heures d'immersion dans l'eau. Les tests des indicateurs de qualité de cette colle sont effectués en laboratoire.

Lors du collage avec des colles de caséine, la pression dans les presses varie de 2 à 15 kg/cm2 selon le type de travail auquel l'élément est destiné.

Lorsque cette colle contient de la roche ou de la soude caustique, elle ne doit pas être utilisée pour coller les types de bois qui contiennent du tanin dans leur composition, tels que Chêne.

Les adhésifs synthétiques sont totalement résistants à l'eau. On utilise principalement les adhésifs phénol-formaldéhyde à polymérisation à froid de type KB - 3 et B - 3. B - 3 contient 10 parties de résine B, une partie de diluant et 2 parties de charge de durcissement.

Les adhésifs phénolformaldéhyde sont préparés comme suit : la résine B est placée dans une quantité spécifiée dans un mélangeur en étain où la température est maintenue à 15 - 20oC, puis le diluant est ajouté et mélangé lentement jusqu'à obtention d'une composition homogène. Après cela, la charge de durcissement est ajoutée et mélangée pendant 10 à 15 minutes. La colle ainsi fabriquée doit être conservée dans un réfrigérateur, qui est en fait un récipient à travers lequel passe l'eau courante.
Pour coller le bois, on utilise également des colles au carbamide, dont le composant principal est la résine de carbamide, obtenue à partir de carbamide synthétique et de formaldéhyde. Lors du collage avec ces colles, le bois doit avoir une teneur en humidité maximale de 12 %.
Parmi les colles urine-formaldéhyde, il convient de souligner la colle K-7, qui se compose de résine MF-17, de durcisseur, d'une solution d'acide oxalique à 10% (de 7,5 à 14 parties en poids) et d'une charge de farine de bois.

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