Краткие теоретические сведения. Содержание сухих веществ, т.е

Содержание сухих веществ, т.е. массовая доля сухого остатка, или концентрация смолы определяет условия и качество склеивания древесины. Этот показатель выражает ту часть связующего, которая остается после отверждения клея и удаления всех летучих веществ.

Минимальная концентрация ФФС составляет 35 %, концентрация КФС зависит от ее назначения. В производстве фанеры и облицовывании шпоном деталей мебельных изделий рекомендуется использование смол с более высокой концентрацией (66…68 %). При этом в процессе отверждения из клеевого шва удаляется меньше воды, снижается усадка клеевого шва и увеличивается его прочность. Меньшее количество воды в клее способствует более благоприятным условиям интенсификации процессов склеивания. При этом уменьшается давление пара, образующегося в клеевом соединении, и снижается время выхода парогазовой смеси из клеевого шва. Также повышение концентрации смолы положительно сказывается на прочности клеевого соединения, т. к. более высокое содержание сухих веществ снижает впитываемость клея в поры древесины.

В производстве ДСтП высокая концентрация смолы затрудняет ее распыление через форсунки при осмолении стружки в смесителе. При производстве трехслойных плит (самых распространенных) рекомендуется использование рабочих растворов связующего следующей концентрации: для наружных слоев 53…54 %, для внутреннего слоя 58…62 %. Использование более концентрированного связующего во внутреннем слое связано с более трудными условиями удалением пара из него в процессе прессования и с меньшей температурой нагрева среднего слоя.

Содержание сухих веществ зависит от вида и соотношения исходных компонентов при синтезе и от количества отгоняемой при вакуумной сушке воды.

Повысить концентрацию КФС можно разными способами:

1. Применение вакуумной сушки на заключительной стадии синтеза смолы.

Способ позволяет увеличить концентрацию, но при использовании вакуумирования возрастает энергоемкость процесса синтеза смолы и увеличивается количество сточных вод, подлежащих очистке.

2. Применение при синтезе вместо формалина (раствора формальдегида) карбамидоформальдегидного концентрата.

Исследования показали, что чем выше концентрация смолы (в интервале 50…80 %), тем меньше время ее отверждения в клеевом слое. Более быстрое отверждение клея более высокой концентрации обусловлено сокращением времени на удаление из клеевого слоя свободной влаги до начала образования клеевого соединения.

Массовую долю сухого остатка (МДСО) можно определять прямым весовым методом или косвенным – рефрактометрическим. Весовой метод является наиболее точным, но и более длительным и трудоемким. При использовании весового метода навеску смолы высушивают в сушильном шкафу до абсолютно сухого состояния.

В настоящее время созданы приборы, работающие по этому методу, которые позволяют удалить летучие вещества путем инфракрасного излучения за 10…15 мин (например, влагомер термогравиметрический инфракрасный).

При косвенном измерении МДСО сначала определяют коэффициент рефракции смолы на специальном приборе – рефрактометре. Принцип действия рефрактометра основан на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления.

Коэффициент рефракции смолы есть отношение синуса угла падения светового луча к синусу его преломления в данной среде. Коэффициент рефракции среды пропорционален ее плотности.

Для оценки МДСО по этому показателю используют калибровочные прямые – графики зависимости между коэффициентом рефракции и концентрацией смолы, которые строятся экспериментально для каждой марки. Эти графики для ряда марок смол приведены в ГОСТ 14231–88.