2020-10-10
149
| Порода древесины | Термодинамические показатели подложки | ||
| Критическое поверхностное натяжение σкр, мН/м | Работа адгезии W а, мДж/м2 | Поверхностное натяжение σ23, мН/м | |
| Березовый шпон: – без ложного ядра | 41,5 41,2 | 83,1 82,5 | 62,2 61,9 |
| – с ложным ядром | 44,5 46,5 | 84,5 96,8 | 65,3 62,0 |
| Осиновый шпон | 43,9 44,7 | 94,6 90,7 | 39,3 39,8 |
| Сосновый шпон | 47,6 49,4 | 88,3 89,4 | 57,6 58,3 |
| Сосновые пиломатериалы: – радиальные | 49,8 | 99,8 | 51,6 |
| – полурадиальные | 50,0 | 100,1 | 51,7 |
| – тангенциальные | 51,6 | – | – |
Примечание. В числителе приведены показатели для лицевой стороны шпона, в знаменателе – для оборотной.
Рис. 1.6. Влияние поверхностного натяжения связующего на прочность клеевого соединения фанеры при скалывании
Рис. 1.7. Зависимость поверхностного натяжения смолы СФЖ-3013 от количества и размера частиц алюмосиликатов
Положительное влияние на поглощение древесиной связующего и скорость его отверждения, оказывает и способность древесины к избирательной адсорбции влаги, увлекающей за собой молекулы клея. Этот эффект широко используется в практике склеивания шпона на операции подготовки клеевого слоя к склеиванию, позволяющего достичь требуемой вязкости адгезива непосредственно перед пьезотермообработкой.
Вышеизложенное подтверждает известное положение об ограниченности молекулярно-адсорбционной теории адгезии, не способной в полной мере объяснить причины прочной связи адгезива и подложки. Однако, поглощение клея древесиной увеличивает площадь контакта, способствует сближению молекул, создает условия для их взаимодействия. А интенсивное поглощение подложкой влаги из клея повышает вязкость последнего, что благотворно влияет на когезионную прочность связующего и скорость его отверждения.
При нанесении жидкого раствора клея на шпон, вследствие избирательности адсорбции, вода, содержащаяся в связующем, активно поглощается подложкой и проникает вглубь ее, благодаря капиллярно-порис- той структуре древесины и особенностям ее взаимодействия в сухом состоянии с влагой. Это приводит к послойному изменению концентрации раствора клея и переносу вещества в пределах жидкой фазы. Частично вместе с влагой перемещается в поры древесины и собственно клей. Массопередача между твердой и жидкой фазами складывается из массоотдачи внутри жидкой фазы и переноса последней в твердом теле. Перенос связующего в неподвижном слое древесины представляет собой неустановившийся процесс с переменной послойной концентрацией.
При горячем прессовании массообменные процессы существенно изменяются, так как происходит отверждение клея, изменяется значение коэффициентов диффузии в связи с изменением плотности, температуры и давления, имеют место химические реакции, изменяющие свойства фаз и сопровождающиеся выделением побочных продуктов.
В результате массообменных процессов на каждом из этапов связующее проникает вглубь древесины, увеличивая площадь контакта склеиваемых листов шпона. Глубина проникновения клея в подложку существенным образом влияет на качество клеевого соединения, поэтому рассмотрим этот вопрос подробнее.
Древесина, как материал, подлежащий склеиванию, представляет собой неоднородную, пористую, деформируемую среду, взаимодействующую с жидкостью (клеем). При ее пьезообработке в сухом виде полости играют пассивную роль, и описание деформации в первом приближении возможно уравнениями теории упругости.
