Файл: Литвинцева, Г. А. Химические материалы, применяемые в мебельной промышленности.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Г А-Л ИТВИНЦЕВА В.Ф.ПАВЛОВ М.Е.МЕДВЕДЕВ

МАТЕРИАЛЫ

ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МЕБЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Издание второе, переработанное и дополненное

ИЗДАТЕЛЬСТВО

„ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ"

М О С К В А - 1 9 7 3

ГОС. P ' l ' "-"!ГЯ УДК 684.66.018 научи . ; - кая

биб." i- 1 ' ОР

^...Я£: ;П/;;.Р

4MTAJ. ;.:,ого ЗАЛА

Ц.1(~11/&0 /SPSS

Химические материалы, применяемые в мебельной промышлен­

ности. Изд. 2-е, переработ, и доп. Л и т в и н ц е в а Г. А.,

П а

в ­

л о в В. Ф., М е д в е д е в М. Е. «Лесная промышленность»,

1973

г.,

240.

 

 

Приведены систематизированные справочные данные по приме­ нению клеевых отделочных материалов, материалов из пластмасс, древесностружечных и древесноволокнистых плит в мебельной про­ мышленности.

Дана краткая характеристика химических материалов, приме­ няемых в производстве мебели. Описаны свойства исходных ве­ ществ. Дана их классификация. Изложены краткие технологические режимы применения описанных материалов. Описаны правила хра­ нения и техника безопасности при работе с химическими материа­ лами.

Таблиц 25.

Литвинцева Галина Александровна, Павлов Владимир Федорович, Медведев Михаил Ефимович

ХИМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МЕБЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Редактор издательства Максакова А. М. Технический редактор Иванов 10. И.

Корректор Аралова В. И.

Переплет художника Хромова В. А.

Сдано в набор 27/IV 1973 г. Подписано к печати 15/XI 1973 г. Т-18148. Формат 60x90'/ieБумага картограф. Усл. печ. л. 15.

Уч.-изд. л. 17,10 Тираж 6800 экз. Заказ 2074. Цена 1 руб. 11 коп.

Тематический план 1973 г. № 99. Издательство „Лесная промышленность",

Москва, Центр, ул. Кирова, 40а

Управления

Типография им. Анохина

по делам издательств,

полиграфин

Совета

и книжной торговли

АССР

Министров Карельской

Петрозаводск, ул. «Правды», 4

3153—099 037(01)—73

(6) Издательство «Лесная промышленность», 1973 г.


Глава I

СМОЛЫ И КЛЕИ НА ИХ ОСНОВЕ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КЛЕЯХ

Все виды столярных соединений, фанерование, сборка отдель­ ных узлов изделия выполняются на клею. Прочность отдельных соединений и целых конструкций из древесины часто обусловли­ вается прочностью клеевых соединений.

Применение клея облагораживает древесину, улучшает внеш­ ний вид простых пород, позволяет более рационально использовать древесину.

Качество клеев, применяемых в деревообработке, определяется следующими основными показателями:

прочностью клеевого шва. Согласно ГОСТ 16371—70 клеящие материалы, используемые при изготовлении мебели, должны обес­

печивать

предел прочности при скалывании по

клеевому

слою

в сухом

состоянии

при фанеровании — не менее

10

кгс/см2,

в ос­

тальных

случаях — не менее 20 кгс/см2. Применяемый

клей не дол­

жен вызывать изменения цвета отделанной поверхности;

 

водоупорностью.

Все клеи по водоупорности

делятся на

три

группы: высоководоупорные, относительно водоупорные и неводо­ упорные. К неводоупорным относятся клеи, создающие соединения, прочность которых при вымачивании или кипячении в воде сни­

жается более чем на 50%.

Если прочность снижается более чем

на 20%, клей считается высоководоупорным;

 

 

 

жизнеспособностью

— способностью клея сохранять

жидкотеку-

чее состояние в течение определенного времени;

 

 

 

биологической

стойкостью

против

поражения

бактериями

и грибками;

 

 

 

 

 

 

 

 

простотой в употреблении

и

безвредностью;

 

 

 

формоустойчивостью

и

обрабатываемостью

клеевого

соеди­

нения;

 

 

 

 

 

 

 

 

дешевизной и

доступностью.

 

 

 

 

 

Классификация клеев. В

зависимости

от характера

исходных

материалов клеи принято разделять на три группы: клеи животно­ го происхождения, клеи растительного происхождения и синтети­ ческие клеи.

3


К л е и ж и в о т н о г о п р о и с х о ж д е н и я вырабатывают из белковых веществ, содержащихся в соединительных тканях (мезд­

ра, кожа, сухожилия и т. д.),

костях,

крови и молоке

животных.

К ним принадлежат клеи коллагеновые

(глютиновые),

казеиновые

и альбуминовые. Глютиновые

клеи, в зависимости от

исходного

сырья, в свою очередь разделяются на мездровые, костные и рыбьи.

Р а с т и т е л ь н ы е к л е и получают из белка

некоторых

бобо­

вых растений, из растительных смол и крахмала.

К этой

группе

с некоторой условностью можно отнести клеи на основе целлю­ лозы.

При приготовлении животных и растительных клеев не надо

применять отвердители, при склеивании ими

не требуется высо­

кой

температуры

и высоких

давлений

(удельное

давление

3—8

кгс/см2) при

прессовании.

Но животные белковые

клеи —

глютиновый, казеиновый и альбуминовый, равно как и раститель­ но-белковые клеи, обладают серьезными недостатками. Они био­ логически нестойки и неводоупорны, а также могут употребляться как пищевые и кормовые продукты (костная мука, творог, кровь).

В качестве заменителей животных и растительных белковых клеев в настоящее время получили широкое применение синтети­ ческие клеи, отличающиеся водоупорностью, биологической стой­ костью и дающие весьма прочное клеевое соединение.

Приготовление синтетических клеев в большинстве случаев не сложно и, кроме того, они почти в 3 раза дешевле белковых. Недо­

статком многих синтетических

клеев является их

токсичность.

С и н т е т и ч е с к и е к л е и

получают в виде

растворов синте­

тических, конденсационных и полимеризационных смол и других высокополимерных материалов. Наиболее известными представи­ телями этой группы являются феноло-формальдегидные и моче- вино-формальдегидные (карбамидные) клеи.

Синтетические клеи приготовляются на основе синтетических

смол.

 

 

 

Синтетические

смолы,

как и ряд других веществ,

представляют

собой группы так

называемых высокомолекулярных

химических

соединений. Они

состоят

из гигантских молекул, получающихся

путем возникновения последовательной химической связи многих сотен, тысяч и десятков тысяч простых молекул органического ве­ щества.

Наиболее

часто используемый

для получения

синтетических

смол фенол

(карболовая

кислота — СбНбОН) имеет

молекулярный

вес 94, меламин C3 H6 N6—126,

формальдегид — НСОН — 30,

мочевина (NH2 bCO — 60.

с укрупненными молекулами происходит

Образование веществ

в результате химических процессов полимеризации и

поликонден­

сации.

 

 

 

Полимеризационные

смолы.

Полимеризация — это

процесс об­

разования высокомолекулярного

вещества путем присоединения

друг к другу молекул мономера без выделения побочных продук­ тов. Процесс полимеризации приводит к образованию полимера,

4


молекулярный вес которого равен сумме молекулярных весов реа­ гирующих молекул. Необходимым условием протекания реакции полимеризации является наличие в ней ненасыщенных веществ, имеющих двойные или тройные связи в молекуле мономера.

Исходными веществами в процессе полимеризации чаще всего являются непредельные (ненасыщенные) углеводороды вида СпН2п. Процесс полимеризации можно представить схематически. Этилен

(С2Н4)—бесцветный

газ. Его структурная

формула

СН2 = СНг

показывает

наличие

сво;бодной двойной связи. Под действием дав­

ления в присутствии

катализатора эту связь можно

разорвать

и получить

молекулу со

свободными

валентными

связями

(—СН2 —СНг—), способную

к последующему соединению в груп­

пы. Или, например, при получении поливинилацетатных смол поли­

меризация винилацетата протекает по следующей

схеме:

/гСН> = СНОСОСНз —>• ..(СНа - ОН - СН, -

СН -)п':2

ОСОСНз

ОСОСНз

В результате полимеризации получается новое, обычно твер­ дое вещество (полимер), обладающее совершенно иными физикохимическими свойствами, чем исходный материал. Чаще всего это полимеризационная смола. При этом не происходит ни изменения состава вещества, ни выделения каких-либо побочных продуктов

реакции, и молекулярный

вес полимера

всегда

равен сумме

моле­

кулярных весов мономеров, из которых образовалась

молекула

полимера.

 

 

 

 

 

Свойство полимеров

под действием

температуры

переходить

в пластическое и плавкое состояние, а после

охлаждения

вновь

отвердевать называют термопластичностыо, а материалы, облада­ ющие подобными свойствами,— термопластическими. Это свойство характерно для полимеризационных смол и сохраняется ими неоп­ ределенно долгое время.

К полимеризационным смолам относятся поливинилацетатные, полиуретановые, карбинольные, каучуковые и др.

Конденсационные смолы. Высокомолекулярные соединения мо­ гут быть получены в результате реакции соединения, происходя­ щей между двумя или несколькими различными органическими веществами. Если при этом образуется новое вещество с выделе­ нием в качестве побочного продукта воды или иного неорганиче­ ского соединения, то такая реакция носит название реакции кон­ денсации. Реакция конденсации может происходить и между моле­ кулами одного вещества, если в его структуре на концах молекулы имеются функциональные группы.

Здесь уплотнение молекул, образование групп происходит уже не вследствие разрыва двойных валентных связей, как при поли­ меризации, а в результате реакции между так называемыми

5


функциональными группами, имеющимися .в .исходных веществах, протекающей гори нагревании в .присутствии катализаторов.

Функциональными группами, или группами, способными реа­ гировать, являются группы Н—, ОН—, С—, Нг—, —НСО и др.

Элементарные составы исходных веществ и полученного про­ дукта конденсации не одинаковы. В последнем отсутствуют выде­

лившиеся в процессе

реакции

побочные продукты. Продуктом кон­

денсации чаще всего

является

смолоподобное вещество — синтети­

ческая смола.

 

 

Реакция конденсации фенола и формальдегида имеет вид

ОН

 

 

+ 2 С Н 2 0 +

 

+ л Н 2 0

или, например, для мочевино-формальдегидных смол

NH,

О

NH-CHpOH

NH—CHo—NH

 

 

I

II

 

1

/

7

 

 

с = о + н с — > с = о - ^ с = о

с = о + г с н - о

i

l

l

 

\

\

\

&

NH,

 

 

NH-CH2 OH

N H - C H r N H

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

NH-CI-bOH

NH — С Н2

— N — С Н 2 N С Н , — N— СН,ОН

 

I

I

 

I

I

I

 

 

С = 0

=>• С = 0

 

С = 0

С = 0

С = 0 +

SHoOar.d

I

I

 

I

I

I

 

 

NH-CHz OH

N H — С Н 2 — N H

NH — C H Z — NH

 

 

В зависимости от соотношения исходных веществ и вида ката­ лизатора в результате реакции конденсации могут быть получены смолы двух типов — термопластические и термореактивиые. Так, в процессе'конденсации фенола и формальдегида при избытке фе­ нола и в присутствии кислого катализатора получается новолачная термопластическая смола.

В присутствии щелочного катализатора, обычно NaOH, в про­ цессе конденсации получаются термореактивные резольные смолы,

6