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
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." .о i- .а 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