Ускорители процесса склеивания фанеры
В настоящее время в России изготавливают фанеру общего назначения на карбамидоформальдегидных клеях марки ФК и фенолоформальдегидных клеях марки ФСФ. Важной задачей для изготовителей фанеры является повышение производительности процесса склеивания. Фанера марки ФСФ более востребована как на внутреннем, так и на внешнем рынке, особенно в строительстве, и к тому же она менее токсична по сравнению с фанерой ФК. Но время склеивания фанеры на фенольных клеях в 1,5-2 раза больше, чем на карбамидных, поэтому вопрос увеличения производительности склеивания фанеры марки ФСФ очень актуален.
Рис. 1 Рис. 2
В Лесотехнической академии (ЛТА) проведены исследования и промышленные внедрения, связанные с решением указанных вопросов. Для ускорения процесса склеивания карбамидными клеями применен активный наполнитель, названный аэросилом техническим. Введение его в клей в количестве 5-10 мас. ч. позволяет ускорить процесс склеивания на 20-35 % в зависимости от толщины фанеры. Водостойкость фанеры повышается на 10-15 %, что особенно важно при применении малотоксичных смол, имеющих относительно низкие клеящие свойства, а также повышенные требования ГОСТ к показателю водостойкости. Аэросил технический является нетоксичным отходом химического производства и изготавливается в Белоруссии.
Склеивание фанеры на фенольных смолах обычно производят без отвердителя. Применение отверждающей композиции на основе аммония хлористого и калия углекислого позволяет не только уменьшить время склеивания на 20-35 %, но и повысить на 20-30 % водостойкость клеевого соединения. Жизнеспособность клеевой композиции сохраняется в течение не менее 8 часов. Следует отметить, что оба ускорителя процесса недефицитны и недороги.
Не менее важной проблемой является расслоение фанеры при снижении давления в процессе склеивания. Расслоение происходит из-за интенсивного выхода пара, образующегося в пакете в процессе склеивания при температурах 105-130 °С. Давление пара тем выше, чем больше температура склеивания. Предотвращение расслоения особенно актуально при изготовлении фанеры из хвойного шпона и толстой фанеры, которые обладают плохой паропроводностью.
Радикальным путем ликвидации расслоения при сохранении принципа горячего склеивания является снижение температуры процесса до 93-98 °С. В этих условиях давление парогазовой смеси в пакете не превышает атмосферное. Однако склеивание традиционными клеями при такой температуре заведомо ведет к замедлению процесса.
Рис. 3
Разработанная в ЛТА совместно с Центральным научно-исследовательским институтом фанеры (ЦНИИФ) клеевая композиция, содержащая комплексный отвердитель, позволила ускорить на 15-20 % процесс склеивания при указанном температурном интервале. При этом жизнеспособность клея сохраняется в течение не менее 6-8 часов при температуре 18-25 °С. Другим достоинством технологии является исключение периода медленного снижения давления на пакет в конце процесса. Это упрощает гидросистему пресса. Кроме того, очевидна экономия тепловых затрат на процесс, на 1-2 % уменьшается упрессовка пакетов. Безусловно, внедрение такой технологии требует перевода пресса на водяной обогрев, несколько усложняется приготовление клея, однако преимущество ее - полная ликвидация брака от расслоения пакета - очевидно.
Вопрос экологической безопасности продукции, который уже в 2008 году затронет всю продукцию, поставляемую на западные рынки, в полной мере касается и фанеры, в том числе и малотоксичной, марки ФСФ. Избежать потери рынков в связи с недопуском на них фанеры, производимой на фенольных и тем более карбамидных клеях, возможно путем перехода на склеивание фанеры меламиновыми клеями. Меламиновые смолы дороже вышеуказанных, однако склеенная с их применением фанера нетоксична.
Специалисты ЛТА совместно с ЦНИИФ разработали и меламиновые смолы, а также провели работу по установлению режимов склеивания клеями на их основе.
В результате установлена возможность некоторого удешевления смолы путем введения в нее карбамида. Время склеивания фанеры такими клеевыми композициями на 30-40 % меньше аналогичного показателя фенольных клеев. При этом достигаются характеристики фанеры, соответствующие группе продукции повышенной водостойкости.
На основании изложенного можно заключить, что в настоящее время имеются реальные решения в области склеивания фанеры, позволяющие повысить водостойкость и уровень экологической безопасности продукции, сократить время склеивания, исключить брак продукции из-за расслоения, обеспечить экономию энергоресурсов.
Алексей ЧУБОВ
