Облицовывание профилей
Клеевые материалы для окутывания погонажа. Часть 1
Клеи на основе ПО, включая ЭВА и АПАО, а также ПУР − эти названия, бесспорно, хорошо знакомы нашим читателям из предыдущих публикаций в журнале. В этой статье будет рассмотрено применение вышеназванных материалов при облицовывании профильного погонажа.
Плинтусы и уголки из ПВХ, наличники и рамочные профили из MDF, евровагонка или вагонка из цельной древесины, алюминиевые профили в оконных стеклопакетах − все это элементы декора, которые украшают наше жилище. Современный покупатель уделяет внимание не только форме изделия, но и его цвету и рисунку. Именно рисунок на поверхности изделия подчеркивает неповторимость интерьера помещения.
Декоративное покрытие профильного погонажа создают, не только используя лакокрасочные материалы, но и с помощью облицовывания (ламинации) ПВХ-пленками, декоративными бумагами с финиш-эффектом, натуральным шпоном и т. п. Этот процесс еще называют технологией укутывания, окутывания или оборачивания. Профиль изготавливают с односторонней (с внешней или внутренней стороны) или двухсторонней ламинацией.
Технология облицовывания не обходится без применения клеевого материала. Для окутывания профилей используют клеи на основе этиленвинилацетата (ЭВА), аморфного полиальфаолефина (АПАО), полиамида (ПА), полиуретана (ПУР).
Основные требования к материалам предъявляют по температуро- и влагостойкости, стойкости к старению, высокой начальной прочности для переработки в режиме in-line (с англ. − встроенный в линию). Наиболее востребованы сегодня гранулированные клеи-расплавы. «В то время как история применения клеев-расплавов на основе ЭВА насчитывает уже полвека, полиуретановые используются лишь с конца 1980-х годов, а АПАО-расплавы − с начала 1990-х. В России ПУР-расплавы активно применяют лишь последнее десятилетие, а рынок потребления АПАО начал расти у нас только последние два года, − поясняет менеджер по продажам и технический консультант компании Forbo Industrial Adhesives Russia Александр Балашов. − Клеи на основе растворителей, а также на полиуретановой, полиэфирной и нитрилкаучуковой основе, которые широко использовались ранее в технологии оборачивания, теряют конкурентоспособность на рынках многих стран Европы. Основная причина − содержание в них хлористых растворителей. А вот в Турции, России и на Украине наблюдается рост потребления перечисленных клеев».
Для клеев-расплавов немаловажным показателем является плотность. В зависимости от того, больше она 1,00 г/см или меньше, различают наполненный и ненаполненный клеевой ЭВА-материал. Для ПУР-клеев в зависимости от содержания в их составе кристаллического полиуретана плотность ненаполненного материала − 1,10−1,20 г/см. «Наполнение клея снижает его стоимость, но ухудшает клеящие характеристики. Расход клея с наполнителем, как правило, больше, чем ненаполненного. Об этом иногда забывают “мудрые” снабженцы предприятий, которые “охотятся” за самой низкой ценой клеевого материала за один килограмм», − поясняет г-н Балашов. Если клей наносится с помощью щелевой головки системы клеенанесения, то используют ненаполненный материал. При нанесении клея вальцом или роликом применяют как наполненный, так и ненаполненный материал.
По словам руководителя направления «Технология облицовывания профилей» московского представительства компании Klebchemie M. G. Becker GmbH & Co. KG Юрия Евдокимова, «качественное склеивание обеспечивается не только верным выбором клеевого материала, но и подготовкой исходного профиля. Его следует выдержать в течение 24 часов при комнатной температуре; удалить посторонние включения с его поверхности и подогреть перед облицовыванием до 45−60 °С».
Достопочтенные полиолефины
В расплавленном состоянии ЭВА-клей отлично смачивает поверхность материала и, затвердевая, надежно соединяет поверхность и облицовочный материал. Расход клея зависит от типа поверхности, типа клея и условий работы. Например, в случае облицовывания профилей тонкими меламиновыми бумагами (плотность бумаги − 40−60 г/м), ровных поверхностей на высокоскоростном оборудовании расход клея − всего 40−50 г/м. Но при окутывании деталей из MDF или ДСП натуральным шпоном расход увеличивается до 100−150 г/м.
По словам г-на Балашова, «для получения минимального расхода очень важно обращать внимание на предварительную обработку материала профиля (подогрев, фрезеровка, очистка), четкую настройку оборудования (в том числе на то, равномерно ли наносится клеевой слой по ширине пленки), тип декора или пленки, а также на температуру и качество клея».
Температура в диапазоне 180−190 °C рекомендуется для использования большинства ЭВА-клеев. Но на предприятиях температуру при окутывании погонажа ПВХ-пленками понижают до 150−170 °C, иначе пленка начинает размягчаться.
В зависимости от используемой облицовки при окутывании температуру повышают до 210 °C. Обычно рабочую температуру клея повышают в нескольких случаях: если температура в помещении ниже требуемой по технологическим условиям; если скорость подачи детали в станок ниже скорости отверждения клея; если производитель профильного погонажа пытается снизить затраты на материалы − уменьшить расход клея.
Следует отметить, что вязкость клеев-расплавов повышается с увеличением температуры. Например, вязкость клея уменьшается вдвое, если температуру клея увеличить на 20 °С.
Иногда при работе с CPL (пластиком низкого давления) температуру использования клея повышают, так как сам по себе этот материал жесткий и хрупкий и окутать сложные поверхности без трещин сложно. При повышении температуры смола, входящая в состав CPL, начинает размягчаться, и материал становится более эластичным. Податливости CPL добиваются при помощи регулировки температуры клея, предварительного подогрева пластика и установки дополнительных фенов на станке окутывания.
При окутывании профилей шпоном можно использовать ЭВА-клеи в тех случаях, когда не нужна повышенная термостойкость. Однако если в дальнейшем изделие покрывается УФ-отверждаемым лаком, планируется его эксплуатировать во влажных помещениях или есть требования по повышенной термостойкости, то используются АПАО-клеи и − реже − полиуретановые клеи (расплавы или двухкомпонентные жидкие). При использовании тяжелых финиш-пленок, пленок Elesgo или «японской» бумаги лучше подойдут клеи на основе АПАО. У них меньше расход, а качество склеивания выше по сравнению с ЭВА-клеями. «Японская» бумага − новый вид бумажных пленок. Это декоративная бумага с финиш-эффектом, которая обладает высокой стойкостью к бытовым химическим очистителям. Плотность этого материала − 40−100 г/м.
При окутывании профилей меламиновыми бумагами плотностью от 40 до 80 г/м можно использовать наполненные или ненаполненные клеевые материалы на основе ЭВА.
Наряду с применением бумажных материалов в последние годы для облицовывания профилей используются синтетические пленки на основе полипропилена (ПП) и поливинилхлорида (ПВХ). Они позволяют не только придать элементам мебели оригинальный вид, но и обеспечить им повышенные эксплуатационные характеристики: долговечность, износостойкость и стойкость к бытовым химическим средствам очистки. Но ПВХ- и ПП-пленки обладают довольно низкой температуростойкостью − до 100 °С, что не позволяет использовать их вместе с классическими ЭВА-клеями-расплавами (рабочая температура − 160−210 0С).
Обрабатывать термочувствительные ПВХ-пленки следует при максимальной температуре 130−150 °C. Такая температура оптимально подходит для полиуретановых клеев-расплавов, у которых диапазон рабочих температур − от 110 до 150 °C. Однако такой тепловой обработке сложно подвергнуть термопласты, рабочая температура которых − обычно от 170 °C. Поэтому при невысоких скоростях линий используют ЭВА-клеи с низкой рабочей температурой (130−150 °C). При высоких температурах охлаждение клея происходит за счет быстрой передачи тепла от пленки профилю. Однако эти клеи отличаются крайне низкой термостойкостью (около 50−55 °C) и морозостойкостью (клей становится хрупким уже при 0…+5 °C). Поэтому использование термопластов оправданно только в случае изготовления скрытых (вроде ящичного погонажа) или внутренних элементов отделки.
При оборачивании профильного погонажа CPL, ламинатином, акриловым пластиком, толстыми ПВХ-пленками (толщиной более 0,4 мм и до 2 мм) применяют АПАО-клеи или полиуретановые клеи-расплавы с повышенной вязкостью и повышенной начальной адгезией.
Полиуретаны
Для окутывания профилей из алюминия, ПВХ или АБС-пластика используют полиуретановые клеи-расплавы либо двухкомпонентные клеи на основе органических растворителей. При облицовывании алюминиевых профилей рекомендуется проводить механическую обработку поверхности − удалять пленку оксида алюминия.
ПУР-материалы находят применение и при окутывании погонажа легкими меламиновыми бумагами, тяжелыми финиш-пленками, «японской» бумагой, пленками Elesgo. Расход ПУР-расплава неодинаков и меняется в зависимости от способа нанесения. Технологии применения ПУР-клеев-расплавов широко не используются в России. Тому есть ряд объективных причин: высокая цена полиуретанового клея по сравнению с клеями ЭВА, а также необходимость использования специального оборудования. ПУР-клей вступает в реакцию с влагой воздуха. Специальное оборудование предназначено для плавления и подачи материала на узел нанесения в герметичных условиях, а также позволяет удалять после отверждения остатки прореагировавшего клея без повреждения системы клеенанесения.
Рабочая температура клея 120−140 °C. С тонкими пленками работают при температуре 110 °C. При низкой температуре учитывают, что снижается качество нанесения клея на пленку. «Производительность оборудования c использованием ПУР-клеев все же ниже, чем при ЭВА. И этому есть рациональное объяснение: при отверждении ПУР-клей реагирует с влагой и требуется определенное время, чтобы произошло взаимодействие между клеем и декоративной пленкой. Скорость оборудования, на котором используется ПУР-расплав, − 6−70 м/мин. Для высокоскоростного оборудования целесообразно использовать ПУР-клеи с уже введенным отвердителем. Например, это ПУР-клеи класса catalysed reactive hotmelts», − говорит г-н Балашов.
«Скорость работы линии облицовывания, на которой применяются ПУР-клеи, сопоставима с производительностью оборудования с ЭВА-клеями-расплавами (6−80 м/мин, а в отдельных случаях и до 100 м/мин), − рассказывает Юрий Евдокимов. − Но при всех плюсах технологии применения ПУР-клеев-расплавов следует учитывать тот факт, что для окончательного (химического) отверждения клеевого слоя необходим контакт нанесенного на пленку клея с воздухом. Кроме того, следует учитывать влажность воздуха. При планировании производства нужно предусмотреть время на дополнительную технологическую выдержку облицованного профиля перед дальнейшей обработкой. В зависимости от модификации ПУР-клея период такой выдержки профиля может сильно варьироваться. Подбор той или иной марки ПУР-клея зависит от особенностей производственного процесса и применяемого оборудования».
По словам г-на Балашова, «несмотря на сравнительно высокую стойкость к действию ультрафиолета (УФ) современных полиуретановых клеев, в их состав входят ароматические изоцианаты, например МДИ (4,4’-метилендифенилдиизоцианат), ТДИ (толуолдиизоцианат), которые весьма чувствительны к УФ. Поэтому при производстве изделий, эксплуатируемых вне помещения, особые требования предъявляют к качеству пленок».
Облицовывание синтетическими пленками на основе ПВХ или ПП также не обходится без полиуретановых термореактивных клеев или двухкомпонентных полиуретановых жидких клеев на основе растворителей. Иногда для окутывания ПВХ- или ПП-пленками можно использовать термопласты (ЭВА, АПАО). Например, при производстве ящичного погонажа (боковые стенки выдвижных ящиков). Многие производители не хотят тратить время на прочистку или перенастройку оборудования при переходе, допустим, с ПВХ– или ПП-пленок на бумажные и обратно, поэтому отдают предпочтение ПУР-клеям.
Рекомендации компаний
работы с клеями для облицовывания профильного погонажа
В нашей стране востребованы клеевые материалы Henkel, Klebchemie M. G. Becker GmbH & Co. KG, Forbo Industrial Adhesives, Jowat AG, Kiilto Oy, Follman, Dural, ООО «Группа “ХОМА“», ООО «Лека Пласт» и др. У каждого производителя или поставщика клеевого материала свои методики и «тонкости» работы с клеевым материалом при облицовывании профильного погонажа (табл. 1).
«Раньше для облицовывания профилей применялся строганый шпон, который приклеивался на специальном облицовочном оборудовании с помощью клеев-расплавов на основе ЭВА. При облицовывании строганым шпоном высока вероятность его растрескивания. Для решения этой проблемы была внедрена технология дублирования шпона тонкой бумагой, которая служит дополнительным армирующим слоем, − рассказывает г-н Евдокимов. − Ранее склеивание шпона и бумаги выполнялось с помощью клеев на основе ПВА (поливинилацетата). Но так как ПВА-клеи в своей основе содержат воду, наблюдался ряд недостатков: происходило частичное впитывание всего клеевого слоя в мягкие слои древесины, на сушку клея приходились значительные энергозатраты, шла реакция клея с лакокрасочными материалами и многое другое». Специально для этой технологии фирмой Klebchemie были разработаны ПУР-клеи для дублирования шпона Kleiberit 702.7, 707.8 и 707.9. При минимальном расходе клеевое соединение обладает высокой температуро- и влагостойкостью.
Для качественного приклеивания шпона применяется клей-расплав на основе ЭВА Kleiberit 746.2 − для строганого шпона и Kleiberit 743.6 (производства компании Klebchemie) − для дублированного шпона. Высокая вязкость Kleiberit 746.2 (50 000 мПа.с при 120 °С) обуславливает высокую первоначальную адгезию склеиваемых материалов и отсутствие дефектов готовой продукции.
После облицовывания профиля текстурной бумагой или натуральным шпоном возможна дополнительная операция − покрытие деталей лакокрасочными материалами. Качественная покраска поверхности − одна из основных проблем, стоящих перед производителями мебели, использующими бумагу и шпон. К клеевому соединению предъявляются высокие требования по температуростойкости. В этом случае рационально применять клеи Kleiberit 753.3, Kleiberit 750.3, температуростойкость которых доходит до 110 °С. «При переработке тонких бумажных пленок основным критерием оценки пригодности того или иного клеевого материала служит не только уровень адгезии склеиваемых материалов, но и себестоимость клея в единице продукции, − считает г-н Евдокимов. − И только использование ненаполненных ЭВА-клеев, например, Kleiberit 743.9 или Kleiberit 743.7, позволяет добиться снижения себестоимости клея в единице продукции».
Для облицовывания ПВХ-пленками древесных профилей рекомендуется применять Kleiberit 702.5. Для тонких ПВХ-пленок компания Klebchemie разработала низкотемпературный ПУР клей-расплав 706.4, который может перерабатываться при температуре 90−110 °С.
Ненаполненный ЭВА-клей-расплав swift®therm 4275 компании Forbo подходит для оборачивания профилей из MDF, ДСП, массива древесины бумажными финиш-пленками различной толщины и тонким шпоном с подложкой. Обладает высокими термостойкостью и начальной адгезией. Клей swift®therm 4275 характеризуется термостойкостью около 90 °C. Свойства материала не ухудшаются и после процедуры УФ-лакирования. Время, затрачиваемое на сушку лакокрасочного покрытия, не должно превышать рекомендуемое производителем клеевого материала. Иначе поверхность изделия может перегреться (нагреться до 110 °С), и произойдет быстрое расслоение по клеевому шву.
Ненаполненный АПАО-клей-расплав swift®therm 4365 компании Forbo отличается высокой начальной адгезией и превосходной стабильностью в расплавленном состоянии. Более вязкий аналог клея swift®therm 4365 − swift®therm 4362 − может использоваться для оборачивания профилей шпоном с большим количеством пор на поверхности. Оба клея обладают очень высокой термостойкостью. Температура размягчения клеев марки swift®therm 4365 и swift®therm 4362 значительно выше, чем у ЭВА-клеев, и составляет приблизительно 150 °С. Наполненный клей-расплав swift®therm 4271 на основе ЭВА (Forbo) лучше применять для оборачивания профилей на древесной основе бумажными финиш-пленками различной толщины и тонким шпоном с подложкой на вальцовом оборудовании. Низковязкая версия двухкомпонентного полиуретанового клея на основе растворителя 4510 − swift®col 4510NV хорошо подходит для тонких пленок на основе ПВХ, полипропилена, импрегнированной бумаги.
Ненаполненный ЭВА-клей swift®therm 4274 (Forbo) с пониженной температурой обработки (140−170 °С) подходит для оборачивания профилей на древесной основе бумажными финиш-пленками различной толщины, пленками на основе ПВХ и полипропилена.
Особенно подходит для окутывания профилей из алюминия и ПВХ средневязкий полиуретановый клей-расплав swift®lock 4077 (Forbo). Благодаря высокой скорости отверждения конечное изделие готово к эксплуатации уже на вторые сутки после изготовления. Двухкомпонентный полиуретановый swift®col 4510 применяется в сочетании с отвердителем swift®hardener 9530. Изготовленное с его использованием изделие обладает высокой влаго- и термостойкостью. Для оборачивания сложных профилей, например, с малыми радиусами загиба, подойдет высоковязкий полиуретановый клей-расплав swift®lock 4955 (Forbo), который используют с пленками на основе ПВХ, полипропилена, импрегнированной бумаги, шпона, различных видов пластика (акрилового, АБС, CPL, Elesgo). Клей обладает высокой начальной адгезией и сопротивлением сдвигу.
Возможность использовать клей в разных условиях или с различными материалами всегда привлекала потребителя. По словам ведущего специалиста «Единой клеевой компании» («ЕКК») Михаила Тарасенко, «компания ‘’ЕКК’’ предлагает два вида клея производства Follmann для окутывания профилей на основе ЭВА − Folco-Melt WR 1351 и Folco-Melt WR2447. Наполненный высокотемпературный клей-расплав Folco-Melt WR 1351 универсален. Он подходит и для шпона, и для бумаги, что для наполненных клеев обычно нехарактерно. Клей используют в станках с системой дюзового нанесения. У ненаполненного клея Folco-Melt WR2447 минимальный расход по сравнению с предлагаемыми на рынке аналогами, что подтверждено протоколами испытаний крупных производителей погонажа (“Мастер и К”, “Профиль Лайн’’)». Компания «ЕКК» поставляет клеи на основе полиуретана производства Dural: среднетемпературный клей Dura-Pro 6111 с коротким периодом открытой выдержки и низкотемпературный Dura-Pro 6114 с длинным периодом открытой выдержки.
Средненаполненный клей-расплав homakoll 629 («Группа ‘’ХОМА’’») применяется для облицовывания профилей из MDF и древесины пленками на основе бумаг, пропитанных термореактивными смолами и шпоном (натуральным или fine-line). homakoll 629 отличает короткое время открытой выдержки, он обладает низкой вязкостью, великолепной способностью к смачиванию поверхностей, хорошо распределяется при нанесении. Рекомендуемая скорость линии − от 20 до 80 м/мин. О нюансах работы с материалом рассказывает продукт-менеджер ООО «Группа ”ХОМА”» Екатерина Краснова: «При работе с клеем-расплавом необходимо соблюдать рекомендуемый температурный режим в разогревающем резервуаре и рабочей ванночке. Для homakoll 629 рабочая температура составляет 160−180 °С. Также внимательно следует относиться и к соблюдению температурного режима в помещении, избегать сквозняков. В осенне-зимний период необходимо акклиматизировать материалы к условиям цеха. Склеивание холодных или влажных поверхностей может приводить к дефектам склеивания в связи со снижением времени схватывания клея».
Специалист компании «Сфинкс», официального дистрибьютора компании Henkel, Алексей Савченко рекомендует контролировать параметры оборудования при работе с клеями-расплавами Dorus (в особенности − «Дорус Рус КУ 819», «Дорус Q 825», «Дорус КУ 836») производства компании Henkel: «Температура клея в плавильном баке и на клеенаносящем узле должна регулярно проверяться с помощью альтернативных измерителей, так как встроенные датчики со временем могут давать значительную погрешность.
Эта разница температуры может привести либо к уменьшению открытого периода времени (деламинации материала от основы), либо к образованию нагара в клеевом бачке и на клеенаносящем узле. Перегрев расплава ухудшает качество склеивания. При работе на медленном оборудовании рекомендуется увеличить расход клея. Если скорость подачи станка ниже, чем указано в спецификации, рекомендуется поднять температуру на клеенаносящем вальце, чтобы компенсировать нехватку открытого периода. Не рекомендуется увеличивать максимальную рекомендованную температуру более чем на 10 °C. Дополнительный способ увеличения открытого периода времени − установка на линии приборов обдува горячим воздухом (дополнительных фенов или иных нагревательных элементов).
В случае длительного простоя автоматического облицовочного станка специалисты компании Henkel рекомендуют понизить температуру в клеенаносящем оборудовании примерно до 150 °C. При такой температуре клей будет поддерживаться в расплавленном состоянии, что позволит осуществить его быстрый нагрев и предотвратить образование нагара. Рекомендуется также перемешивать клей в случае, если его длительное время приходится держать в расплавленном виде в клеевом баке. Важным фактором стабильного качества готовой продукции является плановая очистка внешних и внутренних узлов оборудования, контактирующих с клеем-расплавом.
Для удаления остатков клея в холодном виде мы рекомендуем использовать холодный очиститель Melt-o-Clean. Очиститель Purmelt Cleaner 4 применяется для удаления остатков клеев-расплавов как на основе ЭВА, так и на основе полиолефина (АПАО) и полиуретана (ПУР) из клеевого бачка, вальцов, дюз и клеепроводящих путей оборудования.
Purmelt Cleaner 4 − гранулят, окрашенный в ярко-синий цвет для наглядного представления о процессе очистки оборудования. Применение очистителей позволяет значительно уменьшить время и снизить трудоемкость очистки оборудования».
Официальный дистрибьютор компании Jowat AG − ООО «Йоват» − занимается поставками ЭВА-клеев для окутывания профиля следующих марок: «Йоватерм 290.80», «Йоватерм 291.45», «Йоватерм 291.60», «Йоватерм 292.00», «Йоватерм 292.35» «Йоватерм 293.50». «Клеи-расплавы на основе АПАО компании Jowat AG для облицовывания профильного погонажа представлены на отечественном рынке марками ''Йоват Хайтерм 221.00'' и ''Йоват Хайтерм 221.80'', − рассказывает технический менеджер по клеевым материалам для мебели и деревообработки ООО ''Йоват'' Игорь Гресько. − Новые продукты, сравнительно недавно появившиеся на рынке, − это клеи-расплавы на основе ПО марок ''Йоват Топтерм 236.50'' и ''Йоват Топтерм 236.70''».
Екатерина МАТЮШЕНКОВА
Автор выражает благодарность за помощь в подготовке материала продукт-менеджеру ООО «Группа ”ХОМА”» Екатерине Красновой, менеджеру по продажам и техническому консультанту компании Forbo Industrial Adhesives Russia Александру Балашову и специалисту компании «Сфинкс» Алексею Савченко
Облицовывание профилей. Часть 2. Поставщики клеевых материалов советуют
Облицовывание профилей. Часть 3. Рекомендации поставщиков оборудования
