Systems. Methods. Technologies 4 (40) 2018

Systems Methods Technologies. Е.G. Sokolova. Substantiation of the modes … 2018 № 4 (40) p. 125-131 126 Substantiation of the modes of bonding veneer in the production of plywood using modified phenol-formaldehyde resin Е.G. Sokolova St. Petersburg State Forest Technical University under name of S.M. Kirov; 5, Institutsky Per., St. Petersburg, Russia nikitinaek@rambler.ru https://orcid.org/0000-0002-9698-9321 Received 28.09.2018, accepted 30.10.2018. Increasing the productivity of plywood production, its competitive advantage along with other materials contributes to the further expansion of the areas of application of this product. The main objectives of plywood production are to improve product quality, reduce its toxicity, material, energy and labor intensity. The use of effective modifiers and hardeners of phenol-formaldehyde resin allows to solve the tasks. Melaminocarbamideformaldehyde resin, used as a modifier of phenol-formaldehyde resin, is capable of increasing tech- nological and performance characteristics of plywood. The conducted studies allowed to establish the parameters of the process of pressing and pressing plywood of different thickness using phenol-formaldehyde glue modified with melamine urea formaldehyde resin. The pressing time was obtained graphically and analytically by a modified adhesive composition of plywood of different thickness. Av- erage 25% reduction of pressing time adhesive is obtained in comparison with the time pressing on phenol-formaldehyde resin. The re- quired pressing time at the maximum pressure and pressure at the second stage of pressing, which provide the required strength and minimum thinning of plywood, are justified. The results of pressing for different thickness veneer packages are obtained. It was possible to reduce the values of packing plywood by 45%. The conditions of the pressing process, indicators of pressing, strength and toxicity of all the considered thickness of plywood, increased water resistance are given. It has been established that due to the use of reasonable modes of pressing plywood made using modified phenol-formaldehyde glue, it is possible to increase the efficiency of the plywood man- ufacturing process and reduce the consumption of raw materials for its production. The use of the adhesive composition and the condi- tions of the piezo-thermal processing of plywood has a positive overall effect and is economically viable. Keywords: modification; adhesive composition; phenol- and melaminocarbamideformaldehyde resin; plywood; bonding modes; bonding strength. Введение Расширение потребления фанеры связано с превосход- ством этого материала по основным показателям над дру- гими товарами-заменителями. Рост конкурентного пре- имущества фанеры достигается благодаря повышению качества, снижению материало- и энергоемкости продук- ции. Снижение энергоемкости производства фанеры воз- можно благодаря сокращению времени выполнения опе- раций на участке пьезотермической обработки шпона. Это возможно путем изменения давления и продолжительно- сти прессования. Фанера марки ФСФ изготавливается с использованием фенолоформальдегидных смол, поэтому к недостаткам этой продукции относят токсичность за счет присутствия формальдегида, непрореагировавшего в ходе отверждения. Регулировать параметры прессования и свойства по- лученной продукции можно включением в клеевой состав эффективных модификаторов. Шунгит, лигносульфонаты, черные сланцы, алюмосиликаты, пектол, параформ, ре- зорцин, комбинированные отвердители применяют как модификаторы фенолоформальдегидных смол [1–12]. Возможна модификация фенолоформальдегидных смол карбамидоформальдегидными и меламинокарбамидо- формальдегидными смолами (МКФС) [13; 14]. Благодаря изменению свойств многокомпонентных фенолоформальдегидных клеев возможно ускорение процесса отверждения, снижение токсичности и увели- чение прочности клеевого соединения [15]. Аргументированная разработка условий процесса прессования модифицированным клеевым составом яв- лялась целью работы. Методика исследования. Эксперименты проводи- лись с использованием березового шпона толщиной 1,5 мм, фенолоформальдегидной и меламинокарбами- доформальдегидной смол. Для определения режимов склеивания использовался фенолоформальдегидный клей с измененными свойства- ми, благодаря включению в его состав МКФС, комбини- рованного отвердителя (раствор двухромовокислого на- трия и карбамида в воде) КО-2. Основные свойства смол и многокомпонентного клея сведены в табл. 1. Таблица 1 Свойства фенолоформальдегидной, меламинокарба- мидоформальдегидной смол и клеевой композиции Клеевой состав Массовая доля сухого остатка, % Вязкость условная по ВЗ-246 (4 мм), с Время желатиниза- ции при 100 0 С, с СФЖ-3014 40 60 – МКФС (20 % меламина) 65 97 98 СФЖ 3014 — 100 масс. ч., МКФС — 10 масс. ч., КО-2 — 5 масс. ч. 45 68 55 Используя расчетно-графический метод, устанав- ливали время прессования пакетов шпона разных тол- щин. По данной методике время склеивания определя- ли анализом характера изменения температуры в крае-