Фанера — популярный строительный материал, который используется в строительстве и производстве мебели. Однако, при изготовлении фанеры на более чем восьмидесяти предприятиях России используют клей на основе токсичных формальдегидных смол. Ученые Пермского Политеха нашли способ использовать в качестве клея полиэтилен, что позволяет получать фанеру более экологичным способом и без потери качества готовой продукции.
У полиэтилена нет активных групп, которые позволяют создавать хорошие адгезионные (клейкие) связи с природными полимерами древесины. А потому его необходимо модифицировать, что требует дополнительного оборудования. К тому же модификаторы обладают токсичностью, например, малеиновый ангидрит вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, горла и носа.
Ученые Пермского Политеха предложили использовать перекисный модификатор. Разработанный метод позволяет «подшивать» полиэтилен, т. е. изменять его молекулярную структуру и свойства. При этом сокращается технологический процесс изготовления изделий.
«Древесина содержит природные полимеры, которые могут образовывать достаточно прочную адгезионную связь на химическом уровне с некоторыми синтетическими полимерами. Чтобы отнести полиэтилен к таким материалам, ему необходимо создать совместимость с целлюлозой или лигнином древесины. Для этого нужно подобрать модификатор, который выполнит такую работу», — рассказывает Вячеслав Палкин, аспирант кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ.
Ученые использовали в качестве модификатора перекись с температурой разложения выше температуры плавления полимера. Ее нанесли на поверхность полиэтиленовой пленки, тем самым создав пленочный клей.
«Горячее прессование пакета из слоев шпона и такого клея приводит поэтапно к плавлению полимера, прививке к нему природного и, при необходимости, к созданию определенной степени сшивки его макромолекул», — объясняет Игорь Кочуров, доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук.
Адгезионная прочность взаимодействия клея с древесиной шпона определялась в соответствии с ГОСТ 9624-2009. Предел прочности при скалывании проверяли на образцах, которые прошли влажностную и температурно-влажностную обработку по режимам, указанным в нормативно-технической документации. Результаты испытаний показали соответствие адгезионной прочности требованиям стандартов.
Фото: keantian / ru.123rf.com
