В ПНИПУ создали новый клей на основе полиэтилена для производства фанеры
Способ производства фанеры с использованием полиэтилена в качестве клея разработали и запатентовали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 1 ноября сообщает пресс-служба вуза.
Фанеру широко используют в строительстве и производстве мебели. При ее изготовлении применяют клей на основе токсичных формальдегидных смол. Ученые ПНИПУ изобрели способ получать фанеру более экологичным способом — применив клей на основе полиэтилена и сохранив при этом прочностные свойства склеенного древесного шпона согласно нормативно-технической документации на эту продукцию.
На свое изобретение они получили патент № 2828198 «Способ изготовления фанеры с использованием пленочного клея».
Поскольку полиэтилен не имеет активных групп, которые позволили бы создавать хорошие адгезионные (клейкие) связи с природными полимерами древесины, то, чтобы использовать его в качестве клея для древесного шпона, полиэтилен нужно модифицировать.
Известные модификаторы, применяемые для таких целей, тоже обладают токсичностью. Например, малеиновый ангидрит вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и носоглотки. Кроме того, добавка модификатора в полиэтилен потребует дополнительного технологического оборудования.
Ученые Пермского политеха предложили способ использования для получения прочного клея перекисного модификатора, который обеспечивает создание прочных связей между полиэтиленом и природными полимерами древесины. С его помощью полиэтилен изменяет свою молекулярную структуру и свойства и как бы «подшивается» к полимерам древесины.
Аспирант кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ Вячеслав Палкин пояснил задачу, которую решали исследователи:
«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».
Его дополнил доцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук Игорь Кочуров, рассказавший о новом методе:
«Мы предлагаем использовать в качестве модификатора перекись с температурой разложения выше температуры плавления полимера. Ее наносят на поверхность полиэтиленовой пленки и тем самым создают 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».
Адгезионная прочность слоя полученного клея в слоях шпона, как показали исследования, соответствует ГОСТ 9624-2009. Также требованиям стандартов соответствовал экспериментально установленный предел прочности при скалывании, исследование проводилось на образцах, прошедших влажностную и температурно-влажностную обработку согласно нормативно-технической документации.
Подход, предложенный учеными Пермского политеха, обеспечивает экологичность и композиционного состава пленочного клея, и фанеры. Это делает перспективным применение новой технологии для изготовления фанеры и других слоеных конструктивных элементов.
