1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 17, Номер 1, 2023
  4. Прогнозування міцності клейових з’єднань деревини дуба, з’єднаних термопластичними полівінілацетатними клеями

Прогнозування міцності клейових з’єднань деревини дуба, з’єднаних термопластичними полівінілацетатними клеями

JCCT.
2023;
Випуск 17, Номер 1
: cc. 110 - 117
https://doi.org/10.23939/chcht17.01.110
Автори:
  1. Bogdan Kshyvetskyy
  2. Д. П. Кіндзера
  3. Ярослав Соколовський
  4. Halyna Somar
  5. Ihor Sokolovskyi
1
Lviv Ukrainian National Forestry University
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
4
Lviv Ukrainian National Forestry University
5
Lviv Polytechnic National University

Серед кількох видів термопластичних клеїв, структуровані й неструктуровані полівінілацетатні (ПВА) клеї достатньо широко використовують,, зокрема для формування клейових з’єднань різних порід деревини, серед них дуба. Для забезпечення належних умов використання клейових з’єднань деревини дуба важлива наявність швидких і точних методів прогнозування їхньої міцності і довговічності. Зміни міцності клейових з’єднань деревини дуба, з’єднаних структурованими і неструктурованими ПВА клеями, вивчено за допомогою тривалих експериментальних досліджень. На основі узагальнення експериментальних даних і теоретичних прогнозів механізму утворення клейового шва запропоновано залежності, які дають змогу теоретично розрахувати міцність клейових з’єднань деревини дуба, з’єднаних неструктурованими і структурованими ПВА клеями. Запропоновані рівняння відтворюють експериментальні дані з достатньою точністю ± 3,5 % в діапазоні температур від 251 K до 306 K і вологості від 40 % до 100 %, тому рекомендовані для практичного використання.

полівінілацетатні клеї
клейове з’єднання деревини
міцність
довговічність
клейовий шов
  1. Pizzi, A.; Papadopoulos, A.N.; Policardi, F. Wood Composites and Their Polymer Binders. Polymers 2020, 12, 1115. https://doi.org/10.3390/polym12051115
  2. Jin, Y.; Cheng, X.; Zheng, Z. Preparation and Characterization of Phenol-Formaldehyde Adhesives Modified with Enzymatic Hydrolysis Lignin. Bioresour. Technol. 2010, 101, 2046-2048. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.09.085
  3. Qiao, W.; Li, S.; Xu, F. Preparation and Characterization of a Phenol-Formaldehyde Resin Adhesive Obtained from Bio-Ethanol Production Residue. Polym. Polym. Compos. 2016, 24, 99-105. https://doi.org/10.1177/096739111602400203
  4. Łebkowska, M.; Załęska-Radziwiłł, M.; Tabernacka, A. Adhesives Based on Formaldehyde-Environmental Problems. Biotechnologia 2017, 98, 53-65. https://doi.org/10.5114/bta.2017.66617
  5. Bekhta, P.; Müller, M.; Hunko, І. Properties of Thermoplastic-Bonded Plywood: Effects of the Wood Species and Types of the Thermoplastic Films. Polymers 2020, 12, 2582. https://doi.org/10.3390/polym12112582
  6. Kaboorani, A.; Riedl, B. Improving Performance of Polyvinyl Acetate (PVA) as a Binder for Wood by Combination with Melamine Based Adhesives. Int. J. Adhes. Adhes. 2011, 31, 605-611. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2011.06.007
  7. Khan, U.; May, P.; Porwal, H.; Nawaz, K.; Coleman, J.N. Improved Adhesive Strength and Toughness of Polyvinyl Acetate Glue on Addition of Small Quantities of Graphene. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1423-1428. https://doi.org/10.1021/am302864f
  8. Qiao, L.; Easteal, A.J. Aspects of the Performance of PVAc Adhesives in Wood Joins. Pigment. Resin Technol. 2001, 30, 79-87. https://doi.org/10.1108/03699420110381599
  9. Minelga, D.; Ukvalbergiené, K.; Norvydas, V.; Buika, G.; Dubininkas, M. Impact of Aliphatic Isocyanates to PVA Dispersion Gluing Properties. Medziagotyra 2010, 16, 217-220.
  10. Fang, Q.; Cui, H.-W.; Du, G.-B. Preparation and Characterisa-tion of PVAc-NMA-MMT. J. Thermoplast. Compos. Mater. 2013, 26, 1393-1406. https://doi.org/10.1177/0892705712461644
  11. Manchenko, O.; Nizhnik, V. Role of the Structure and Composition of Macromolecule Chain in Chemical Plasticization of Polymers. Chem. Chem. Technol. 2014, 8, 323-327. https://doi.org/10.23939/chcht08.03.323
  12. Tigabe, S.; Atalie, D.; Gideon, R.K. Physical Properties Characterization of Polyvinyl Acetate Composite Reinforced with Jute Fibers Filled with Rice Husk and Sawdust. J. Nat. Fibers 2022, 19, 5928-5939. https://doi.org/10.1080/15440478.2021.1902899
  13. Custodio, J.; Broughton, J.; Cruz, H. A Review of Factors Influencing the Durability of Structural Bonded Timber Joints. Int. J. Adhes. Adhes. 2009, 29, 173-185. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2008.03.002
  14. Follrich, J.; Teischinger, A.; Gindl, W.; Müller, U. Tensile Strength of Softwood Butt end Joints. Effect of Grain Angle on Adhesive Bond Strength. Wood Mater. Sci. Eng. 2007, 2, 83-89. https://doi.org/10.1080/17480270701841043
  15. Li, R.; Guo, X.; Ekevad, M.; Marklund, B.; Cao, P. Investigation of Glueline Shear Strength of Pine Wood Bonded with PVAc by Response Surface Methodology. BioResources 2015, 10, 3831-3838. https://doi.org/10.15376/biores.10.3.3831-3838
  16. Hosovskyi, R., Kindzera, D., Atamanyuk, V. Diffusive Mass Transfer during Drying of Grinded Sunflower Stalks. Chem. Chem. Technol. 2016, 10, 459-463. https://doi.org/10.23939/chcht10.04.459
  17. Kshyvetskyy, B. Prohnozuvannya Dovhovichnosti Termoplas-tychnykh Kleyovykh Z'yednanʹ Derevyny za Dopomohoyu Ma-tematychnoyi Modeli. Problemy trybolohiyi 2012, 66, 38-42. http://tribology.khnu.km.ua/index.php/ProbTrib/article/view/266