Tính năng dán dính của keo tốt hay xấu, ngoài tuân theo nguyên lý dán dính thông thƣờng, còn chịu ảnh hƣởng bởi đặc tính của gỗ. Nhân tố ảnh hƣởng đến tính năng dán của gỗ ngoài các đặc điểm vốn có, còn có các nhân tố tạo ra trong quá trình gia công. Nhóm nhân tố trƣớc bao gồm khối lƣợng thể tích, loài gỗ, tính thấm ƣớt, chất chiết xuất…, nhóm sau bao gồm độ ẩm, độ thô bề mặt của gỗ.
a. Khối lượng thể tích
Đối với loại kết cấu dán gỗ - keo - gỗ, để có đƣợc mối dán tốt, cƣờng độ dán của nó là cƣờng độ của độ của lớp keo dán cùng với cƣờng độ mặt tiếp xúc của lớp keo dán và gỗ bằng hoặc lớn hơn cƣờng độ của bản thân gỗ, hệ thống dán này, khi bị phá hủy, mối dán phải xảy ra ở phần gỗ. Cƣờng độ chịu lực của gỗ thƣờng có quan hệ gần nhƣ tuyến tính với khối lƣợng thể tích của nó. Vì chỉ tiêu đánh giá tính năng dán của hệ thống kết hợp dán tốt xấu là cƣờng độ dán, cho nên gỗ có khối lƣợng thể tích lớn cƣờng độ dán của nó đƣơng nhiên có thể lớn. Xu hƣớng này biểu hiện rõ rệt đặc biệt là đối với cƣờng độ dán trạng thái bình thƣờng. Ngoài ra, từ tình trạng phá hủy của lớp dán càng có thể nói rõ hơn vể quy luật này.
Thông thƣờng gỗ có khối lƣợng thể tích thấp cƣờng độ dán của nó thấp, thƣờng dùng tỷ lệ phá hủy gỗ làm tiêu chuẩn đánh giá dán của nó tốt xấu, nếu tỷ lệ phá hủy gỗ cao, có thể cho rằng mối dán có chất lƣợng tốt; ngƣợc lại gỗ có khối lƣợng thể tích cao có thể xuất hiện xu hƣớng tỷ lệ phá hủy gỗ thấp, nếu cƣờng độ dán rất lớn, cũng cho rằng mối dán tốt. Cƣờng độ dán gỗ có khối lƣợng thể tích cao tuy rất cao, nhƣng đồng thời do thay đổi độ ẩm mà ứng suất xảy ra cũng vô cùng lớn, lực đa tụ bên trong của bản thân keo yêu cầu cũng cao.
Khi dùng một loại keo nhất định, gỗ có khối lƣợng thể tích cao độ bền dán dính của nó lại kém gỗ có khối lƣợng thể tích thấp vì thế cần căn cứ tính chất cơ học của gỗ để chọn loại keo. Gỗ của loài cây khác nhau cƣờng độ dán của nó, mức độ dán khó dễ và độ bền dán ở mức độ nào đó chịu ảnh hƣởng của tính chất vật lý, hóa học và cấu tạo của gỗ.
b. Tính thấm ướt
Để hình thành mối dán tốt, trƣớc tiên yêu cầu phân tử keo dán và phân tử vật bị dán (gỗ) tiếp xúc đầy đủ. Để làm điều này, thƣờng yêu cầu loại bỏ thể khí không khí hoặc hơi nƣớc ở bề mặt thể bị dán, làm cho dung dịch keo tiếp xúc với gỗ. Tức mặt tiếp xúc khí - rắn chuyển thành mặt tiếp xúc lỏng - rắn, loại hiện tƣợng này gọi là thấm ƣớt, năng lƣợng thấm ƣớt của nó gọi là tính thấm ƣớt. Khi nhỏ giọt chất lỏng keo dán lên bề mặt thể rắn, do thể lỏng và thể rắn có lực tác dụng qua lại khác nhau, mức độ khuếch tán của thể lỏng trên bề mặt thể rắn cũng khác nhau. Lực tác dụng qua lại này càng lớn, khả năng thấm ƣớt càng tốt. Góc tiếp xúc ( ) tạo thành giữa đƣờng tiếp tuyến của giọt chất lỏng và bề mặt vật thể rắn là chỉ tiêu đánh giá tính thấm ƣớt của vật dán.
Thông thƣờng tính thấm ƣớt của vật dán kém, độ bền mối dán tạo thành sẽ không cao. Một số loài gỗ có khối lƣợng thể tích cao, chứa lƣợng lớn chất chiết xuất, tính thấm ƣớt kém, dễ dẫn đến cản trở khả năng dán dính. Dùng nƣớc lạnh, dung dịch bagơ hoặc etanol… xử lý chiết xuất, xử lý phóng điện, thì có thể cải thiện tính năng dán dính của gỗ.
c. Độ ẩm
Nhƣ ta đã biết, độ ẩm của ván mỏng là một trong những yếu tố rất quan trọng ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình ép phôi tạo ván. Độ ẩm ván mỏng không những có ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình dàn trải keo dán lên trên bề
mặt ván, mà nó còn có ảnh hƣởng đến việc lựa chọn các chế độ công nghệ ép, cũng nhƣ ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm tạo thành. Ván mỏng sau khi bóc thƣờng có độ ẩm rất cao, thông thƣờng cần phải tiến hành quá trình sấy ván để làm giảm độ ẩm của ván xuống đến khoảng 10-20% để phù hợp với quá trình sử dụng nó sau này. Trong quá trình ép phôi ván lạng, nếu độ ẩm của ván mỏng quá thấp, sẽ làm cho quá trình dàn trải keo dán không đồng đều, từ đó dễ tạo thành các khuyết tật về keo dán khi ép ván, gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng của ván phôi tạo thành. Ngƣợc lại nếu nhƣ độ ẩm của ván mỏng quá cao, làm cho khâu dự trữ ván mỏng khó khăn, ván dễ mốc, khi ép ván gây khó khăn cho quá trình keo đóng rắn cũng nhƣ có thể làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng liên kết giữa keo và gỗ. Khi tẩy trắng và nhuộm màu gỗ, độ ẩm cũng có những ảnh hƣởng nhất định, độ ẩm quá cao hoặc quá thấp đều không tốt cho các quá trình trên, vì vậy trong công nghệ sản xuất ván kỹ thuật, ngƣời ta thƣờng phải khống chế tốt phạm vi của độ ẩm để đảm bảo nó không ảnh hƣởng đến các yếu tố công nghệ sản xuất, từ đó làm tăng chất lƣợng của sản phẩm tạo thành.
Xuất phát từ góc độ của tính hấp phụ lựa chọn, khi dán gỗ độ ẩm của nó cần đảm bảo trong phạm vi thích hợp. Nếu độ ẩm của vật bị dán quá cao, keo dán sau khi đƣa lên bị pha loãng, độ nhớt giảm, thấm vào trong gỗ quá nhiều gây ra thiếu keo, dẫn đến keo đóng rắn chậm. Độ ẩm thích hợp khi dán gỗ phụ thuộc vào loại keo, tính năng, điều kiện dán…, bình thƣờng từ 7 - 15%. Dƣới đây là độ ẩm thích hợp nhất để dán của một số loại keo, keo đậu nành: 5 - 8% (ép nguội), 5% (ép nhiệt); keo albumin sữa: 5%, 7 - 15% (gỗ ép lớp); keo PVAc: 5%; keo PU: 6 – 12%; keo nhựa PE đóng rắn nhiệt độ thƣờng: 6 - 12%; keo nhựa PF tính nhiệt rắn: 4 - 7% (gỗ khối lƣợng thể tích cao), 3-5% (gỗ khối lƣợng thể tích thấp).
Tấm lõi của ván thƣờng dày, hơn nữa keo đều tráng lên tấm lõi, vì thế độ ẩm của tấm lõi ảnh hƣởng vô cùng lớn đối với dán, để có đƣợc mối dán tốt, khống chế độ ẩm của tấm lõi vô cùng quan trọng. Nếu độ ẩm của tấm lõi quá cao, có thể gây ra cƣờng độ dán ở phần trung tâm thấp, nguyên nhân là khi ép nhiệt hơi nƣớc chuyển dịch ở nơi độ ẩm cao, nhiệt độ lớp keo dán khó tăng lên, cộng với ảnh hƣởng của nƣớc dẫn đến keo đóng rắn chậm gây ra. Độ ẩm của ván mỏng quá cao rất dễ gây ra thiếu keo, sau khi ép ván cong và nứt, khi ép nhiệt còn dễ gây ra hiện tƣợng nổ ván.
Dán ván lạng mỏng 0,3 mm, khi sản xuất ván nhân tạo dán đoạn gỗ ngắn cắt đầu đều có độ ẩm cao. Loại trƣớc phải sử dụng độ nhớt cao và dùng keo SBR dạng sữa hoặc keo nhựa UF tính tan trong nƣớc biến tính bằng PVAc, loại sau sử dụng keo nhựa PU có thể xảy ra phản ứng hóa học với nƣớc trong gỗ mà tạo thành mạng đan xen, đóng rắn. Khi xem xét dán gỗ thực tế, trƣớc tiên sấy gỗ sau đó ở trạng thái độ ẩm thích hợp tiến hành dán là vô cùng quan trọng.
Độ ẩm của chế phẩm dán keo cần khớp với độ ẩm thăng bằng của môi trƣờng sử dụng của nó. Cố gắng hạn chế làm tăng ứng suất lớp keo do độ ẩm thay đổi.
d. Chiều thớ gỗ của mặt dán
Gỗ là vật liệu tính chất các chiều khác nhau, do chiều thớ của nó khác nhau, tính chất vật lý và tính chất cơ học của nó nhƣ co rút, trƣơng nở… chênh lệch tƣơng đối lớn. Độ bền mối dán chịu ảnh hƣởng của tổ hợp chiều thớ bề mặt gỗ bị dán. Khi dán mặt cắt ngang, do keo thấm vào bên trong các ống mạch lớn, để không xảy ra hiện tƣợng thiếu keo, cần tráng keo hai mặt cắt ngang của gỗ bị dán.
Thông thƣờng khi dán chiều thớ song song với nhau, cƣờng độ dán lớn nhất, khi dán sợi vuông góc với nhau lực dán của nó nhỏ nhất. lực dán giữa các mặt khác nhau có quy luật nhƣ sau: Mặt xuyên tâm // mặt xuyên tâm > Mặt xuyên tâm + mặt tiếp tuyến > mặt tiếp tuyến // mặt tiếp tuyến >> giữa các mặt đầu > mặt đầu + mặt xuyên tâm mặt đầu + mặt tiếp tuyến, giữa các mặt xuyên tâm hoặc giữa các mặt tiếp tuyến nếu làm cho chiều thớ của chúng dán vuông góc với nhau, cƣờng độ dán càng thấp.
e. Độ nhấp nhô bề mặt và độ chính xác gia công
Quan hệ giữa độ nhấp nhô bề mặt gỗ bị dán và tính năng dán chịu ảnh hƣởng của chủng loại gỗ bị dán, tính dẻo của keo, lƣợng keo đƣa lên, áp suất ép, nhiệt độ ép nhiệt và chủng loại keo… trên thực tế bề mặt đã qua bào nhẵn sạch hoặc bề mặt đã qua đánh nhẵn có thể thu đƣợc hiệu quả dán dính tốt. Bề mặt của vật bị dán càng nhẵn, phẳng lƣợng keo đƣa lên càng ít, cho dù dƣới tác dụng của lực ép thấp cũng dễ có đƣợc mối dán tốt, thông thƣờng qua gia công bào là đủ.
Bề mặt gỗ nếu không nhẵn phải tăng lƣợng keo tráng, tăng lực ép, còn phải sử dụng chất điền đầy phù hợp mới có thể thu đƣợc hiệu quả dán đáp ứng yêu cầu. Đối với bề mặt bào, vì tổ chức của gỗ không tổn hại quá mức ruột tế bào mạch gỗ hoặc quản bào có trạng thái mở sau khi keo thấm vào dễ hình thành đinh keo có hiệu quả, nếu nhƣ bỏ qua độ xốp do cấu tạo gỗ thì bề mặt gần nhƣ phằng vì thế có thể hình thành lớp keo đồng nhất. Bề mặt đánh nhẵn bằng giấy nhám, các tổ chức của gỗ bị biến đổi nhiều nên khi ép dùng lực ép thấp khó hình thành đinh keo, cƣờng độ dán thấp khi tăng áp suất ép có thể thúc đẩy keo thẩm thấu, cƣờng độ dán tăng lên.
Khi dán vật liệu trang sức bề mặt nhƣ ván dán lên vật liệu khung tấm, độ chính xác gia công trên chiều dày của nó vô cùng quan trọng, dùng loại keo dán kiểu dán phủ bình thƣờng dịch chuyển vị trí của nó có thể đến 0,2 mm
nếu yêu cầu chiều dày lớp keo vƣợt quá chiều dày trên thì cần dùng keo dán trèn lấp khe hở.
f. Chất chiết xuất
Trong gỗ khó dán tồn tại thành phần đặc biệt cấu thành thành phần phụ trợ của gỗ cản trở dán, trong đó chất chiết xuất là nhân tố gây trở ngại chủ yếu. những thành phần này ảnh hƣởng thấm ƣớt của keo dán hoặc ngăn cản đóng rắn của keo gây khó khăn cho dán ở tình huống bình thƣờng gỗ có hàm lƣợng chất chiết xuất cao thấm ƣớt không tốt dẫn đến dán không tốt nếu dùng phƣơng pháp vật lý nhƣ đánh nhẵn… hoặc tiến hành xử lý trƣớc bằng hóa chất, tạm thời loại bỏ các thành phần này, tính năng dán có thể đƣợc cải thiện.
Gỗ cao su sau khi sấy ở bề mặt của nó có nhiều chất chiết xuất thấm ra, các chất chiết xuất này cản trở thấm ƣớt của keo, làm cho tính năng dán xấu đi rõ rệt. Tóm tắt nguyên nhân khó dán có 3 loại sau đây: thành phần đặc biệt của chất chiết xuất ngăn cản thấm ƣớt; thành phần đặc biệt của chất chiết xuất làm cho keo đóng rắn không tốt; keo thẩm thấu quá mức, năng lực thẩm thấu của nƣợc ngƣợc lại giảm rõ rệt. các nguyên nhân này phân biệt đối ứng với hiện tƣợng mặt dán sau đây: lớp mặt tiếp xúc giữa lớp keo dán và gỗ bị phá hủy; đa tụ bên trong của lớp keo bị phá hủy; thiếu keo.
g. Khuyết tật và đặc điểm sinh trưởng của gỗ
Khuyết tật của bản thân gỗ rõ ràng ảnh hƣởng đến tính năng dán của nó. Khuyết tật nói ở đây không phải là khuyết tật sinh ra trong quá trình gia công, mà là khuyết tật sinh ra trong quá trình sinh trƣởng của gỗ, tức là khuyết tật tự nhiên, khuyết tật mắt… thƣờng làm cho cƣờng độ dán giảm xuống, tuy nhiên, nhƣ gỗ ứng suất của cây lá kim, vì cƣờng độ nén của nó lớn, cũng có tình trƣờng hợp làm cho cƣờng độ dán của nó tăng lên.
Tỷ lệ co rút chiều dọc gỗ có ứng suất trong quá trình sinh trƣởng lớn, lực dán của nó ngƣợc lại không nhƣ gỗ bình thƣờng. Gỗ có ứng suất sinh trƣởng nếu dùng cùng với gỗ bình thƣờng, có thể dẫn đến vênh, biến dạng và nứt. Vân thớ xoắn hoặc vân thớ đan xen bề mặt của nó nếu dùng bào, bào nhẵn sạch, không gây ảnh hƣởng đối với dán, những loại gỗ này khó gia công, bề mặt gia công thƣờng nhấp nhô, kết quả dẫn đến tính năng dán giảm. Hơn nữa có loại gỗ vân thớ này không chỉ lực dán giảm còn dễ gây ra khuyết tật về kết cấu.
Ngoài ra, gỗ lõi ở chừng mực nào đó chứa nhựa và chất chiết xuất, so với gỗ dác cƣờng độ dán của nó không tốt.
Gỗ có mật độ vòng năm lớn khối lƣợng dung tích cũng lớn, vì thế cƣờng độ dán của nó cũng lớn. Tính năng dán của gỗ muộn và gỗ sớm của gỗ lá kim cũng không giống nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
h. Bẩn và các vấn đề khác của mặt bị dán
Bẩn của mặt bị dán ảnh hƣởng rất lớn đối với tính năng dán. Mặt gỗ bị bẩn trƣớc tiên cản trở thấm ƣớt của keo dán, làm cho dán không thể tiến hành thuận lợi. bề mặt vật bị dán sau khi cắt gọt hoặc đánh nhẵn để thời gian dài, có thể dẫn đến tính năng dán giảm. nguyên nhân của nó là nhựa hoặc chất chiết xuất cản chở dán thấm ra bề mặt, bị tác động của ánh sáng… làm cho bề mặt bị trơ đi. Có thể đánh nhẵn lại, cắt gọt lại để cải thiện mặt bị dán. Dán ván dán với gỗ nguyên hoặc vật liệu khác, tức dán vật liệu khác loại, dùng xử lý đánh nhẵn có hiệu quả.nó khác với xử lý trƣớc dán của bề mặt kim loại, không phải là cho nó cực tính, mà là loại bỏ chất bẩn của bề mặt gỗ đặc biệt là ván dán, cần chú ý về bề mặt ép nhiệt của có bị chất chống dính… làm bẩn, cho nên khi gia công lần 2 trang sức bề mặt, dán mặt… cần đặc biệt chú ý.
Khi dùng dung môi lau bề mặt, đối với vật liệu nhiều lỗ cần chú ý đo tiềm nhiệt bốc hơi dung môi dƣ thừa mà dẫn đến nƣớc liên kết. bề mặt kim loại, bề mặt chất dẻo bốc hơi của dung môi kèm theo liên kết của nƣớc, thƣờng thƣờng có thể gây ra dán không tốt. ngoài ra đối với tính năng bề mặt còn có vấn đề cứng hóa bề mặt. nó là biến chất bề mặt gỗ gây ra khi sấy quá mức ván mỏng hoặc gỗ, màu sắc mặt gỗ sẫm lại, đặc biệt là tính thấm ƣớt xấu đi.
Ván sau khi sấy rất ít trực tiếp dán keo còn ván dán thì ván mỏng sau khi sấy trực tiếp, tiến hành dán cho nên cần chú ý. Đặc biệt đối keo nhựa PF, có loại yêu cầu độ ẩm ván mỏng nhỏ hơn 3%, tính nguy hiểm của tính thấm ƣớt xấu đi của nó càng lớn. pH của bề mặt gỗ phần nhiều có tính axit, tính axit yếu. Freeman tiến hành nghiên cứu với một số loài cây của Mỹ kết quả cho thấy, gỗ có khối lƣợng thể tích trên 0,8 g/cm3, so sánh với nhân tố thấm ƣớt tuy pH có ảnh hƣởng đối với tính năng dán nhƣng thƣờng chỉ là ảnh hƣởng ở mức độ khác nhau đối với ngƣng keo hoặc thời gian đóng rắn, còn đối với tính năng dán hầu nhƣ không ảnh hƣởng.