Gli adesivi utilizzati per l’incollaggio del legno devono essere sufficientemente stabili in acqua, resistenti alle infezioni fungine e devono avere un’elevata resistenza del giunto che formano. Questa resistenza deve raggiungere la resistenza al taglio finale del legno da incollare.
Divisione degli adesivi per provenienza
Secondo la loro origine, gli adesivi si dividono in tre gruppi:
- animale, che sono costituiti da proteine di origine animale (latte, sangue, ossa e pelle di animali). Questo gruppo comprende colle di ossa (tutkalo), cuoio, albumina e caseina;
- erbe, costituite da amido e proteine vegetali (semi di fagiolo, vetiver, lievito di soia, semi di girasole, ecc.). A questo gruppo appartiene anche la colla di amido;
- sintetico, ottenuto chimicamente da fenolo, formaldeide e carbammide.
Stabilità in acqua e comportamento in temperatura
Le colle si dividono in altamente stabili in acqua, stabili in acqua e non stabili in acqua. Gli adesivi altamente stabili in acqua resistono all’azione dell’acqua con una temperatura di 100oC senza una notevole diminuzione della forza adesiva (adesivi fenolo-formaldeide). Gli adesivi stabili in acqua sotto l’influenza dell’acqua con una temperatura compresa tra 18 e 20oC generalmente non riducono in misura maggiore la forza di adesione (resine di urea e adesivi all’albumina). Gli adesivi instabili in acqua perdono la loro forza adesiva sotto l’influenza dell’acqua (osso, cuoio, caseina ammonio) Le colle si dividono inoltre in termoreattive o irreversibili e termoplastiche o reversibili. Gli adesivi termoreattivi si trasformano sotto l’influenza della temperatura in una sostanza dura, insolubile e irreversibile (resina carbammide e melarninica). Sotto l’influenza del calore, gli adesivi termoplastici si sciolgono e dopo il raffreddamento si induriscono e non cambiano la loro natura chimica (tessuto osseo e cutaneo). Vengono utilizzati soprattutto gli adesivi termoplastici, soprattutto la colla da falegname e quella per il cuoio. Per la produzione di compensato resistente all’acqua vengono utilizzati adesivi termoreattivi.
Qualità della colla da falegname
La qualità della colla per carpenteria è determinata dalla sua solubilità, umidità, rigonfiamento, colloidità, capacità di schiumare, indurire, putrefare, forza di adesione e forza adesiva.
Preparazione e conservazione del nastro da carpentiere
La solubilità della colla è determinata dalla temperatura dell’acqua. A temperature inferiori a 25oC, la colla non si dissolve. Pertanto, il rigonfiamento dello stucco secco nelle piastrelle e nello stucco a scaglie di pesce può essere effettuato solo a una temperatura superiore a 25oC. Al di sopra di 70 - 80oC, l’impasto non deve essere riscaldato.
L’umidità del feltro non deve essere superiore a 15 - 17%, quindi viene conservato in luoghi asciutti e con una buona ventilazione. Il feltro con umidità superiore a 20% si deteriora rapidamente (marcisce) e perde la sua capacità adesiva. Il contenuto di umidità della polpa viene determinato allo stesso modo del contenuto di umidità del legno.
Lo stucco da carpentiere è molto igroscopico. Può assorbire acqua 10 - 15 volte il suo peso. Il metodo per realizzarlo si basa su questa caratteristica di tutkal. L’impasto nelle piastrelle, riposto in un contenitore pulito, viene versato con acqua bollita alla temperatura di 25 - 30 oC e viene così conservato per 10 - 12 ore. Durante questo tempo l’impasto assorbe la massima quantità di acqua necessaria per la sua preparazione. L’impasto, così gonfio, viene posto in un recipiente a doppio fondo e riscaldato ad una temperatura di 70 - 80 oC. Se durante il riscaldamento si forma molta schiuma sulla superficie, l’impasto deve essere fatto bollire per 5 -10 m minuti e poi la schiuma deve essere rimossa. Tuttavia, di solito l’impasto non dovrebbe essere lasciato bollire, poiché perde la sua viscosità e adesività.
La putrefazione (deterioramento) è una delle proprietà negative della pasta di legno. Pertanto, l’impasto preparato deve essere conservato ad una temperatura di 5 - 10 oC in modo che non si rovini. Una delle proprietà importanti del nodo da falegname è la sua capacità di trasformarsi in uno stato pittorico. Una cera ad alta concentrazione entra in uno stato pittoso a temperature più elevate rispetto a una cera a bassa concentrazione. Le trame molto fini passano debolmente o quasi per nulla allo stato pittorico. Tali colle non sono adatte per l’incollaggio di legno di alta qualità. La proprietà fondamentale della colla disciolta, l’adesività, dipende dal grado della sua concentrazione. Il grado di concentrazione è determinato dalla quantità di acqua nella soluzione di mastice.
Valutazione della qualità del giunto e della modalità di incollaggio
La natura della superficie di taglio delle provette standard determina la qualità dell’incollaggio del legno. Se la tranciatura viene eseguita sul legno la qualità dell’incollaggio è migliore, se è sul legno e sulla trama la qualità è peggiore, peggiore se la tranciatura viene eseguita sulla trama stessa.
Oltre alla qualità del feltro e alla sua appiccicosità, la modalità di incollaggio ha una grande influenza sulla forza dell’incollaggio del legno. Nella tabella. 1 vengono fornite le modalità di orientamento dell’incollaggio adesivo.
| Operazioni | Temperatura officina, gradi | Concentrazione colla | Periodo prima della pressatura, min | Pressione, kg/cm2 |
|---|---|---|---|---|
| Incollaggio lamelle | 25 | 25-30 | 2 | 4-5 |
| Collegamenti con perni incollati | 25-30 | 30-33 | 3 | 8-10 |
| Impiallacciatura e incollaggio di elementi | 30 | 32-40 | – | 8-10 |
| Impiallacciatura con impiallacciatura sottile | 25-30 | 35-40 | 8-15 | 6-8 |
Nella stanza in cui viene eseguito l’incollaggio, la temperatura non deve essere inferiore a 25oC. Dovrebbero essere evitati spifferi e correnti d’aria fredda creati dalle macchine per la lavorazione del legno ad alta velocità situate nelle vicinanze. La diminuzione della temperatura delle superfici da incollare può causare una diminuzione della resistenza del giunto di incollaggio.
Il preriscaldamento degli elementi da incollare migliora il processo di incollaggio.
La resistenza della soluzione di colla standard contro la putrefazione (muffa) a 25oC è di quattro giorni per il miglior tipo di feltro osseo, tre giorni per i tipi I, II e III. La resistenza della soluzione standard del tessuto cutaneo è di quattro giorni e per il tipo I migliore tre giorni, cinque giorni per il tipo II - quattro giorni e per il tipo III cinque giorni ad una temperatura di 25o.
La resistenza limite al taglio dei campioni incollati è per il feltro di cuoio, per il migliore e per il I tipo 100 kg/cm2, per il II tipo 75 kg/cm2 e per il III tipo 60 kg/cm2. Per il midollo osseo, la resistenza al taglio finale dei campioni incollati è per il tipo migliore 90 kg/cm2, per il tipo I 80 kg/cm2, per il tipo II 55 e per il III 45 kg/cm2.
Colla alla caseina
La colla in polvere di caseina è una miscela di caseina, calce spenta, sali minerali (fluoruro di sodio, soda, solfato di rame, ecc.) e petrolio. Viene utilizzata per incollare elementi in legno, legno e tessuti, cartone, ecc. A seconda della qualità delle materie prime e del metodo di produzione, esistono due tipi di colla alla caseina: extra (B-107) e ordinaria (OB).
Questa colla deve avere l’aspetto di una polvere omogenea priva di impurità estranee, insetti, larve e tracce di muffe e non deve avere odore di marciume. Miscelando per un’ora 1 parti in peso di questa colla e 2,1 parti in peso di acqua ad una temperatura di 15 - 20oC, si ottiene una soluzione omogenea, che non contiene grumi ed è adatta all’incollaggio.
Quando si incollano costruzioni ingegneristiche, che funzionano in condizioni di minori differenze di temperatura e minore umidità, a questa colla viene aggiunto il marchio di cemento Portland 400 (fino a 75% di peso della polvere) per aumentare la sua resistenza all’acqua e ridurne il costo. Per la colla di caseina è di grande importanza la sua capacità adesiva, cioè il tempo durante il quale conserva la sua appiccicosità, il che è favorevole al lavoro pratico. Dopo 24 ore, la soluzione di questa colla, tipo extra, dovrebbe avere l’aspetto di una massa pictium elastica, la soluzione di colla OB dovrebbe avere una viscosità operativa di almeno 4 ore dopo essere stata miscelata con acqua.
La resistenza limite dei collegamenti incollati di frassino e rovere dovrebbe essere almeno 100 kg/cm2 per il tipo di colla extra, se testato allo stato secco, 70 kg/cm2 - dopo 24 ore di immersione in acqua; per il tipo OB - 70 kg/cm2 se testato allo stato secco e 50 kg/cm2 dopo 24 ore di immersione in acqua. I test sugli indicatori di qualità di questa colla vengono effettuati nei laboratori.
Nell’incollaggio con colle alla caseina la pressione nelle presse varia da 2 a 15 kg/cm2 a seconda del tipo di lavoro a cui è destinato l’elemento.
Quando questa colla contiene roccia o soda caustica, non deve essere utilizzata per incollare quei tipi di legno che hanno tannino nella loro composizione, come ad es. quercia.
Adesivi sintetici
Gli adesivi sintetici sono completamente resistenti all’acqua. Vengono utilizzate soprattutto le colle a polimerizzazione a freddo fenolformaldeide del tipo KB - 3 e B - 3. Nella composizione B - 3 ci sono 10 parti di resina B, una parte di diluente e 2 parti di riempitivo indurente.
fenolformaldeide sono realizzati come segue: la resina B viene posta in una quantità specificata in un recipiente di miscelazione di stagno dove viene mantenuta la temperatura 15 - 20oC, quindi viene aggiunto un diluente e miscelato lentamente fino ad ottenere una composizione omogenea. Successivamente, il riempitivo indurente viene aggiunto e miscelato per 10 - 15 mminuti. La colla così realizzata va conservata in frigorifero, che in realtà è un recipiente attraverso il quale passa l’acqua corrente.
Per l’incollaggio del legno vengono utilizzate anche colle al carburo, il cui componente principale è la resina carbammidica ottenuta da carbammide sintetica e formaldeide. Quando si incolla con queste colle, il legno deve avere un’umidità massima di 12%.
Tra le colle urina-formaldeide va evidenziata la colla K-7 composta da resina MF-17, indurente, soluzione di acido ossalico 10% (da 7,5 a 14 parti in peso) e riempitivo per legno. farina.
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