Investigation of the critical surface tension and the ability to wet wood of different species
Authors: Русаков Д.С. , Иванов А.М. , Чубинский М.А. , Варанкина Г.С. 
Published: September 2020

Смачивание играет важную роль в технологических процессах склеивания и защитно-декоративной обработки древесины жидкими связующими, пропиточ- ными составами и лакокрасочными материалами. Исследованы различные формы явления смачивания, тем не менее некоторые принципиальные вопросы ещё не решены. Подход к анализу влияния явления смачивания на адгезионное взаи- модействие клея и древесины и качество формирования клееной продукции должен быть иным при использовании тонких слоёв древесины, например шпона, толщина которых сопоставима с размерами полостей структурных элементов древесины. В этом случае необходимо обеспечить не только высокий уровень взаимодействия, но и не допустить просачивание клея на лицевую поверхность склеиваемого материала. Для обоснования технологии облицовывания фанеры с применением порошкообразных карбамидоформальдегидных клеев проведён многофакторный эксперимент по облицовыванию фанеры шпоном с использованием порошкообразных клеев на основе карбамидоформальдегидной смолы КФ-МТ-15. Полученные уравнения регрессии, связывающие смачивающую способность и поверхностное натяжение клея с влияющими факторами, позволяют определить рациональные параметры режима облицовывания фанеры порошкообразными клеями. Проведенный трехфакторный эксперимент по исследованию процесса облицовывания фанеры шпоном с использованием порошкообразных клеев на основе карбамидоформальдегидных смол закладывает предпосылки для дальнейшей разработки уточненных условий и режимов склеивания клеями оптимальных составов. По результатам работы можно сделать следующие выводы, что критическое поверхностное натяжение у более плотных пород древесины (дуб, лиственница) выше по сравнению с менее плотными (осины и ольхи). Шпон, изготовленный из древесины осины, бука и ольхи, хуже смачивается, чем дубовый и лиственничный. Критическое поверхностное натяжение и способность древесины смачиваться зависят от её плотности, анатомического строения и химического состава, а также влажности и шероховатости поверхности шпона, вязкости клея.

Wetting plays an important role in the technological processes of bonding and protective-decorative processing of wood by liquid binders, impregnating compounds and paintwork materials. Various forms of the wetting phenomenon have been investigated, however some basic questions have not yet been solved. The approach to the analysis of the influence of the wetting phenomenon on adhesive adhesion of glue and wood and the quality of the formation of glued products should be different when using thin layers of wood, for example veneer, the thickness of which is comparable to the dimensions of cavities of structural elements of wood. In this case, it is necessary to ensure not only a high level of interaction, but also to prevent the glue from penetrating the front surface of the material to be glued. To substantiate the technology of veneering with the use of powdered urea-formaldehyde adhesives, a multifactor experiment on veneering veneer with the use of powdered adhesives based on urea-formaldehyde resin KF-MT-15 was carried out. The resulting regression equations linking the wetting power and the surface tension of the adhesive with the influencing factors make it possible to determine the rational parameters of the plywood veneering regime with powdered glues. The three-factor experiment on the veneering of veneer with veneer using powdered glues based on urea-formaldehyde resins, provides the prerequisites for the further development of refined conditions and gluing conditions for the optimum compositions. According to the results of the work, the following conclusions can be drawn, that the critical surface tension in denser wood species (oak, larch) is higher in comparison with less dense (aspen and alder). Veneer, made from aspen, beech and alder wood, is less wetted than oak and larch. The critical surface tension and ability of the wood to wet depend on its density, anatomical structure and chemical composition, as well as the moisture and roughness of the veneer surface, the viscosity of the glue.