Tech_tech_drewna_311[32]_Z3.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Terminologia i systematyka klejów

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Kleje naturalne i syntetyczne

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Zjawiska zachodzące podczas klejenia oraz właściwości i wytrzymałości

spoin klejowych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Przygotowanie roztworów klejowych, ich nanoszenie oraz ocena jakości

klejów

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Przygotowanie materiałów drzewnych do klejenia i okleinowania

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Klejenie i okleinowanie

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Tobie pomocny w nabywaniu umiejętności z zakresu przygotowania

materiałów drzewnych do klejenia i okleinowania, przygotowania i nanoszenia roztworów
klejowych oraz klejenie i okleinowanie.

Jednostka modułowa: Klejenie drewna i tworzyw drzewnych jest jedną z podstawowych

jednostek dotyczących procesu technologii prac pomocniczych.

W poradniku zamieszczono:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś posiadać

aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej, które określają umiejętności, jakie opanujesz

w wyniku procesu kształcenia.

3. Materiał nauczania, który zawiera informacje niezbędne do realizacji zaplanowanych

szczegółowych  celów  kształcenia,  umożliwia  samodzielne  przygotowanie  się  do
wykonania  ćwiczeń  i  zaliczenia  sprawdzianów.  Wykorzystaj  do  poszerzenia  wiedzy
wskazaną literaturę oraz inne źródła informacji. Obejmuje on również:

–

pytania sprawdzające wiedzę niezbędną do wykonania ćwiczeń,

–

ćwiczenia z opisem sposobu ich wykonania oraz wyposażenia stanowiska pracy,

–

sprawdzian postępów, który umożliwi sprawdzenie poziomu Twojej wiedzy po
wykonaniu ćwiczeń.

4. Sprawdzian osiągnięć w postaci zestawu pytań sprawdzających opanowanie umiejętności

z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego jest dowodem umiejętności określonych w tej
jednostce modułowej.

5. Wykaz literatury dotyczącej programu jednostki modułowej.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora  o  wyjaśnienie  i  ewentualne  sprawdzenie,  czy  dobrze  wykonujesz  daną  czynność.
Po  przerobieniu  materiału  spróbuj  zaliczyć  sprawdzian  z  zakresu  jednostki  modułowej.
Wykonując  sprawdzian  postępów  powinieneś  odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza,
że opanowałeś materiał lub nie.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

Podczas wykonywania prac związanych z klejeniem i okleinowaniem drewna i tworzyw

drzewnych musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz
instrukcji przeciwpożarowych obowiązujących podczas poszczególnych rodzajów prac.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

rozpoznać rodzaje klejów na podstawie cech organoleptycznych,

wykonać podstawowe badania klejów,

dobrać składniki mas klejowych,

określić warunki magazynowania,

określić ich właściwości technologiczne i użytkowe,

określić technologię łączenia drewna i tworzyw drzewnych,

ustalić organizację pracy na poszczególnych stanowiskach,

opracować schematy oklejania powierzchni drewna okleiną naturalną i sztuczną,

dobrać odpowiedni rodzaj roztworu klejowego do warunków klejenia,

ustalić parametry klejenia i oklejania,

określić technologię przygotowania drewna i materiałów drzewnych do klejenia,

ustalić sposoby nanoszenia roztworów klejowych,

nanieść klej na podłoże,

dokonać klejenia,

rozróżnić wady klejenia i określić sposoby ich usuwania,

wykonać podstawowe badania właściwości spoin klejowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Terminologia i systematyka klejów

4.1.1. Materiał nauczania

Zakres stosowania klejów jest bardzo szeroki, a liczba znanych substancji klejowych

bardzo  duża,  przy  czym  wzrasta  ona  w  szybkim  tempie  od  czasu  wprowadzenia  klejów
syntetycznych.    W  stosunkowo  krótkich  odstępach  czasu  powstają  nowe  rodzaje  i  odmiany
klejów  wyprodukowane  bądź  z  nowych  surowców,  bądź  też  z  kompozycji  surowców  już
znanych  i stosowanych.

Różnorodność dostępnych klejów o odmiennych cechach użytkowych i technologicznych

wymaga od użytkowników dokładnej znajomości cech poszczególnych ich rodzajów. Wybór
odpowiedniego kleju z szerokiego asortymentu oferowanego przez producentów do użycia go
w określonym celu jest podstawowym warunkiem uzyskania zamierzonych efektów klejenia.

W celu jednoznacznego i wyczerpującego scharakteryzowania kleju konieczne jest

posługiwanie się jednolitą terminologią i przyswojenie sobie znaczenia podstawowych pojęć,
związanych z klejami i klejeniem.

Klejem nazywamy materiał niemetaliczny składający się z substancji klejowej i substancji

dodatkowych, który wprowadzony między przylegające do siebie powierzchnie sklejanych
ciał, po utwardzeniu, łączy je ze sobą w sposób trwały. Warstwa utwardzonego kleju zawarta
między sklejonymi powierzchniami nazywa się spoiną klejową.

Podstawowym składnikiem kleju jest substancja klejowa (lepiszcze). Ona bowiem

decydująco  wpływa  na  wytrzymałość  mechaniczną  połączenia  klejowego  (2  lub  więcej
klejonych  elementów  spojonych  za  pomocą  spoiny  klejowej),  wynikającą  z  adhezji
(przyczepności  kleju  do  powierzchni  klejonego  materiału)  i  kohezji  (spójności  między
cząstkowej  kleju).  Substancja  klejowa  jest  chemicznym  związkiem  organicznym  lub  nie-
organicznym,  występującym  w  normalnych  warunkach  w  stanie  stałym  lub  ciekłym,  bądź
jako  galareta.  W  pierwszym  wypadku  substancję  klejową  stanowi  samo  lepiszcze,  w  drugim
zaś  jest  ona  roztworem  lepiszcza  w  rozpuszczalniku  (np.  w  wodzie).  W  celu  poprawienia
niektórych  właściwości  kleju,  usprawnienia,  a  często  nawet  umożliwienia  klejenia,  bądź  też
dla  obniżenia  kosztów  klejenia  wprowadza  się  do  zasadniczej  substancji  klejowej  substancje
dodatkowe,  takie  jak:  rozpuszczalniki,  rozcieńczalniki,  wypełniacze,  utwardzacze,
plastyfikatory, spieniacze, antyseptyki i inne.

Rozpuszczalniki są to łatwo lotne ciecze (np. woda, alkohol), które stosuje się do

rozpuszczania  substancji  klejowej  w  celu  zmiany  jej  stanu  skupienia  ze  stałego  na  płynny  lub
dla  obniżenia  lepkości  [lepkość  jest  to  opór,  jaki  stawiają  siły  tarcia  wewnętrznego  (siły
spójności  cieczy)  sile  powodującej  przesunięcie  cząstek  (przepływu)

tej cieczy] masy

klejowej.  Przez  wymieszanie  substancji  klejowej  z  rozpuszczalnikiem  otrzymuje  się  roztwór
właściwy.  Zmniejszenie  lepkości  uzyskuje  się  także  przez  dodanie  rozcieńczalnika,  tj.  cieczy,
która  nie  rozpuszcza  lepiszcza,  lecz  wskutek  rozproszenia  (dyspersji)  jego cząstek  powoduje
przeprowadzenie kleju w stan koloidalny.

Wypełniacze są to stałe substancje organiczne lub nieorganiczne, dodawane do kleju

w celu  modyfikacji  jego  niektórych  właściwości  lub  stosowane  ze  względów  ekonomicznych
(dla  zmniejszenia  zużycia  drogiego  lepiszcza).  Wypełniacze  mogą  wykazywać  zdolność  do
pęcznienia  i  klejenia  (np.  wypełniacze  skrobiowe)  —  wówczas  noszą  nazwę  wypełniaczy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

czynnych. Wypełniacze, które nie mają tych właściwości (najczęściej pochodzenia
nieorganicznego, np. kreda), a zatem zachowują się biernie w procesach klejenia nazywamy
wypełniaczami biernymi.

Utwardzanie wielu rodzajów klejów, czyli przekształcaniu kleju ze stanu ciekłego w stały,

może  zachodzić  samoczynnie  w  wyniku  reakcji chemicznej lub  odparowania rozpuszczalnika.
W  celu  skrócenia  czasu  utwardzania  klejów  syntetycznych,  a  w  odniesieniu  do  określonych
rodzajów  tej  grupy  —  dla  spowodowania  tego  procesu,  wprowadza  się  do  masy  klejowej
utwardzacz.  Jest  to  substancja  spełniająca  rolę  katalizatora  w  chemicznej  reakcji  zestalania
kleju. Większość rodzajów klejów w miarę zestalania się, a także jeszcze po utwardzeniu, ma
tendencję  do  kurczenia  się.  Zjawisko  to  w  klejach  mało  sprężystych  powoduje  powstawanie
naprężeń    i  pęknięć  wewnętrznych  w  spoinie  klejowej  (szczególnie  przy  dużej  jej  grubości),
co  może  doprowadzić  do  znacznego  obniżenia  wytrzymałości,  a  nawet  do  zniszczenia
połączenia  klejowego.  Tej  niekorzystnej  właściwości klejów zapobiegają plastyfikatory. Są  to
substancje  chemiczne  (przeważnie  estry),  które  dodane  w  odpowiedniej  proporcji  do  kleju
powodują  częściowe  uplastycznienie  spoiny  klejowej  i  ograniczenie  powstawania  naprężeń
wewnętrznych.

Spieniacze są to substancje powierzchniowo czynne (obniżające napięcie powierzchniowe

cieczy),  których  używa  się  do  spieniania  klejów  w  celu  poprawienia  niektórych  jego
właściwości  i  obniżenia  kosztów  klejenia.  Klej  nanoszony  w  postaci  piany  nie  wnika  zbyt
głęboko  w  drewno,  dokładnie  wypełnia  nierówności  klejonych  powierzchni,  po  sprasowaniu
tworzy spoinę cienką i pełną, a więc o dużej wytrzymałości, i tanią.

Kleje naturalne, szczególnie kleje pochodzenia białkowego, są często narażone na

niszczące działanie czynników biologicznych (bakterii, grzybów). Dodanie antyseptyków, tj.
takich związków chemicznych, jak fenole, formalina, pewne kwasy organiczne — zwiększa
odporność biologiczną spoiny klejowej.

O wartości użytkowej i przydatności kleju decydują właściwości mechaniczne połączeń

klejowych,  odporność  spoiny  klejowej  na  działanie  czynników  zewnętrznych  i  wewnętrznych
oraz  wymagania  technologiczne  kleju.  Aby  zatem  właściwie  ocenić  i  dokonać  jego  trafnego
doboru  do  użycia  w  określonym  celu  i  w  odpowiednich  warunkach  produkcyjnych,  trzeba
znać  podstawowe  cechy  kleju.  Do  tego  zaś  niezbędne  jest  zaznajomienie  się  z  ogólnie
przyjętymi określeniami tych cech.

Charakteryzując mechaniczne właściwości kleju najczęściej posługujemy się pojęciem

wytrzymałości  połączenia  klejowego.  Jest  to  naprężenie  wyrażone  w  MPa,  przy  którym
następuje  zniszczenie  połączenia  (rozdzielenie  sklejonych  elementów  w  miejscu  złączenia).
Zniszczenie  to  może  nastąpić  tylko  w  warstwie  utwardzonego  kleju  i  wówczas  mówi  się
o zniszczeniu  połączenia  klejowego  w  spoinie,  może  wystąpić  poza  warstwą  spoiny  klejowej
—  mówimy  wtedy  o  zniszczeniu  połączenia  klejowego  w  sklejonym  materiale,  może
wreszcie  mieć  miejsce  zniszczenie  mieszane  połączenia  klejowego,  czyli  takie,  które
występuje częściowo w spoinie klejowej i częściowo w sklejonym materiale.

Ze względu na różne warunki, w jakich znajdują się wyroby łączone klejem, rozróżnia się

i  bada  wytrzymałość  połączenia  klejowego  na  sucho,  na  wilgotno  i  na mokro.  Wytrzymałość
połączenia  klejowego  na  sucho  jest  to  wytrzymałość  wykazywana  przez  połączenie
sezonowane  lub  klimatyzowane  do  wilgotności  drewna  lub  tworzyw  drzewnych,  jaką  miały
one  przed  klejeniem  .  Wytrzymałość  połączenia  klejowego  na  wilgotno  jest  to  wytrzymałość
badana  po  nawilżeniu  połączenia  przez  sezonowanie  lub  klimatyzowanie  w  powietrzu
o wilgotności względnej  powyżej 90%. Wytrzymałość połączenia klejowego na mokro jest to
wytrzymałość  wykazywana  przez  połączenie  moczone  w  wodzie  o  różnej  temperaturze,  po
uprzednim sezonowaniu lub klimatyzowaniu.

Odporność spoiny klejowej na różne czynniki wewnętrzne i zewnętrzne wyraża się przede

wszystkim procentowym zmniejszeniem wytrzymałości spoiny klejowej — stosunkiem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wytrzymałości  po  określonym  czasie  działania  wymienionych  czynników  do  wytrzymałości
wyjściowej.  Wśród  czynników  oddziaływujących  szkodliwie  na  spoinę  klejową  mogą
występować  czynniki  chemiczne,  fizyczne,  fizykochemiczne,  biologiczne  oraz  starzenie  się
spoiny klejowej. W związku z tym rozróżnia się poniższe rodzaje odporności spoiny klejowej.

Odporność chemiczną spoiny klejowej określa się stopniem podatności spoiny na

działanie  czynników  chemicznych  (kwasów,  zasad oraz  roztworów  soli). Odporność  fizyczną
spoiny  klejowej  wyraża  się  stopniem  podatności  spoiny  na  działanie  temperatury
(podwyższonej, niskiej i zmiennej).

Odporność fizykochemiczną spoiny klejowej określa stopień podatności spoiny na

działanie  różnego  rodzaju  rozpuszczalników  organicznych  i  nieorganicznych.  Odporność
biologiczną  spoiny  klejowej  określa  stopień  podatności  spoiny  na  działanie  takich  czynników
biologicznych,  jak  bakterie,  owady  i  grzyby.  Starzeniem  się  spoiny  klejowej  nazywamy
zmiany  właściwości  mechanicznych  i  ewentualnie  zmiany  barwy,  zachodzące  przez  dłuższy
czas

pod

wpływem

naturalnych

czynników

zewnętrznych

wewnętrznych.

Do poszczególnych rodzajów klejów odnoszą się różne wymagania technologiczne klejenia,
takie jak: sposób przygotowania powierzchni elementów przeznaczonych do klejenia, sposób
nanoszenia masy klejowej, temperatura oraz ciśnienie prasowania i inne.

Systematyka klejów

Występowanie wielu rodzajów klejów i zróżnicowanie ich zastosowania oraz ciągły

rozwój ich produkcji uniemożliwia przyjęcie jednolitego kryterium systematyki tej grupy
wyrobów. W literaturze technicznej spotyka się różne kryteria. Najczęściej stosuje się podział
klejów zależnie od:
–

rodzaju surowca (jego charakteru chemicznego i pochodzenia),

–

mechanizmu utwardzania,

–

stanu skupienia,

–

technologii klejenia.

Podział klejów zależnie od rodzaju surowca.
Ze względu na charakter chemiczny i pochodzenie substancji klejowej, kleje dzieli się na
następujące podstawowe grupy:

Kleje nieorganiczne

Kleje organiczne

Naturalne

Syntetyczne

Roślinne

Zwierzęce Kopalne

Klejów nieorganicznych oraz klejów organicznych kopalnych i roślinnych nie stosuje się

w  meblarstwie  i  w  produkcji  wyrobów z  drewna  (wyjątkiem  jest mąka  żytnia  dodawana jako
wypełniacz  czynny  do  kleju  mocznikowego  oraz  klej  z  kauczuku  naturalnego,  który  jednak
zastępuje  się  klejem  z  kauczuku  syntetycznego).  Wymienione  kleje  zostały  tu  uwzględnione
jedynie  w  celu  pełnego  przedstawienia  systematyki  klejów.  Obecnie  w  przemyśle  drzewnym
używa  się  prawie  wyłącznie  klejów  organicznych  syntetycznych  i  w  bardzo  ograniczonym
zakresie klejów organicznych naturalnych zwierzęcych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podział klejów zależnie od sposobu utwardzania
Ze względu na sposób utwardzania rozróżnia się:

Kleje utwardzające się na

Kleje utwardzające się

skutek procesu fizycznego

na skutek reakcji chemicznej

przez wyparowanie

przez krzepnięcie

polikondensacji polimeryzacji poliadycji

lub absorpcję

stopionego

rozpuszczalnika

kleju

Ze względu na charakter procesu przechodzenia kleju w spoinie ze stanu ciekłego lub

plastycznego w stan stały wyróżnia się kleje: termoplastyczne, termoutwardzalne
i chemoutwardzalne.

Podział klejów w zależności od stanów skupienia. W temperaturze pokojowej kleje

występują jako ciała stałe lub ciekłe. Kleje ciekłe mogą być samoistnymi substancjami
chemicznymi bądź roztworami (emulsjami) substancji stałych lub ciekłych w cieczach. Kleje
stałe mają postać proszku, granulek (perełek), łusek, tabliczek, nieforemnego łomu i błony.

Podział klejów zależnie od technologii klejenia. Połączenia klejowe można wykonać

w  różny  sposób  (odpowiedni  dla  danego  rodzaju  kleju):  w  temperaturze  pokojowej,
w  temperaturze  podwyższonej;  pod  odpowiednim  naciskiem  lub  bez  nacisku  (rzadziej).
Technologię  klejenia  można  zatem  również  przyjąć  za  jedno  z  kryteriów  podziału  klejów.
Na  tej  podstawie  można  wyróżnić  4  grupy:  kleje  zimno-zimne,  tj.  takie,  których  nanoszenie
na  klejoną  powierzchnię  i  wiązanie  odbywa  się  w  temperaturze  pokojowej  (na  zimno);  kleje
zimno-gorące,  tj.  takie,  których  nanoszenie  odbywa  się  na  zimno,  a  wiązanie  na  gorąco;
gorąco-zimne,  tj.  takie,  których  nanoszenie  odbywa  się  na  gorąco,  a  wiązanie  na  zimno oraz
kleje gorąco-gorące, których nanoszenie i wiązanie przebiega w podwyższonej temperaturze.

W grupach tych można wyróżnić kleje, których wiązanie odbywa się: bez nacisku, pod

małym naciskiem lub pod dużym naciskiem.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co nazywamy klejem?
2.  W jakim celu stosujemy substancje dodatkowe w klejach?
3.  Co decyduje o wartości użytkowej i przydatności kleju?
4.  Co oznacza wytrzymałość połączenia klejowego?
5.  Jakie czynniki mają wpływ na odporność spoiny klejowej?
6.  Jakie kryteria stosujemy w systematyce klejów?
7.  Jaki jest podział klejów w zależności od rodzaju surowca?
8.  Jaki jest podział klejów w zależności od sposobu utwardzania?
9.  Jaki jest podział klejów w zależności od stanu skupienia?
10. Jaki jest podział klejów w zależności od technologii klejenia?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ znaczenie substancji podstawowej i substancji dodatkowych w klejach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) odszukać informacje w literaturze dotyczące rodzajów substancji wchodzących w skład

kleju,

2)  scharakteryzować poszczególne substancje wchodzące w skład kleju,
3)  sporządzić opis poszczególnych substancji będących składnikami kleju,
4)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– przybory do pisania,
– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Określ czynniki wpływające na odporność spoiny klejowej.

  Sposób wykonania ćwiczenia

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  odszukać  informacje  w  literaturze  dotyczące  czynników  wpływających  na  odporność

spoiny klejowej,

2)  scharakteryzować poszczególne czynniki wpływające na odporność spoiny klejowej,
3)  określić wpływ poszczególnych czynników na odporność różnych spoin klejowych
4)  sporządzić  w  formie  tabelarycznej  podział  czynników  i  ich  wpływ  na  odporność  spoin

klejowych,

5) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Ćwiczenie 3

Sporządź i scharakteryzuj systematykę klejów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  odszukać w literaturze informacje na ten temat,
2)  dokonać systematyki klejów w sposób graficzny,
3)  scharakteryzować w formie opisowej szczegółową systematykę klejów,
4)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wyjaśnić pojęcie kleju?

2) określić cel stosowania substancji dodatkowych w klejach?

3) określić co decyduje o wartości użytkowej i przydatności kleju?

4) wyjaśnić co oznacza wytrzymałość połączenia klejowego?

5) nazwać czynniki wpływające na odporność spoiny klejowej?

6) przedstawić kryteria stosowane w systematyce klejów?

7) przedstawić podział klejów w zależności od rodzaju surowca?

8) przedstawić podział klejów w zależności od sposobu utwardzania?

9) przedstawić podział klejów w zależności od stanu skupienia?

10) przedstawić podział klejów w zależności od technologii klejenia?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Kleje naturalne i syntetyczne

4.2.1. Materiał nauczania

Kleje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego są najstarszymi substancjami naturalnymi,

które  od  tysięcy  lat  do  czasów  obecnych  wykorzystuje  się  do  łączenia  elementów  z  drewna,
papieru i  niektórych  innych  tworzyw. Tę  wielowiekową tradycję kleje naturalne zawdzięczają
czterem  podstawowym  zaletom:  powszechności  występowania  (dostępności)  surowca,
łatwości wytwarzania i stosowania oraz dobrym na ogól właściwościom klejącym.

Kleje zwierzęce

Podstawowym składnikiem wszystkich klejów zwierzęcych jest białko — naturalna

wielocząsteczkowa  substancja  chemiczna  o  bardzo  skomplikowanej,  nieznanej  dotychczas
dokładnie  budowie.  W  grupie  klejów  zwierzęcych,  zależnie od pochodzenia i odmiany białka,
rozróżnia  się  kleje:  glutynowe,  kazeinowe  i  albuminowe.  Kleje  albuminowe  stosowane
dawniej do produkcji sklejki wyszły już prawie zupełnie z użycia.

Kleje glutynowe

Podstawowym składnikiem klejów glutynowych jest glutyna, którą otrzymuje się

w wyniku hydrolizy białka wchodzącego w skład ustrojów zwierzęcych nazywanego
kolagenem. Surowcem do produkcji klejów glutynowych są odpadki skór bydlęcych, kości
oraz odpady powstające przy przerobie ryb.
Rodzaje i postacie handlowe

Ze względu na rodzaj użytego surowca rozróżniamy 3 podstawowe rodzaje kleju: skórny,

kostny i rybi (nie stosowany w meblarstwie).

Klej skórny i kostny produkuje się w 5 postaciach oznaczonych: A — łuski, B — proszek,

C — perełki średnicy 2÷5 mm, D — kawałki nieforemne (łom), E — tabliczki. Za granicą
znany jest klej glutynowy w postaci błony klejowej.

Zależnie od właściwości fizykochemicznych, przede wszystkim od lepkości, rozróżnia się

5 gatunków kleju skórnego: żelatynowy — żel, ekstra, I, II i III. Klej kostny klasyfikuje się na
cztery gatunki: ekstra, I, II i III. Najwyższą lepkość mają kleje najlepszego gatunku, najniższą
— kleje III gatunku.
Substancje dodatkowe

Rozpuszczalnikiem klejów glutynowych jest woda. Jako wypełniaczy (głównie

w okleinowaniu)  używa  się  kredy  pławionej,  kaolinu i  mączki  drzewnej.  W celu  częściowego
uodpornienia  spoiny  kleju  glutynowego  na  wodę  dodaje  się  do  niego  10%  paraformaldehydu
i 5%  kwasu  szczawiowego.  Stosuje  się  jeszcze  inne  substancje  chemiczne,  poprawiające
właściwości  klejów  glutynowych.  Chronione  są  one  jednak  patentami,  tak  że  nieznane  są
receptury wszystkich klejów modyfikowanych.
Właściwości

Najbardziej uchwytnymi zewnętrznymi cechami rozpoznawczymi klejów glutynowych

jest  zapach  i  omówione  postacie  handlowe.  Barwa  kleju  jest  jasnożółta  do  ciemnobrązowej,
przy  czym  odcień  barwy  może  być  orientacyjnym miernikiem  gatunku  kleju —  kleje  gatunku
lepszego  są  jaśniejsze.  Dokładne  zidentyfikowanie  gatunku  jest możliwe po przeprowadzeniu
analizy  fizykochemicznej  kleju.  Cechami  wyróżniającymi  oba  rodzaje  kleju  są:  odczyn
i lepkość. Klej skórny  ma  odczyn obojętny (pH 1% roztworu  — 6,5÷

7,5), a klej kostny —

lekko kwaśny (pH 5,2÷7,5); klej skórny ma z reguły większą lepkość (2,0÷6,0°E 17,75%
roztworu przy t = 40°C) niż klej kostny (1,8÷2,8°E).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kleje glutynowe, w porównaniu z innymi klejami używanymi w meblarstwie, wykazują

zarówno szereg zalet, jak i wad. Do niewątpliwych zalet należy zaliczyć:
–

wysoką wytrzymałość połączenia klejowego na sucho;

–

elastyczność spoiny klejowej, przy czym większą elastycznością odznacza się klej
skórny;

–

małą wrażliwość połączenia na grubość spoiny klejowej;

–

wysoką odporność spoiny klejowej na starzenie się w normalnych warunkach
klimatycznych otoczenia;

–

częściową odporność fizykochemiczną spoiny klejowej (na politury, nitro-lakiery
i rozpuszczalniki tych materiałów);

–

niewielki nacisk potrzebny do uzyskania prawidłowego połączenia klejowego
94,3÷784,8 kPa;

–

łatwość usuwania przebić klejowych;

–

małe zużycie narzędzi przy obróbce skrawaniem sklejonych elementów;

–

nieszkodliwość dla organizmu ludzkiego;

–

brak szkodliwego oddziaływania na drewno i metale.

Wady klejów glutynowych są następujące:
–

brak wytrzymałości połączenia klejowego na mokro i ograniczona wytrzymałość na
wilgotno (dotyczy klejów glutynowych zwykłych; kleje odpowiednio modyfikowane
odznaczają się pewną odpornością na wodę);

–

brak odporności fizycznej spoiny klejowej (na podwyższoną temperaturę);

–

brak odporności biologicznej spoiny klejowej;

–

kłopotliwy sposób nanoszenia kleju (w stanie podgrzanym do 60°C);

–

krótki czas otwarty, co przy operacjach wymagających długotrwałych manipulacji
klejonymi elementami związane jest z koniecznością podgrzewania tych elementów lub
stosowania przekładek z blachy, ogrzewanych do 60°C;

–

długi czas sezonowania po klejeniu, potrzebny do uzyskania pełnej wytrzymałości
połączenia klejowego (ok. 16 h) oraz do wyrównania wilgotności i naprężeń
wewnętrznych (24÷48 h).

W przemyśle meblarskim kleje glutynowe stosuje się rzadko, przede wszystkim

do klejenia złączy czopowych (głównie w krzesłach i innych konstrukcjach szkieletowych,
w których duże znaczenie ma elastyczność spoiny klejowej). W innych gałęziach przemysłu
drzewnego mają coraz mniejsze znaczenie.

Kleje kazeinowe

Surowcem do produkcji klejów kazeinowych jest mleko krowie, w którym w ilości około

2,5%  znajduje  się  białko,  zwane  kazeiną.  Czysta  kazeina  nie  rozpuszcza  się  w  wodzie.
Rozpuszcza  się  natomiast  m.in.  w  wodnych  roztworach  wodorotlenku  sodowego
i  wodorotlenku  wapniowego  (woda  wapienna).  Kleje  kazeinowe  otrzymuje  się  przez
rozpuszczenie kazeiny w roztworze wodnym jednego z tych wodorotlenków.
Rodzaje. Postacie handlowe:

Roztwory kazeiny w wodorotlenku sodowym mają dużą żywotność, lecz tworzą żel

odwracalny,  tzn.  przechodzący  ponownie  w  roztwór  pod  wpływem  wody.  Kleje  kazeinowe
przygotowane  w  roztworze  wodorotlenku  wapniowego  są  nieodwracalne,  lecz  żywotność
masy  klejowej  jest  bardzo  mała.  Jednoczesne  wykorzystanie  obu  wodorotlenków  pozwala
uzyskać  klej  uodporniony  na  wodę  i  odznaczający  się  średnią  żywotnością.  Na tej podstawie
rozróżnia się kleje kazeinowe:
–

odwracalne,

–

nieodwracalne,

–

mieszane.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ze względu na warunki utwardzania kleje kazeinowe dzieli się na: kleje wiążące na

gorąco i kleje wiążące na zimno.

Stopień przygotowania kleju do użycia stanowi podstawę do podziału na: klej kazeinowy

pełnoskładnikowy  (fabrycznie  przyrządzony)  i  kazeinę  techniczną  przeznaczoną  do
przygotowania  z  niej  kleju  w  miejscu  użytkowania.  Kleje  kazeinowe  pełnoskładnikowe
produkowane  w  Polsce  maja  różne  nazwy  handlowe,  np.:  klej  kazeinowy  416  —
przeznaczony  do  klejenia  drewna  twardego,  klej  kazeinowy 516  —  przeznaczony do klejenia
drewna  miękkiego,  klej  kazeinowy  te-sa  —  uniwersalny  pod  względem  przeznaczenia.  Są  to
kleje wiążące na zimno.

Kleje kazeinowe z kazeiny technicznej sporządza się w zakładach przemysłu drzewnego

według bardzo różnorodnych receptur, których nie sposób wymienić w podręczniku. Stosuje
się je przeważnie do klejenia na gorąco.

Substancje dodatkowe. Jedynym dodatkiem do kleju kazeinowego pełnoskładnikowego

jest  woda,  spełniająca  rolę  rozpuszczalnika.  Do  klejów  kazeinowych  przyrządzanych
w miejscu  użycia,  oprócz  wody  i  omówionych  już  podstawowych  składników,  tj.
wodorotlenku  sodu  i  wapnia,  stosuje  się  szereg  substancji  dodatkowych,  takich  jak:
antyseptyki  (fluorek  sodowy,  chlorek  lub  siarczek  miedziowy),  wypełniacze  (kreda,  kaolin,
kalafonia  zmniejszająca  alkaliczność  kleju),  plastyfikatory  (gliceryna,  glikole).  Oprócz
wymienionych  stosuje  się  inne  substancje  o  przeznaczeniu  specjalnym,  np.:  szkło  wodne,
które  zwiększa  żywotność  masy  klejowej,  a  ponadto  ma  właściwości  wiążące;  naftę,  która
zapobiega  rozpylaniu  się  kazeiny  przy  sporządzaniu  roztworu;  formalinę,  która  zwiększa
odporność spoiny klejowej na wodę.

Cechą rozpoznawczą klejów kazeinowych jest charakterystyczny zapach. Kazeina

techniczna ma zapach twarogu, klej kazeinowy pełnoskładnikowy, oprócz zapachu twarogu,
ma słaby zapach nafty. Zapach stęchlizny oraz brudnożółte lub brunatne zabarwienie
świadczą o złej jakości kazeiny.
Do korzystnych właściwości klejów kazeinowych zalicza się:
–

wysoką wytrzymałość połączenia klejowego na sucho;

–

wytrzymałość połączenia klejowego na wilgotno;

–

wytrzymałość połączenia klejowego na mokro (na krótkotrwałe działanie wody);

–

odporność fizyczną spoiny klejowej (na działanie podwyższonej temperatury);

–

łatwość przyrządzania roztworów klejowych i ich stosowania;

–

małą wrażliwość na gładkość obróbki klejonych powierzchni;

–

dobre wiązanie drewna z tworzywami sztucznymi, tkaninami i innymi materiałami;

–

możliwość klejenia na zimno;

–

niewielki nacisk potrzebny do prawidłowego wiązania klejenia na zimno 298,1÷490,5 kPa.

Do wad klejów kazeinowych należą:
–

brak odporności biologicznej spoiny klejowej (dotyczy klejów zwykłych; kleje
modyfikowane antyseptykami wykazują częściową odporność);

–

wysoka alkaliczność (pH>10), powodująca barwne reakcje z niektórymi gatunkami
drewna oraz szkodliwość dla zdrowia zatrudnionych przy klejeniu;

–

kruchość utwardzonego kleju i związana z tym wrażliwość połączenia na grubość spoiny
klejowej;

–

duża twardość spoin, powodująca szybkie tępienie się narzędzi skrawających;

–

wysokie ciśnienie 1,471÷1,766 MPa i wysoka temperatura (90÷110°C) prasowania przy
klejeniu na gorąco;

–

zawartość białka jadalnego (niekorzystne ze względów ogólnogospodarczych).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do czasu wprowadzenia klejów syntetycznych kleje kazeinowe były szeroko stosowane

w  meblarstwie,  zarówno  do  klejenia  połączeń  czopowych  (z  wyjątkiem  krzeseł,  narażonych
na  zmienne  obciążenia  styczne  i  obciążenia  dynamiczne  —  ze  względu  na  kruchość  spoiny
klejowej),  jak  i  okleinowania  elementów  płytowych.  Obecnie  klejów  tych  używa  się  nadal
w stolarstwie rzemieślniczym, natomiast przemysł meblarski zaniechał ich stosowania.

Kleje glutynowe i kazeinowe pakuje się w trzy-warstwowe worki papierowe po 50 kg lub

beczki do ciał sypkich. Klej kazeinowy pełnoskładnikowy sprzedaje się w pudełkach
kartonowych lub torbach papierowych jednokilogramowych lub mniejszych. Klej skórny
i kostny w postaci tabliczek pakuje się w worki jutowe po 50kg.

Ze względu na dużą higroskopijność i brak odporności biologicznej kleje glutynowe

i  kazeinowe  należy  przechowywać  w  suchych  i  przewiewnych  magazynach  w  temperaturze
25°C  i  wilgotności  względnej  powietrza  ok.  60%.  Worki  z  klejem  powinny  być  układane  na
drewnianych  ażurowych  podkładach,  odległych  od  podłogi  co  najmniej  10cm.
Niedopuszczalne

jest

układanie

worków

bezpośrednio

betonowej

podłodze.

Magazynowane zapasy klejów należy okresowo kontrolować, aby przekonać się, czy klej nie
został

zaatakowany

przez

szkodniki

biologiczne

lub

zawilgocony.

Żywotność

sproszkowanego kleju kazeinowego przechowywanego w odpowiednich warunkach, wynosi
około 6 miesięcy.

Kleje roślinne

Kleje roślinne wytwarza się z zawartych w strukturze roślin węglowodanów, białka oraz

gum  i  żywic.  Z  grupy  klejów  roślinnych  przydatność  w  meblarstwie  wykazują  tylko  kleje
kauczukowe.  Jednak  kleje  te,  w  związku  z  wynalezieniem  metody  syntezy  kauczuku,
zastąpiono  klejami  kauczukowymi  syntetycznymi,  które  odznaczają  się  lepszymi
właściwościami.  Produkuje  się  je  z  powszechnie  występujących  surowców.  Ze  względu  na
znikome  zastosowanie  w  przemyśle  meblarskim  klejów  z  kauczuku  naturalnego
w podręczniku omówiono je tylko w zarysie.

Kleje kauczukowe

Kleje kauczukowe produkuje się z kauczuku naturalnego zawartego w soku roślin

kauczukodajnych,  zwanego  lateksem.  Jest  to  ciecz  o  małej  lepkości,  toteż  w  celu
wykorzystania  jej  do  produkcji  kleju  zagęszcza  ją  aż  do  otrzymania  koncentratu  około  60%,
co  jednak  nie  wystarcza  do  uzyskania  pożądanej  lepkości  i  dobrych  właściwości  klejących.
Stosuje się więc różne substancje dodatkowe (m.in. środki wulkanizujące) i poddaje się lateks
procesom  modyfikującym,  w  rezultacie  czego  otrzymuje  się  wiele  odmian  kleju
o zróżnicowanych właściwościach.

Dość liczne (za granicą) odmiany klejów z kauczuku naturalnego, których receptury

w większości są chronione patentami, można usystematyzować w trzech grupach: kleje
lateksowe, kleje produkowane z roztworów kauczuku, kleje produkowane z kauczuków
modyfikowanych.

Kleje lateksowe są to mieszaniny lateksu z substancjami dodatkowymi, polepszającymi

właściwości klejące lateksu. Do najstarszych z tej grupy klejów należą kleje kauczukowo-
kazeinowe (mieszanina lateksu z kazeiną i innymi dodatkami) i kleje kauczukowo
-albuminowe (lateks + albumina).

Kleje z roztworów kauczuku. Kauczuk rozpuszcza się w wielu rozpuszczalnikach

organicznych  (np.  w  benzenie,  benzynie,  trójchloroetylenie),  tworząc  roztwory  o  lepszych
właściwościach  wiążących  niż  kleje  lateksowe.  Do  roztworów  tych  z  reguły  wprowadza  się
substancje  dodatkowe,  takie  jak:  plastyfikatory,  wypełniacze,  środki  regulujące  stopień
lepkości oraz środki wulkanizujące.

Kleje z kauczuków modyfikowanych. Pod wpływem mocnych kwasów lub silnie

hydrolizujących  soli  tych  kwasów  kauczuk  przechodzi  w  cyklokauczuk,  tj.  substancję
termoplastyczną,  z  której,  po  dodaniu  odpowiednich  wypełniaczy,  plastyfikatorów  i  środków
wulkanizujących,  otrzymuje  się  wysokowartościowe  kleje  kauczukowe,  przeznaczone
głównie  do  łączenia  metali  z  kauczukiem.  Przez  działanie  chlorem  lub  fenolem  na  kauczuk

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

otrzymuje się również półprodukty do wyrobu klejów kauczukowych modyfikowanych,
o zróżnicowanych właściwościach.
Kleje z kauczuku naturalnego służą do łączenia gumy, metalu, drewna, tworzyw sztucznych,
skóry, tkanin, jak również do sklejania tych materiałów w połączeniach ze sobą.

Kleje syntetyczne

Z licznej obecnie i stale powiększającej się grupy żywic syntetycznych o różnorodnych

właściwościach chemicznych i fizycznych, żywice charakteryzujące się dobrą przyczepnością
do podłoża i wysoką wytrzymałością mechaniczną po stwardnieniu wykorzystuje się do
produkcji klejów syntetycznych.

Kleje termoutwardzalne lub chemoutwardzalne

Kleje mocznikowe

Kleje mocznikowe występują w postaci wodnych roztworów żywicy, proszków i błon.

W  Polsce  produkuje  się  aminowe  żywice  klejowe  ciekłe  otrzymywane  przez  polikondensację
mocznika  (żywicy  mocznikowej)  lub  melaminy  (żywicy  melaminowej)  z  formaldehydem.
Rodzaje  tych  żywic,  różniące  się  podstawowymi  właściwościami  fizycznymi  i  użytkowymi,
podano  w  tab.1  Sproszkowane  kleje  mocznikowe  otrzymuje  się  przez  wysuszenie
i sproszkowanie ciekłej żywicy mocznikowo-formaldehydowej.

Produkuje się również klej w postaci suchej błony klejowej. Mocznikową błonę klejową

otrzymuje się przez naniesienie odpowiedniej żywicy mocznikowo-formaldehydowej wraz
z utwardzaczem na cienki papier i następnie wysuszenie. Po wysuszeniu błona jest zwijana w rolki.

Tabela 1. Rodzaje, właściwości i zastosowanie aminowych żywic klejowych ciekłych [3, s. 324]

Czas
żelowania
w
temperaturze

ęs

ść

]

ść

ּs

]

ść

]

ść

ró

[

]

[h]

100

[min]

ło

ść

Żywica
mocznikowaBZ-50

1,18÷1,2
5

0,05÷0,20

1,0

Produkcja sklejki suchotrwałej

Żywica
mocznikowa
BZ-60

1,24÷0,3
2

0,90÷1,40

1,0

Okleinowanie elementów
mebli oraz stolarka budowlana

Żywica
mocznikowa
BZ-70

1,26÷1,3
6

2,50÷4,50

1,0

Klejenie na zimno lub w polu
elektrycznym o wysokiej
częstotliwości

Żywica
mocznikowa
U-70

1,25÷1,3
5

1,00÷3,00

1,0

Produkcja płyt wiórowych,
sklejki w tem. powyżej 70

oraz w przem meblarskim w
polu elektrycznym o wysokiej
częstotliwości

Żywica
mocznikowaPW

1,24÷1,3
0

0,50÷1,2

1,0

Produkcja płyt wiórowych i
paździerzowych

Żywica
mocznikowa 60

1,23÷1,3
0

0,80÷2,60

5,0

0,2

Klejenie na zimno

Żywica
melaminowo-
mocznikowa
M-1

1,22÷1,3
0

0,40÷1,00

1,0

Klejenie na zimno lub gorąco
przy wymaganej odporności
spoiny na wodę (np. w
stolarce budowlanej)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sproszkowane  kleje  mocznikowe  są  dostarczane  przez  producentów  jako  mieszaniny  żywicy
mocznikowej  z  utwardzaczem  i  wypełniaczem.  Nie  wymagają  więc  stosowania  przez
użytkownika  żadnych  substancji  dodatkowych  z  wyjątkiem  wody.  Podobnie  nie  wymagają
substancji  dodatkowych  mocznikowe  błony  klejowe.  Inaczej  jest  z  roztworami  wodnymi
żywic

mocznikowo-formaldehydowych.

Wprawdzie

polikondensacja

mocznika

z formaldehydem  w  tych  roztworach  może  nastąpić  samoczynnie,  to  jednak  proces  ten
przebiega  bardzo  długo.  W  celu  przyspieszenia  polikondensacji  używa  się  jako  katalizatorów
(utwardzaczy)  rozcieńczonych  kwasów  nieorganicznych  lub  organicznych,  albo  soli  silnych
kwasów.
Producenci  żywic  klejowych  z  reguły  produkują  również  odpowiednie  do  nich  utwardzacze,
podając, w jakim stosunku wagowym należy je mieszać z żywicą.
Utwardzacz  MZ  jest  to  chlorek  amonowy,  stosowany  w  postaci  20-procentowego  roztworu
wodnego, do utwardzania na zimno żywicy mocznikowej 60.
Utwardzacz  MG  jest  to  mieszanina  chlorku  amonowego  i  mocznika,  która  w  postaci
20-procentowego  roztworu  wodnego  służy  do  utwardzania  żywicy  mocznikowej  BZ-50
i BZ-70.
Utwardzacz  KW  jest  mieszaniną  chlorku  amonowego,  mocznika  i  wody  amoniakalnej,
stosowaną  w  postaci  20-procentowego  roztworu  wodnego  do  utwardzania  na  gorąco

żywicy WP.
Utwardzacz BZG jest to chlorek amonu z dodatkiem wody amoniakalnej, który w postaci 20-
procentowego  roztworu  wodnego  służy  do  utwardzania  na  gorąco  żywicy  BZ-50  i  BZ-6O
oraz U-70.
Utwardzacz  BZZ  jest  to  chlorek  amonowy  z  dodatkiem  kwasu  ortofosforowego,  stosowany
w postaci 20-procentowego roztworu wodnego do utwardzania na zimno żywicy BZ-70.
Utwardzacz  U-1  jest  mieszaniną  mocznika,  chlorku  amonowego  i  urotropiny,  którą
w  postaci  40-procentowego  roztworu  wodnego  używa  się  do  utwardzania  na  gorąco  żywicy
melaminowej.
Utwardzacz  U-Z  jest  mieszaniną  identycznych  składników  jak  utwardzacz  U-l,  lecz
w innych proporcjach i służy do utwardzania na gorąco wszystkich żywic aminowych.
Utwardzacz  BM-10  jest  bezwodnikiem  kwasu  melainowego.  W  postaci  10-procentowego
roztworu wodnego służy on do utwardzania na zimno wszystkich żywic aminowych.
Jako  wypełniaczy  do  ciekłych  mocznikowych  żywic  klejowych  używa  się  przede  wszystkim
mąki  żytniej  i  mączki  ziemniaczanej,  rzadziej  zaś  mączki  drzewnej,  mielonych  skorup
orzechów  i  pestek  owocowych,  albuminy,  kazeiny, a także  substancji mineralnych  takich  jak:
kreda, gips i glinka kaolinowa.
Do  spieniania  kleju  stosuje  się  spieniacze  pochodzenia  naturalnego  (saponiny,  pektyny,
białka) lub substancje syntetyczne, na przykład zasadowe sole kwasów sulfonowych.
Roztwory  żywic  mocznikowo-formaldehydowych  są  gęstymi  cieczami  przezroczystymi  lub
mętnymi,  bezbarwnymi  bądź  o  zabarwieniu  od mlecznego  do  żółtego. Charakteryzują  się one
bardziej

lub

mniej

intensywnym

zapachem

formaliny.

Podstawowe

właściwości

fizykochemiczne  i  użytkowe  wodnych  roztworów  żywic  mocznikowo-formaldehydowych
podano w tabeli 1.
Sproszkowane  kleje  mocznikowe  mają  barwę  białą,  są  bardzo  higroskopijne  i  łatwo
rozpuszczalne  w  wodzie.  W  porównaniu  z  klejami  mocznikowymi  w  postaci  ciekłej
odznaczają  się  one  czterokrotnie  dłuższą  żywotnością  (do  12  miesięcy).  Są  oprócz  tego

łatwiejsze  w  użyciu  (przyrządzanie  masy  klejowej  sprowadza  się  do  wymieszania
sproszkowanego kleju z wodą), w transporcie i w magazynowaniu.
Wiele  zalet  wykazuje  również  mocznikowa  błona  klejowa:  długa  żywotność,  łatwość
transportu  i  magazynowania,  dogodność  technologiczna  (wyeliminowanie  stanowisk
przygotowania  i  nakładania  kleju),  zapewnienie  równomiernej  i  odpowiednio  cienkiej  spoiny
klejowej,  uniknięcie  przebić  klejowych,  możliwości  podokleinowania  i  okleinowania w jednej
operacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kleje mocznikowe szeroko stosuje się w przemyśle drzewnym; mają one następujące zalety:
–

bardzo wysoką wytrzymałość połączenia klejowego na sucho,

–

znaczną wytrzymałość połączenia w warunkach wilgotnych,

–

dużą wytrzymałość połączenia na mokro przy działaniu zimnej wody,

–

odporność biologiczną spoiny klejowej,

–

odporność spoiny na starzenie się,

–

odporność chemiczną i fizykochemiczną spoiny,

–

szeroki zakres temperatury klejenia,

–

możliwość łącznego i selektywnego nanoszenia kleju i utwardzacza,

–

stosunkowo niskie ciśnienie prasowania na zimno — 196÷588 kPa,

–

krótki i możliwy do regulowania okres utwardzania (przez odpowiedni dobór
temperatury oraz rodzaju i ilości utwardzacza),

–

nieograniczoną bazę surowcową i niską cenę kleju (w postaci ciekłej),

–

stosunkowo długą żywotność kleju (zwłaszcza w postaci proszku),

–

jasną i bezwonną spoinę klejową.

Ujemnymi właściwościami klejów mocznikowych są:
–

wrażliwość na gładkość i czystość klejonych powierzchni,

–

wrażliwość na grubość spoiny klejowej (utwardzony klej mocznikowy jest kruchy),

–

konieczność dokładnego przestrzegania receptury przyrządzania masy klejowej,

–

stosunkowo wysokie ciśnienie prasowania przy klejeniu na gorąco: l, 177÷1,471 MPa,

–

brak odporności fizycznej połączenia klejowego (na działanie podwyższonej
temperatury),

–

duża twardość spoin klejowych, powodująca szybkie zużywanie się narzędzi
skrawających,

–

zawartość  wolnego  formaldehydu,  działającego  szkodliwie  na  organizm  ludzki  w  czasie
przyrządzania  kleju  i  klejenia  (modyfikowane  żywice  mocznikowe  typu  BZ  pozbawione
są   tej wady)

Zastosowanie wodnych roztworów mocznikowych żywic klejowych przedstawiono

w  tabeli1.  W  meblarstwie  klejów  mocznikowych  używa  się  przede  wszystkim  do
obłogowania  i  okleinowania  elementów  płytowych.  Stosuje  się  je  również  do  klejenia  złączy
konstrukcyjnych,  nie  narażonych  na  zmienne  obciążenia  statyczne  lub  obciążenia
dynamiczne.  Sproszkowane  klejowe  żywice  mocznikowe  stosuje  się  podobnie  jak  żywice
ciekłe.  Mocznikowe  błony  klejowe  stosuje  się  do  okleinowania  elementów  z  drewna
i tworzyw drzewnych.

Wodne roztwory mocznikowych żywic klejowych pakuje się w beczki blaszane (z blachy

cynkowej  lub  stalowej  cynkowanej).  Większe  ilości  żywicy  dostarcza  się  w  cysternach
wagonowych.  Kleje  mocznikowe  w  postaci  proszku  pakuje  się  w  uodpornione  na  działanie
wilgoci  worki  papierowe  lub  beczki  do  ciał  sypkich.  Opakowanie  mocznikowej  błony
klejowej, zwiniętej w rolki, stanowi papier odporny na wilgoć.

Kleje mocznikowe powinny być przechowywane w specjalnie do tego celu

przeznaczonych suchych i chłodnych pomieszczeniach (w temperaturze do 15°C). Naczynia,
w których znajdują się ciekłe żywice, powinny być szczelnie zamknięte. Nie można używać
naczyń miedzianych lub mosiężnych.

Kleje melaminowe i melaminowo-mocznikowe

Żywicę melaminowo-formaldehydową otrzymuje się w wyniku polikondensacji

melaminy i formaldehydu. W ten sposób powstaje gotowa do użycia sproszkowana klejowa
żywica melaminowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pomimo bardzo korzystnych cech technicznych i użytkowych, czystych klejów

melaminowych  nie  stosuje  się  powszechnie  w  przemyśle  drzewnym.  Czynnikiem
ograniczającym  stosowanie  jest  wysoka  cena  żywic,  wynikająca  z  dużych  kosztów
wytwarzania  melaminy.  Problem  ten  rozwiązano  kompromisowo  wykorzystując  zdolność
mieszania  się  w  dowolnych  proporcjach  żywicy  melaminowej  z  tanią  żywicą  mocznikową.
W  ten  sposób  (lub  przez  kopolikondensację  melaminy  i  mocznika  z  formaldehydem)
produkuje  się  kleje  melaminowo-mocznikowe  o  właściwościach  czystych  klejów
melaminowych  (właściwości  te  można  modyfikować  odpowiednimi  proporcjami  obu  żywic;
przy  proporcji  1:1  uzyskuje  się  praktycznie  wszystkie  dodatnie  cechy  czystego  kleju
melaminowego).

Ze względu na małą żywotność roztworów żywic kleje melaminowe i melaminowo-

mocznikowe wytwarza się na ogól w postaci proszków lub błon.

Substancje dodatkowe. Jako rozpuszczalnika do klejów melaminowych i melaminowo-

mocznikowych w postaci proszku używa się wody (w niektórych wypadkach również
alkoholu, np. w celu przygotowania kleju do spawania arkuszy okleiny).

Jeżeli klejenie odbywa się na zimno i na ciepło (do t = 50°C), omawiane kleje wymagają

stosowania utwardzaczy kwasowych. Natomiast w wypadku klejenia na gorąco nie ma
potrzeby dodawania utwardzacza (utwardzanie zachodzi samoczynnie w środowisku
obojętnym).

Jako wypełniaczy do żywicy ciekłej używa się mąki żytniej, mączki ziemniaczanej

i mączki drzewnej. Stosuje się je głównie ze względów ekonomicznych.
Kleje melaminowe i melaminowo-mocznikowe przewyższają pod względem wartości
techniczno-użytkowych kleje mocznikowe, bowiem oprócz wszystkich korzystnych cech
klejów mocznikowych mają wiele dodatkowych zalet, takich jak:
–

elastyczność spoiny klejowej,

–

wysoka wytrzymałość połączenia klejowego na działanie gorącej wody,

–

bardzo krótki czas utwardzania (prasowania), przy jednoczesnej możliwości stosowania
szerokiego zakresu czasu otwartego,

–

bezbarwności bezwonność spoiny klejowej,

–

brak szkodliwego oddziaływania żywicy melaminowej na organizm ludzki,

–

łatwość usuwania resztek kleju melaminowego z narzędzi klejarskich, rąk i odzieży.

Kleje melaminowe i melaminowo-mocznikowe mogą być używane do wykonywania

wszystkich  połączeń  klejowych  elementów  z  drewna  i  tworzyw  drzewnych.  Stosuje  się  je
także  do  łączenia  drewna  i  tworzyw  drzewnych  z  tworzywami  sztucznymi  (np.  z  laminatami,
doklejkami  z  PVC).  Wysoka  elastyczność  spoiny  sprawia,  że  klejów  tych  używa  się
do  wykonywania  połączeń  konstrukcyjnych  narażonych  na  zmienne  obciążenia  statyczne  lub
obciążenia  dynamiczne.  Ze  względu  na  krótki  czas  utwardzania  doskonale  nadają  się
do  łączenia  na  styk  arkuszy  okleiny.  Korzystne  właściwości  dielektryczne  tych  klejów
sprawiają,  że  są  one  szczególnie  przydatne  do  klejenia  na  gorąco  metodą  pojemnościową
(nagrzewanie  w  polu  prądów  wysokiej  częstotliwości).  Żywica  melaminowo-mocznikowa
M-1,  ze  względu  na  dużą  odporność  na  wodę,  jest  pożądanym  klejem  w  produkcji  stolarki
budowlanej.

Kleje fenolowe

Kleje fenolowe są roztworami wodnymi lub alkoholowymi żywic fenolowo-

formaldehydowych  (klej  wiążący  na  zimno).  Utwardzają  się  w  temperaturze  pokojowej  po
dodaniu utwardzacza (utwardzanie na zimno) lub w podwyższonej temperaturze (utwardzanie
na  gorąco)  bez  dodatku  utwardzacza.  Służą  do  klejenia  drewna,  ceramiki,  szkła,  metali
i  wyrobów  z  tworzyw  termoutwardzalnych.  Zawartość  wolnego  fenolu  i  formaldehydu  czyni
je substancjami silnie toksycznymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Spośród produkowanych klejów fenolowych, w przemyśle drzewnym największe

zastosowanie  mają:  klej  fenolowo-formaldehydowy  wiążący  na  gorąco  (nazwa  handlowa  —
fenolit  43),  klej  fenolowo-formaldehydowy  spirytusowy  (klej  bakelitowy  L)  oraz  klej
fenolowo-formaldehydowy AG (klej AG).
Fenolit  43  jest  wodnym  roztworem  żywicy  fenolowo-formaldehydowej,  otrzymanej
w  wyniku  polikondensacji  krystalicznego  fenolu  z  formaldehydem  w  środowisku
alkalicznym.

postać

przezroczystej,

lepkiej

cieczy

koloru

żółtobrunatnego

do wiśniowoczerwonego.
Rozróżnia się 2 rodzaje kleju fenolit 43 w zależności od przeznaczenia:
–

S — klej przeznaczony do sklejania na gorąco elementów z drewna,

–

P — klej przystosowany do zaklejania płyt pilśniowych.

Ze względu na lepkość rozróżnia się 3 odmiany kleju fenolit 43:
–

klej o lepkości 400÷2000 mPa · s.,

–

klej o lepkości 2000÷4000 mPa · s,

–

klej o lepkości 4000÷8000 mPa · s.

Nazwy rodzajów kleju wskazują na ich główne kierunki zastosowania. Fenolit 43 rodzaju

S  używany  jest  przede  wszystkim  w  produkcji  sklejki  wodoodpornej.  Klejem  rodzaju  P,
po  rozcieńczeniu  go  wodą  (obniżeniu  lepkości  do  poziomu  400÷2000  mPa  ·  s)  zakleja  się
płyty  pilśniowe  w  masie  lub  powierzchniowo.  Klej  dostarczany  jest  w  beczkach  stalowych
o  pojemności  200  I,  w  bańkach  blaszanych  lub  balonach  szklanych  o  pojemności  50litrów  .
Balony szklane umieszczone są w koszach wiklinowych i przykryte kapturem ochronnym.

Klej bakelitowy L jest alkoholowym roztworem żywicy fenolowo-formaldehydowej.

Ma  postać  przezroczystej  cieczy  o  barwie  od  wiśniowej  do  brunatnej.  Jest  równie  toksyczny
jak  wszystkie  kleje  fenolowo-formaldehydowe,  a  oprócz  tego  łatwo  palny,  co  wymaga
skrupulatnego  przestrzegania  obowiązujących  przepisów  bhp  i  przeciwpożarowych  w  czasie
klejenia,  magazynowania  i  transportu.  Klej  bakelitowy  L  służy  do  klejenia  drewna  na  gorąco
oraz  do  impregnacji  tkanin  w  przemyśle  elektroizolacyjnym.  W  przemyśle  drzewnym  stosuje
się  go  głównie  w  fabrykach  sklejek  do  produkcji  sklejki  wodoodpornej.  Klej  pakuje  się
w  stalowe  ocynkowane  beczki  o  pojemności  200  l  oraz  w  transporterki  z  takiego  samego
materiału o zawartości 50 1 żywicy.

Klej AG jest to klej dwuskładnikowy wiążący na zimno. Jego podstawowy składnik

to  wodny  roztwór  żywicy  fenolowo-formaldehydowej,  otrzymanej  w  wyniku  polikondensacji
fenolu  z  formaldehydem  w  środowisku  alkalicznym,  a  następnie  zobojętnionej  kwasem
mlekowym.  Jako  utwardzacza  używa  się  wodnego  roztworu  kwasu  benzenosulfonowego.

Żywica  to  gęsta  ciecz  koloru  czerwonobrunatnego,  a  utwardzacz  jest  cieczą  barwy
ciemnoszarej  do  czarnej.  Składniki  miesza  się  w  stosunku  18  części  wagowych  utwardzacza
na  100  części  wagowych  żywicy.  Dzięki  właściwości  utwardzania  się  w  temperaturze
pokojowej  i  dużej  odporności  na  wodę,  klej  AG  znajduje  szerokie  zastosowanie  do  klejenia
drewna,  zwłaszcza  w  wyrobach  i  konstrukcjach  narażonych  na  działanie  wody  i  czynników
atmosferycznych,  takich  jak:  sprzęt  szkutniczy  i  sportowy,  sprzęt  lotniczy  i  inny  sprzęt
komunikacyjny.  Może  być  również  stosowany  do  produkcji  sklejki  wodoodpornej.  Żywica
dostarczana  jest  w  takich  samych  opakowaniach,  jak  omówione  już  kleje  fenolowe.
Utwardzacz  AG  pakowany  jest  w  pojemniki  polietylenowe  o  pojemności  20÷100  l  lub
w balony szklane o pojemności 50 l.
Do zalet  klejów fenolowych należy zaliczyć:
–

bardzo dużą wytrzymałość połączenia klejowego na sucho i na mokro, przy działaniu
zimnej wody,

–

znaczną wytrzymałość przy działaniu gorącej wody,

–

odporność spoiny na wodę morską,

–

odporność biologiczną spoiny klejowej,

–

odporność połączenia klejowego na drgania i wibracje,

–

odporność spoiny na starzenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Głównymi wadami klejów fenolowych są:
–

toksyczność,

–

łatwopalność alkoholowych roztworów żywicy,

–

ciemne zabarwienie spoiny klejowej,

–

wrażliwość na gładkość i czystość klejonych powierzchni.

Magazynowanie

Kleje fenolowe powinny być przechowywane w zamkniętych opakowaniach fabrycznych,

w  pomieszczeniach  o  temperaturze  nie  wyższej  niż  25°C  (górna  granica  temperatury
przechowywania  fenolitu  43  wynosi  18°C).  Klej  przechowywany  w  większej  temperaturze
lub  dłużej  niż  wynosi  okres  gwarancji  —  przed  użyciem  powinien  być  zbadany
laboratoryjnie.  W  razie  przechowywania  kleju  w  temperaturze  mniejszej  niż  0°C,  klej  przed
użyciem  należy  rozmrozić  umieszczając  go  na  kilka  dni  w  pomieszczeniu  o  temperaturze
15÷18°C.

Kleje poliuretanowe

Kleje poliuretanowe produkuje się zwykle jako kleje dwuskładnikowe. Jednym

składnikiem  są  trójizocyjaniany,  drugim  alkohole  trójwodorotlenowe.  Oba  składniki
występują  w  postaci  płynu.  Po  naniesieniu  ich  na  klejone  powierzchnie  i  złożeniu  tych
powierzchni  następuje  reakcja  poliadycji  składników,  w  wyniku  czego  tworzy  się  poliuretan,
związek wielocząsteczkowy o strukturze usieciowanej przestrzennie.
Kleje  poliuretanowe  wiążą  bardzo  dobrze  metale,  gumę,  skórę  tkaniny,  szkło,  tworzywa
sztuczne, drewno. Są przy tym odporne na działanie benzyny, olejów mineralnych, roztworów
kwasów,  tlenu.  Te  zalety  klejów  poliuretanowych  stwarzają  duże  perspektywy  rozwoju  ich
produkcji  i  zakresu  zastosowania.  W  Polsce  są  używane  głównie  w  przemyśle  lotniczym  do
łączenia gumy z metalem.

W przemyśle meblarskim kleje poliuretanowe wykorzystuje się głównie w tapicerstwie

(m.in.  do klejenia pianek poliuretanowych), chociaż gdy używa się ich do łączenia elementów
z  drewna,  uzyskuje  się  dobre  efekty  —  spoina  klejowa  wykazuje  korzystne  właściwości
mechaniczne, zbliżone do właściwości spoiny uzyskanej z klejów melaminowych.
Wadą tych klejów jest szkodliwe oddziaływanie na organizm ludzki (głównie na skórę i błony
śluzowe),  wynikające  z  dużego  ich  powinowactwa  z  białkiem.  Toteż  wszelkie  czynności
związane  z  klejeniem  należy  wykonywać  w  gumowych  rękawiczkach,  a  naczynia  z  klejami
po  każdorazowym  użyciu  kleju  powinny  być  zamykane.  Kleje  poliuretanowe  są  również
łatwo palne, co dodatkowo zaostrza wymagania bhp i przeciwpożarowe.

Kleje epoksydowe.  Kleje  epoksydowe  produkuje  się  z  żywic  epoksydowych otrzymywanych
przez  polikondensację  epichlorochydryny  i  dianu.  Polskie  kleje  epoksydowe  można  podzielić
na  dwie  grupy:  kleje  wiążące  na  gorąco  (t  —  10÷200

C) i kleje wiążące na zimno. Do

pierwszej grupy należą epidian 100 i epidian 101; do drugiej epidian 5 oraz epidian 57.

Epidian 100 jest mieszaniną żywicy z utwardzaczem, w postaci nieregularnych kruchych

brył  lub  proszku  o  zabarwieniu  żółtym  lub  pomarańczowożółtym.  Pozostałe  kleje
epoksydowe  są  klejami  dwuskładnikowymi,  składającymi  się  z  roztworu  żywicy  w  postaci
lepkiej  przezroczystej  cieczy  koloru  żółtego  oraz  utwardzacza,  który  ma  postać  bezbarwnej
klarownej  cieczy.  Oprócz  utwardzaczy  do  klejów  epoksydowych  dodaje  się  czasem
wypełniaczy, plastyfikatorów i innych substancji, modyfikujących właściwości kleju.

Kleje epoksydowe odznaczają się wyjątkowo dobrą przyczepnością do wielu materiałów,

takich jak metale (z wyjątkiem metali szlachetnych), szkło, ceramika, tworzywa sztuczne,
drewno i inne. Wykazują one szereg innych cennych właściwości:
–

bardzo wysoką wytrzymałość połączenia klejowego na sucho — 34,323 MPa,

–

odporność chemiczną i fizykochemiczną spoiny klejowej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

odporność fizyczną spoiny klejowej (m.in. na wodę),

–

odporność biologiczną spoiny klejowej,

–

zdolność wiązania w temperaturze pokojowej,

–

zdolność wiązania bez prasowania (wystarcza ciśnienie styku),

–

brak wrażliwości na grubość spoiny klejowej,

–

minimalny ubytek objętościowy kleju w czasie jego utwardzania.

Kleje epoksydowe nie są jednak pozbawione pewnych wad, do których trzeba zaliczyć:
–

małą odporność spoiny klejowej na starzenie się,

–

toksyczność żywic i utwardzaczy (zanika ona po utwardzeniu kleju).

W krajowym przemyśle meblarskim nie stosuje się klejów epoksydowych z powodu

ich  wysokiej  ceny.  Wykorzystuje  się  je  w  innych  przemysłach  (głównie  lotniczym
i  motoryzacyjnym)  przede  wszystkim  do  klejenia  metali,  niektórych  tworzyw  sztucznych,
szkła  i  materiałów  ceramicznych  oraz  do  łączenia  tych  materiałów  w  kombinacjach  między
sobą.

Kleje termoplastyczne

Kleje polioctanowinylowe

Kleje polioctanowinylowe otrzymuje się w wyniku polimeryzacji octanu winylu

z udziałem substancji dodatkowych. Są trzy metody otrzymywania i trzy podstawowe rodzaje
tych klejów: kleje ciekłe, kleje bez lotnego rozpuszczalnika i kleje emulsyjne.

Kleje ciekłe są roztworami żywicy w lotnych rozpuszczalnikach organicznych (octanie

metylu i etylu, toluenie lub acetonie), które podczas wiązania kleju muszą odparować. Kleje
bez

lotnego

rozpuszczalnika

otrzymuje

się

przez

rozpuszczenie

częściowo

spolimeryzowanego octanu winylu w rozpuszczalniku zdolnym do spowodowania dalszej
polimeryzacji pod wpływem katalizatora wprowadzonego do roztworu. Kleje te można także
otrzymywać przez kopolimeryzację octanu winylu z innymi monomerami.

Kleje emulsyjne otrzymuje się przez polimeryzację octanu winylu w fazie rozproszonej

jako dyspersję wodną.
W

przemyśle

meblarskim

wyrobów

drewna

używa

się

głównie

kleju

polioctanowinylowego emulsyjnego.

Krajowy polioctan winylu, jako półprodukt do dalszego przetwórstwa, występuje

w handlu pod nazwą winacet z dodatkiem symbolu literowego symbolizującego stan
skupienia (np. winacet R — roztwór polioctanu winylu w metanolu, winacet D — dyspersja
wodna, emulsja polioctanu winylu, winacet S — polioctan winylu w postaci perełek).

Produkowany w Polsce klej emulsyjny przeznaczony dla przemysłu meblarskiego nazywa

się  wikol  (klej  poliwinylowy).  Jest  to  mieszanina  emulsji  polioctanu  winylu  z  wypełniaczem
mineralnym  i  rozpuszczalnikiem  ograniczonym.  Ma  on  postać  białej  lub  kremowej  cieczy
o  konsystencji  gęstej  śmietany.  Jest  on  dostarczany  użytkownikom  w  stanie  gotowym,  bez
potrzeby  wprowadzania  jakichkolwiek  substancji  dodatkowych.  Można  go  nanosić  w  sposób
mechaniczny lub ręczny. Wykazuje on szereg cennych zalet, do których należą:
–

duża przyczepność do wielu materiałów,

–

wysoka wytrzymałość połączenia na sucho (wytrzymałość na ścinanie po 15 min. —
2,9 MPa, po24h — 8,8 MPa),

–

elastyczność spoiny klejowej,

–

bezbarwność spoiny klejowej,

–

łatwość wiązania w dowolnej temperaturze (na zimno, na ciepło, na gorąco),

–

krótki czas wiązania,

–

nieszkodliwość dla zdrowia,

–

odporność biologiczna spoiny klejowej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

duża żywotność kleju,

–

brak szkodliwego oddziaływania na narzędzia skrawające (nie tępią się),

–

łatwość i prostota stosowania.

Nieliczne wady tego kleju polegają na:
–

małej odporności na wodę,

–

malej odporności na podwyższoną temperaturę,

–

wrażliwości na rozpuszczalniki stosowane do materiałów lakierniczych (spoina
rozpuszcza się lub pęcznieje),

–

zmniejszeniu wytrzymałości spoiny przy długotrwałych obciążeniach statycznych.

Wikol jest przeznaczony głównie do klejenia montażowego, w którym zastępuje

tradycyjne  kleje  glutynowe  i  kazeinowe.  Może  być  również  z  powodzeniem  stosowany  do
okleinowania oraz do łączenia tworzyw sztucznych, tkaniny i skóry między sobą i z drewnem.
Klej  wikol  pakuje  się  w  worki  polietylenowe,  a  następnie  w  beczki  metalowe  lub  tekturowe
o  zawartości  do  100  kg.  Do  każdego  opakowania  dołącza  się  instrukcję  stosowania
i przechowywania kleju.
Klej  w  opakowaniu  przechowuje  się  w  pomieszczeniach  o  temperaturze  5÷30°C.  W  tych
warunkach klej zachowuje żywotność przez 5 miesięcy od daty produkcji.
Pronikol

(klej emulsyjny) — to klej emulsyjny, w którego skład wchodzi emulsja

etylenowowinylowa, żywice syntetyczne, wypełniacze mineralne, rozpuszczalnik organiczny
i inne składniki modyfikujące właściwości kleju.

Używa się go w przemyśle meblarskim i w produkcji stolarki budowlanej i do

przyklejania sztucznych oklein na nośniku papierowym i w postaci folii PVC do drewna
i tworzyw drzewnych.

Pronewil ma postać jednorodnej cieczy o konsystencji śmietany, barwy białej lub

jasnoszarej.  Pakowany  jest  do  worków  z  tworzywa  sztucznego,  a  następnie  do  szczelnych
bębnów  metalowych  lub  polietylenowych,  mieszczących  do  120  kg  produktu.  Pronewil
należy  przechowywać  w  opakowaniach  fabrycznych,  w  pomieszczeniu  o  temperaturze
5÷25°C, w odległości co najmniej l m od czynnych grzejników.

Kleje poliwinyloacetalowe

Kleje poliwinyloacetalowe otrzymuje się w wyniku polikondensacji polialkoholu

winylowego z aldehydami. Polialkohol winylowy jest produktem hydrolizy polioctanu winylu
pod wpływem katalizatorów kwaśnych lub zasadowych (krajowy polialkohol winylowy nosi
nazwę winakol).

Kleje poliwinyloacetalowe stosuje się w postaci roztworów w rozpuszczalnikach

organicznych, z dodatkiem wypełniaczy, plastyfikatorów i innych substancji dodatkowych.
Oprócz tego występują one w kompozycjach z innymi żywicami syntetycznymi, np. z żywicą
fenolową (w tym wypadku są one termoutwardzalne). W Polsce produkuje się tego typu kleje
pod nazwą BWF/21 i BMF/41 (ten ostatni wyróżnia się większą elastycznością).

Kleje poliwinyloacetalowe stosuje się głównie w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym

do sklejania metalu, szkła, tworzyw sztucznych oraz do łączenia tych materiałów
w kombinacjach ze sobą. Spoina uzyskana z tych klejów stanowi również dobre połączenie
drewna i materiałów drzewnych z metalami i tworzywami sztucznymi.

Żywice poliwinyloacetalowe są oprócz innych żywic stosowane do produkcji klejów

topliwych.

Kleje topliwe

Kleje topliwe są to nielotne materiały termoplastyczne, które w temperaturze pokojowej

są ciałami stałymi, po ogrzaniu do temperatury 150÷200°C przechodzą w stan płynny
(temperatura mięknienia około 85°C), a po ochłodzeniu ulegają zestaleniu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawowym składnikiem klejów topliwych mogą być różne żywice syntetyczne:

kopolimery  etylenu  z  octanem  winylu,  polioctan  winylu,  polietylen,  polipropylen,  poliamidy.
Do  składnika  podstawowego  dodaje  się,  w  celu  nadania  klejowi  pożądanych  właściwości,
składniki  dodatkowe,  na  przykład:  żywicę  naturalną,  kalafonię  (składnik  zwiększający
lepkość),  oleje  mineralne  (składnik  zwiększający  elastyczność  i  zwilżalność),  wosk  (składnik
regulujący  m.in.  szybkość  twardnienia),  talk  (składnik  spełniający  rolę  wypełniacza),
pochodne fenoli (antyutleniacze przeciwdziałające zmianom lepkości i barwy).

Produkuje się wiele rodzajów klejów topliwych, które różnią się rodzajem podstawowego

składnika  i  recepturą  oraz  szczególnymi  właściwościami  technicznymi  i  użytkowymi.
W  Polsce  produkuje  się  m.in.  kleje  topliwe  o  nazwach:  pronitop  GM  ,  pronitop  GMS,
pronitop  MS.  Jest  to  mieszanina  żywicy  naturalnej,  kopolimeru  etylenu  i  octanu  winylu
z  wypełniaczami  mineralnymi.  W  zależności  od  barwy  rozróżnia  się  3  odmiany  pronitopu
GM:  b  —  nie  barwiony,  m  —  mahoń,  o  —  orzech.  Klej  ten  ma  postać  nieregularnych
granulek o barwie stosowanej do jednej z trzech odmian.

Kleje topliwe wykazują wiele zalet wyznaczających ich przeznaczenie. Dzięki

raptownemu  przejściu  z  postaci  ciekłej  do  stałej  szybko  następuje  tworzenie  się  spoiny
klejowej.  Kleje  topliwe  są  bezrozpuszczalnikowe,  w  wyniku  czego  można  nimi  łączyć
powierzchnie  nieprzepuszczalne  dla  gazów.  Odznaczają  się  odpornością  na  wodę.
Charakteryzuje  je  wreszcie  zaleta  technologiczna  polegająca  na  stosunkowo  niskich
wymaganiach  co  do  gładkości  klejonych  powierzchni:  klej  wypełnia  nierówności  między
stykającymi  się  powierzchniami,  które  nie  przylegają  ściśle  do  siebie, i  pomimo  wynikających
stąd  zgrubień  spoiny  klejowej  —  tworzy  połączenie  o  nie  obniżonej  wytrzymałości.  Z  tego
samego powodu nie trzeba podczas klejenia stosować dużego nacisku.

Niedogodnością w stosowaniu kleju topliwego jest konieczność ścisłego przestrzegania

termicznych reżimów klejenia, bowiem niedogrzanie lub przegrzanie kleju powoduje
zmniejszenie wytrzymałości połączenia.

Kleje topliwe stosuje się w wielu dziedzinach wytwórczości, W meblarstwie używa się

tych klejów do oklejania wąskich płaszczyzn elementów płytowych w zautomatyzowanym
cyklu technologicznym.

Krajowe kleje topliwe pakuje się w worki polietylenowe w porcjach do 40 kg. Klej

powinien  być  przechowywany  w  opakowaniach  fabrycznych,  w  pomieszczeniach
zamkniętych,  o  temperaturze  powietrza  0÷25°C,  w  odległości  co  najmniej  l  m  od  czynnych
grzejników.  Przechowywany  w  takich  warunkach  zachowuje  swoje  właściwości  przez
9 miesięcy od daty produkcji.
Bezwypełniaczowe kleje topliwe
  Najnowsze  osiągnięcia  w  dziedzinie  klejów  to  przede  wszystkim  odpowiedź  na
oczekiwania  producentów  mebli,  którzy  chcą  przyspieszyć  proces  produkcji.  Dla  nich  liczy
się przede wszystkim wydajność, jakość i szybkość działania kleju.
Do  końca  lat  osiemdziesiątych  technologie  oklejania  wąskich  płaszczyzn  były  mało
urozmaicone.  Powszechnie  stosowano  wypełnione  kleje  topliwe  na  bazie  kopolimerów
etylenowo-winylowych  (EVA).  Użytkownicy  doceniali  ich  zalety,  a  przede  wszystkim
szybkie  wiązanie,  ale  byli  też  świadomi  pewnych  ograniczeń,  szczególnie  w  zakresie
odporności  cieplnej  spoin.  Jeśli  odporność  termiczna  nie  była  wystarczająca,  sięgano  do
klejów  topliwych  na  bazie  poliamidu  lub,  jak  na  przykład  do  produkcji  mebli  kuchennych,
stosowano  metodę  oklejania  wąskich  płaszczyzn  klejami  dyspersyjnymi  reaktywowanymi
termicznie.
Na  początku  lat  dziewięćdziesiątych  producenci  klejów  opracowali  nowe  generacje  środków
wiążących  przeznaczonych  do  oklejania  wąskich  płaszczyzn.  Bazą  dla tych wyrobów nie był,
jak  dotychczas,  dominujący  kopolimer  EVA,  a  pojawiły  się  nowe,  takie  jak  APAO,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

reaktywny  klej  PUR  i  POR.  W  ostatnich  latach  pojawiły  się  kleje  niewypełnione  lub
wypełnione jedynie w niewielkim stopniu.
Spośród  klejów  topliwych  do  wąskich  płaszczyzn  najbardziej  rozpowszechnione  są  odstany
etylenowo-winylowe  (EVA),  poliolefiny,  poliuretany  (PUR)  oraz  poliolefiny  reaktywne
(POR).
Od  niedawna  mówiło  się  o  zmianach  w  dziedzinie  oklejania  wąskich  płaszczyzn  i  o  trendach
w  zakresie  stosowania  klejów  topliwych  bezwypełniaczowych.  Obecnie  trend  stał  się
powszechny,  gdyż  udział  klejów  topliwych  bezwypełniaczowych  stosowanych  do  wąskich
płaszczyzn  w  globalnym  obrocie  jest  znaczący.  Wysoka  wydajność  tych  klejów  wynika  z  ich
niskiej  gęstości  (do  ok.  1g/cm

) w stosunku do klejów standardowych zawierających

wypełniacze (do ok. 1,50g/cm

Uzyskanie przy pomocy klejów topliwych spoiny o zbliżonej grubości, co jest jednoznaczne
z porównywalnym wypełnieniem pustych miejsc w porowatej strukturze środkowej warstwy
płyty

wiórowej,

możliwe

jest

przy

ok.

40-50%

mniejszym

zużyciu

kleju

bezwypełniaczowego.  Jednocześnie  pozwala  to  na  zaokleinowanie  o  ok.  65%  dłuższego
obrzeża.  Dzięki  temu  wyższa  cena  jednostkowa  klejów  bezwypełniaczowych  jest
kompensowana  przez  ich  stosunkowo  niskie  zużycie  zaś  praktyka  wykazuje,  że  możliwe  jest
obniżenie kosztów stosowanego kleju o ok.10% .
Jednocześnie  spoiny  klejów  topliwych  produkowanych  bez  użycia  wypełniaczy  są
transparentne  i  przy  klejeniu  obrzeży  o  różnych  odcieniach  kolorystyki  stosunkowo  mało
widoczne.  Dzięki  temu  istnieje  możliwość  klejenia  obrzeży  przy  użyciu  uniwersalnego-
jednobarwnego  kleju,  bez  konieczności  zmiany  kolorów  w  zależności  od  wybarwienia
obrzeży.  Pozwala  to  na  dalsze  obniżenie  zużycia  klejów  i  zwiększenie  wydajności  pracy
poprzez wyeliminowanie kłopotliwej i czasochłonnej operacji czyszczenia popielników.
W  celu  zaspokojenia  podstawowych  wymagań  odbiorców  producent  powinien  oferować  ok.
od  15  do  20  różnych  typów  klejów  topliwych  zawierających  wypełniacz.  Natomiast  paleta
zaledwie  od  3  do  4  rodzajów  klejów  topliwych  bezwypełniaczowych  może  zaspokoić
wszelkie  wymagania  w  obszarze  oklejania  wąskich  płaszczyzn.  Dotyczy  to  elementów
prostoliniowych

poprzez

softforming

oraz

centra obróbcze, przy uwzględnieniu

zróżnicowanego zakresu prędkości posuwu, stosowaniu oklein z drewna litego, aż po obrzeża
sztuczne  na  nośniku  papierowym.  Laboratoryjne  wyniki  badań  dowiodły,  że  kleje  topliwe
bezwypełniaczowe  pozwalają  na  osiągnięcie  znacznie  dłuższej  a  przy  tym  intensywniejszej
kleistości  cieplnej,  co  wydłuża  zakres  optymalnego  klejenia,  cecha  ta  zapewnia
bezwypełniaczowym  klejom  topliwym  zdecydowanie  większe  możliwości  aplikacyjne.  Kleje
topliwe  produkowane  bez  udziału  wypełniaczy  stosuje  się  zarówno  w  wydajnych
urządzeniach  przelotowych pracujących z prędkością posuwu 60-70m/min, jak i okleiniarzach
o  niższych  prędkościach  posuwu  –  12-20m/min.  Bardzo  często  kilka  różnych  rodzajów
wypełnionych klejów topliwych można zastąpić jednym klejem bezwypełniaczowym.
Wysoki  poziom  techniki  przyklejania  taśm  obrzeżowych  bezwypełniaczowymi  środkami
wiążącymi  do  wąskich  płaszczyzn  można  było  osiągnąć  dzięki  intensywnej  współpracy
z  producentami  urządzeń.  Opracowano  nowe  metody  aplikacji  (dysza),  zmieniono  geometrię
walców  jak  również  podniesiono  jakość  bezwypełniaczowych  klejów  topliwych,
co  umożliwiło  ich  sprawną  aplikację.  Ograniczono  m.in.  zjawisko  tzw.  ciągnięcia  nitek.
Usprawniono  obróbkę  frezowaniem  oraz  szlifowaniem,  w  porównaniu  ze  standardowymi,
wypełnionymi klejami topliwymi do wąskich płaszczyzn.
Bezwypełniaczowe  kleje  topliwe  zapewniają  użytkownikowi  niezawodność  i  uniwersalność
w  technologiach  oklejania.  Duże  bezpieczeństwo  oraz  liczne  zalety  bezwypełniaczowych
klejów  topliwych  przeznaczonych  do  oklejania  wąskich  płaszczyzn  do  porównywalnych
niskich  kosztach  kleju  na  metr  bieżący  gwarantują  tej  grupie  produktów  dalszy  wzrost
zainteresowania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kleje neoprenowe

Podstawowym składnikiem klejów neoprenowych jest kauczuk syntetyczny —

polichloropren.

Polichloropren

rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych,

np.: w benzenie, toluenie, i dodaje się inne żywice syntetyczne, takie jak: żywice
polioctanowinylowe, alkidowe, fenolowe oraz wypełniacze w postaci tlenków metali, sadzy
i inne.

Spośród wielu rodzajów klejów produkowanych na podstawie kauczuku syntetycznego

w podręczniku omówiono kleje, które znajdują zastosowanie w meblarstwie i przemyśle
wyrobów z drewna.

Pronikol

OBT-III

jest

roztworem

kauczuku

chloroprenowego,

żywicy

butylofenolowoformaldehydowej, stabilizatora i aktywnych wypełniaczy mineralnych
w mieszaninie rozpuszczalników organicznych.

Pronikol 40 jest klejem o podobnym składzie chemicznym do składu pronikolu OBT-III.

Różni się on doborem rodzajów rozpuszczalników i udziałem żywicy kumaronowej.

Pronikol NT jest roztworem kauczuku polichloroprenowego i żywic syntetycznych oraz

aktywnych i zwykłych wypełniaczy mineralnych w mieszaninie toluenu, benzyny
i trójchloroetylenu.

Wszystkie kleje neoprenowe mają postać lepkiej, nieprzezroczystej cieczy o jednolitej

szarokremowej  lub  jasnobrązowej  barwie.  Kleje  neoprenowe  wykazują  dobrą  przyczepność
do  wielu  materiałów.  Są  bardzo  łatwe  w  użyciu,  wiążą  na  zimno  bezpośrednio  po  złożeniu
sklejanych  elementów.  Spoina  uzyskana  z  tych  klejów  jest  elastyczna,  o  stosunkowo  dużej
wodoodporności Kleje neoprenowe mają wiele cech niekorzystnych, takich jak:
–

wrażliwość spoiny na podwyższoną temperaturę,

–

wrażliwość spoiny na rozpuszczalniki organiczne,

–

pełzanie spoiny pod obciążeniami statycznymi.

Oprócz tego są one toksyczne i łatwo palne, które to cechy spowodowane są głównie

toksycznymi i palnymi rozpuszczalnikami organicznymi, jak: toluen, benzen, benzyna,
trójchloroetylen, dwuchloroetan, metyloetyloketon, octan etylu.

Klejów neoprenowych używa się do łączenia gumy, skóry, tkanin oraz tych materiałów

w  kombinacjach  ze  sobą,  jak  również  z  metalami  (przemysł  lotniczy  i  motoryzacyjny).
W  meblarstwie  używa  się  ich  do  łączenia  materiałów  tapicerskich  między  sobą  i  z  drewnem
oraz  do  przyklejania  laminatów  i  innych  tworzyw  sztucznych  do  płyt  meblowych.
Wykorzystywane  są  również:  (np.:  Pronikol  OBT-III)  w  produkcji  stolarki  budowlanej,
w  budownictwie  do  przyklejania  uszczelek  gumowych  do  szkła  okiennego  oraz
do przyklejania tworzywowych listew przyściennych.

Kleje neoprenowe pakuje się w puszki oraz beczki metalowe, wewnątrz ocynkowane,

o zawartości do 120kg. Do każdego opakowania dołącza się instrukcję użytkowania
i przechowywania kleju.

Klej szczelnie zamknięty w opakowaniu należy przechowywać w pomieszczeniu

o temperaturze 5÷25°C, z zachowaniem warunków bezpieczeństwa przeciwpożarowego, jakie
odnoszą się do substancji łatwo palnych I klasy zagrożenia pożarowego. Żywotność kleju
przechowywanego w tych warunkach wynosi 5 miesięcy, licząc od daty wyprodukowania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie substancje wchodzą w skład klejów pochodzenia naturalnego?
2.  Jakie postacie handlowe mają kleje naturalne?
3.  Jakie wady i zalety posiadają poszczególne kleje naturalne?
4.  Jakie zastosowanie mają kleje naturalne?
5.  Jakie substancje wchodzą w skład klejów termoutwardzalnych?
6.  Jakie substancje wchodzą w skład klejów chemoutwardzalnych?
7.  Jakie substancje wchodzą w skład klejów termoplastycznych?
8.  Jakie postacie handlowe mają kleje syntetyczne?
9.  Jakie wady i zalety posiadają kleje syntetyczne?
10. Jakie zastosowanie posiadają kleje syntetyczne?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj postacie handlowe klejów pochodzenia naturalnego.

Sposób wykonania ćwiczenia

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  odszukać informacje na ten temat w literaturze
2)  pobrać próbki różnych postaci handlowych kleju
3)  przyporządkować  daną  próbkę  postaci  handlowej  do  określonego  rodzaju  kleju

naturalnego

4) zaprezentować i dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

– próbki różnych postaci handlowych
– literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj próbki różnych klejów syntetycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  odszukać informacje na ten temat w literaturze
2)  pobrać próbki różnych klejów syntetycznych
3)  rozpoznać i nazwać próbki klejów syntetycznych
4)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbki różnych klejów syntetycznych

−

literatura z rozdziału 6

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Przedstaw wady i zalety klejów naturalnych

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) odszukać informacje na ten temat w literaturze
2) przedstawić w formie tabelarycznej wady i zalety klejów naturalnych
3) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 4

Przedstaw wady i zalety klejów syntetycznych

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  odszukać informacje na ten temat w literaturze
2)  przedstawić w formie tabelarycznej wady i zalety klejów syntetycznych
3)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 5

Scharakteryzuj zastosowanie klejów naturalnych i syntetycznych

  Sposób wykonywania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  odszukać informacje na ten temat w literaturze
2)  przedstawić zastosowanie klejów syntetycznych w meblarstwie w formie opisowej
3)  przedstawić zastosowanie klejów syntetycznych w stolarce budowlanej w formie opisowej
4)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wyszczególnić substancje wchodzące w skład klejów naturalnych?

2) wymienić postacie handlowe klejów naturalnych?

3) określić wady i zalety klejów naturalnych?

4) przedstawić zastosowanie klejów naturalnych?

5) wymienić substancje wchodzące w skład klejów termoutwardzalnych?

6) wymienić substancje wchodzące w skład klejów chemoutwardzalnych?

7) substancje wchodzące w skład klejów termoplastycznych?

8) określić postacie handlowe klejów syntetycznych?

9) przedstawić wady i zalety klejów syntetycznych?

10) przedstawić zastosowanie klejów syntetycznych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Zjawiska zachodzące podczas klejenia oraz właściwości

i wytrzymałości spoin klejowych.

4.3.1. Materiał nauczania

Łączenie drewna i tworzyw drzewnych za pomocą klejów nazywa się klejeniem.

W produkcji meblarskiej odgrywa ono doniosłą rolę. Pozwala uzyskiwać z materiałów tartych
elementy  o  dużych  grubościach  i  powierzchniach.  Stwarza  możliwość  oklejania  materiałów
gorszej jakości okleinami ze szlachetnych gatunków drzew oraz różnego rodzaju okładzinami,
co  znacznie  podnosi  wygląd  estetyczny mebli. Klejenie usztywnia złącza stolarskie, w wyniku
czego  zwiększa  się  trwałość  mebli.  Klejenie  połączone  z  gięciem  umożliwia  pozyskiwanie
elementów  krzywoliniowych  bez  poddawania  drewna  obróbce  hydrotermicznej.  W  produkcji
tworzyw  drzewnych  klejenie  spełnia  również  doniosłe  zadanie,  umożliwiając  przeróbkę
odpadów drzewnych i gorszych sortymentów drewna na płyty wiórowe i paździerzowe, które
są  obecnie  podstawowym  surowcem  konstrukcyjnym  mebli  skrzyniowych.  Z  powyższych
rozważań  wynika,  że  klejenie  drewna  nie  tylko  spełnia  wiele  zadań  technicznych,  lecz  także
ma duże znaczenie ekonomiczne wpływające na oszczędność drewna.

Utwardzony klej łączący elementy sklejane nazywa się spoiną klejową. Wytworzenie

spoiny klejowej wymaga szeregu zabiegów technologicznych. W celu ich zrozumienia
niezbędne jest poznanie zjawisk fizykochemicznych towarzyszących klejeniu drewna.

Istotę klejenia drewna można wyjaśnić na podstawie adhezji mechanicznej o adhezji

właściwej.
Adhezja jest to przyleganie cząsteczek cieczy do powierzchni (gładkiej innego ciała stałego
pod wpływem sił molekularnych).

W 1922 roku opracowano teorię adhezji mechanicznej. Jej słuszność potwierdza obraz

spoiny  klejowej  widziany  pod  mikroskopem.  Klej  naniesiony  w  postaci  ciekłej  na
powierzchnię  drewna  zwilża  ją  i  wnika  w  komórki  i  przestrzenie  międzykomórkowe,  leżące
blisko  powierzchni,  a  po  zastygnięciu  łączy  ze  sobą  sklejane  elementy.  Podstawą  tego
tłumaczenia jest zjawisko wnikania roztworu klejowego w drewno porowate. Jednak podczas
klejenia  gumy  oraz  łączenia  kawałków  szkła  za  pomocą  wody  nie  występuje  zjawisko
wsiąkania  substancji  łączącej.  Guma  i  szkło  nie  są  ciałami  porowatymi.  Posługując  się  teorią
adhezji  mechanicznej,  nie  można  wytłumaczyć  wszystkich  zjawisk  występujących  podczas
klejenia drewna i tworzyw drzewnych (np. klejenie laminatu z drewnem).

W 1929 roku sformułowano teorię adhezji właściwej, nazywaną również polarną lub

specyficzną.  Tłumaczy  ona  zjawisko  klejenia  na  podstawie  molekularnej  budowy  materii.
Jak  wiadomo,  między  atomami  powstają  siły,  które  łączą  atomy  w  cząsteczki  (molekuły).
Są  to  siły  wartościowości  głównej lub chemicznej. Utrzymują one atomy, wchodzące w skład
cząsteczki,  w  odległości  równej  l·10

-10

m÷1,6·10

-10

m. Siły międzycząsteczkowe, nazywane

siłami wartościowości bocznej lub siłami van der Waalsa, powodują utrzymanie się
cząsteczek w odległościach równych 3·10

-10

m÷4·10

-10

m. Warunkiem powstania sił

międzycząsteczkowych jest dipol, czyli dwubiegun elektryczny.

Na skutek działania sił międzycząsteczkowych w ciałach jednorodnych powstaje zjawisko

kohezji,  to  jest  przyciągania  się  cząsteczek.  Natomiast  jeśli    przyciągane    są  cząsteczki
różnych    ciał  (np.    kleju  i  drewna),  wtedy  działanie  sił  międzycząsteczkowych  nazywa  się
adhezją.  Podstawowym  warunkiem  wystąpienia  adhezji  jest  wzajemne  jej  zbliżenie  się  do
siebie  cząsteczek  na  odległość  3·10

-10

m. W błonach komórkowych drewna, tak zresztą jak

w  innych  ciałach,  zbliżenie  takie  następuje  i  wtedy  powstaje  całość,  którą  trudno  rozerwać.
Nie  daje  się  jednak  uzyskać  takiego  zbliżenia  powierzchni  dwóch  odrębnych  ciał  stałych
z dwóch przyczyn omówionych niżej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Współczesne środki techniczne oraz, w razie łączenia drewna, budowa komórkowa

drewna uniemożliwiają osiągnięcie powierzchni niezbędnej do zbliżenia cząstek na odległość
3·10

-10

m. Dlatego rzeczywista powierzchnia styku jest zawsze znacznie mniejsza od pozornej

powierzchni styku, tj. powierzchni, którymi przylegają do siebie dwa różne ciała stałe (rys.1a)

Do powierzchni ciał stałych przylegają silnie cząsteczki powietrza lub pary wodnej

wytwarzając warstwę utrudniającą zbliżenie cząsteczek ciał stałych.

Rys.1.Powierzchnie styku – rzeczywista i pozorna: a) przed sklejeniem, b) po sklejeniu [1,s.44]

1-pozorne powierzchnie styku, 2-rzeczywiste powierzchnie styku,3- warstwa powietrza lub pary wodnej, 4-klej

Znacznie łatwiejsze jest uzyskanie adhezji między cząsteczkami ciała stałego

i  płynnego,  gdyż  ciecz  wypełniając  nierówności  zwiększa  rzeczywistą  powierzchnię  styku
(rys.1b).  Łatwość  wypełniania  nierówności  przez  ciecz  zależy  w  dużej  mierze  od  napięcia
powierzchniowego  cieczy,    z  której  wynika  zdolność  zwilżania.  Podwyższona  temperatura,
wywołująca  ruch  cząsteczek,  oraz  dodatek  substancji  powierzchniowoczynnych  obniżają
napięcie  powierzchniowe.  Skłonność  cieczy  do  pienienia  się  wskazuje  na  obniżenie  napięcia
powierzchniowego.

Zmiany zachodzące w klejach podczas ich przejścia w spoinę klejową

Siły kohezji w ciałach stałych są większe niż w cieczach. Dlatego zasadniczym

warunkiem sklejenia drewna jest zmiana stanu skupienia kleju, zwana krzepnięciem lub
utwardzeniem.

Kleje są najczęściej roztworami związków wielkocząstkowych, które mają zdolność

tworzenia  galaret,  zwanych  żelami.  Częściowe  usunięcie  rozpuszczalnika  z  żelu  powoduje
zestalanie  się  galarety.  W  klejeniu  drewna  część  rozpuszczalnika  dyfunduje  w  głąb  drewna,
część  wyparowuje  na  zewnątrz.  W  galarecie  pozostaje  tylko  rozpuszczalnik  związany
z  mikrocząsteczkami  żelu,  tworząc  warstwę  solwatacyjną  (solwaty  —  są  to  zespoły
utworzone z cząsteczek rozpuszczalnika i cząsteczek substancji rozpuszczonej).

Tworzenie się żelów może być połączone ze zmianami wewnętrznej budowy

makrocząsteczki  i  wtedy  przejście  roztworu  w  stan  galarety  jest  nieodwracalne.  Zmiany
te  zachodzą  pod  wpływem  wzrostu  temperatury  (kleje termoutwardzalne), reakcji chemicznej
(kleje  chemoutwardzalne)  lub  na  skutek  zmiany  odczynu.  Reakcje  chemiczne  to  przede
wszystkim  synteza,  polimeryzacja  i  polikondensacja.  Niekiedy  wszystkie  wymienione
czynniki  utwardzania  kleju  zachodzą  równocześnie.  Galarety  odwracalne  mogą  być
przeprowadzane  ponownie  w  roztwór  przez  dodanie  rozpuszczalnika  i  podniesienie
temperatury lub tylko przez dodanie rozpuszczalnika.

Spoina klejowa ma budowę warstwową. Cząsteczki kleju, wnikające w komórki drewna

oraz  przylegające  do  drewna,  tworzą  dwie warstwy, w których występują siły adhezji łączące
drewno  z  klejem.  Trzecia  warstwa  to  cząsteczki  kleju  łączące  się  siłami  kohezji
z  cząsteczkami  kleju  warstw  przyległych.  Ponieważ  siły  kohezji  są  słabsze  od  sił  adhezji,
dlatego  zwiększenie  grubości  spoiny  klejowej  obniża  jej  wytrzymałość  na  działanie  sił
mechanicznych usiłujących rozerwać powstałe połączenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2 Warstwy spoiny klejowej w sklejeniu drewna [1, s. 46]

1- warstwa kleju, 2-warstwy łączące klej z drewnem, 3- warstwy drewna przesycone klejem

Ocena jakości klejenia

Określenie wytrzymałości spoin klejowych

Określanie wytrzymałości spoin klejowych przeprowadza się w celu ustalenia jakości

kleju, przydatności kleju do określonego celu i wytrzymałości sklejenia w gotowym wyrobie.

W pierwszych dwóch wypadkach sporządza się z drewna próbki, którym po sklejeniu

nadaje się odpowiednie wymiary i kształty. Miernikiem wytrzymałości spoiny jest wartość
siły, która działając na powierzchnię spoiny powoduje jej zerwanie.

Wytrzymałość spoiny klejowej

Wytrzymałością spoiny klejowej (lub połączenia klejowego) nazywa się wielkość

naprężenia wyrażoną w kG/cm

lub w N/m

powierzchni sklejenia, przy którym następuje

zniszczenie spoiny i rozdzielenie sklejonych części.

Zależnie od charakteru i czasu działania siły niszczącej rozróżnia się następujące rodzaje

wytrzymałości:
–

wytrzymałość statyczna — kiedy na spoinę działa obciążenie stałe,

–

wytrzymałość statyczna doraźna — kiedy zniszczenie spoiny następuje w krótkim czasie
po przyłożeniu obciążenia stałego,

–

wytrzymałość statyczna długotrwała — kiedy zniszczenie spoiny następuje po umownie
długim czasie działania obciążenia stałego,

–

wytrzymałość dynamiczna — kiedy na spoinę działa obciążenie w postaci uderzenia,

–

wytrzymałość dynamiczna zmęczeniowa — kiedy na spoinę działa obciążenie cykliczne
zmienne (od O do P lub od —P do +P).

W zależności od kierunku działania siły niszczącej w stosunku do powierzchni sklejenia
(płaszczyzny spoiny) rozróżnia się:
–

wytrzymałość na ścinanie — kiedy siła niszcząca ma kierunek styczny do płaszczyzny
spoiny (siła leży w płaszczyźnie spoiny),

–

wytrzymałość na odrywanie — kiedy siła niszcząca ma kierunek prostopadły do
płaszczyzny spoiny,

–

wytrzymałość  na oddzieranie — kiedy siła niszcząca ma charakter obciążenia skupionego
wzdłuż  linii  połączenia,  o  kierunku  prostopadłym  do  płaszczyzny  spoiny;  wytrzymałość
na    oddzieranie  oznacza  się  tylko  przy  klejeniu  materiałów  wiotkich  (tkanin,  skóry,  folii,
cienkich  blach  itp.)  ze  sobą  lub  z  materiałami  sztywnymi  (np.  z  drewnem);  wytrzymałość
na  oddzieranie  wyraża  się  w  jednostkach  siły  odniesionych  do  jednostki  szerokości
spoiny (kG/cm lub N/m).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zależnie od warunków badania rozróżnia się:
–

wytrzymałość na sucho, tj. wytrzymałość, jaką wykazuje spoina klejowa po sezonowaniu
lub klimatyzowaniu połączenia do wilgotności drewna lub tworzyw drzewnych, jaką
miały one przed klejeniem,

–

wytrzymałość na wilgotno, tj. wytrzymałość, jaką wykazuje spoina po nawilżeniu
połączenia przez klimatyzowanie w powietrzu o wilgotności względnej powyżej 90%,

–

wytrzymałość na mokro, tj. wytrzymałość, jaką wykazuje spoina w połączeniu
moczonym w wodzie o różnych temperaturach, po uprzednim sezonowaniu lub
klimatyzowaniu.

Oznaczanie wytrzymałości spoiny klejowej w laboratorium zakładu meblarskiego ma na celu:
–

sprawdzenie jakości i żywotności kleju,

–

sprawdzenie prawidłowości receptury przyrządzania masy klejowej i parametrów
klejenia,

–

określenie przydatności danego kleju do konkretnego zastosowania. ;

Najczęściej bada się wytrzymałość statyczną doraźną na ścinanie. Naprężenia ścinające
(styczne) w spoinie mogą być wywołane obciążeniem rozciągającym, obciążeniem

ściskającym lub obciążeniem zginającym . Przeważnie stosuje się obciążenie rozciągające.

Odporność spoiny klejowej

Mianem odporności określa się stopień podatności spoiny klejowej na działanie niszczące

czynników zewnętrznych i wewnętrznych.

W różnych warunkach użytkowania sklejonego przedmiotu na spoinę klejową mogą

działać różne czynniki niszczące.
Zależnie od rodzaju tych czynników rozróżnia się:
–

odporność chemiczną spoiny klejowej, to jest stopień podatności spoiny na działanie
substancji chemicznych (kwasów, zasad, roztworów soli itp.)

–

odporność fizyczną spoiny klejowej, to jest stopień podatności spoiny na działanie
temperatury (podwyższonej, niskiej lub zmiennej) oraz wody,

–

odporność biologiczną spoiny klejowej, to jest stopień odporności spoiny klejowej na
działanie czynników biologicznych (bakterii, grzybów, owadów),

–

odporność spoiny klejowej na czynniki atmosferyczne, to jest stopień podatności spoiny
na cykliczne działanie wody i suchego powietrza, podwyższonej i niskiej temperatury.

Odporność prawidłowo wykonanych spoin klejowych na działanie wymienionych

czynników niszczących zależy przede wszystkim od rodzaju (charakteru chemicznego)
użytego kleju.

Na przykład: brak odporności biologicznej wykazują w niekorzystnych warunkach

jedynie  kleje  pochodzenia  naturalnego;  kleje  termoplastyczne  (np.  glutynowe)  są  nieodporne
na  podwyższoną  temperaturę,  większość  klejów  naturalnych  oraz  niektóre  syntetyczne
(np.  wikol)  dają  spoiny  wytrzymałe  tylko  na  sucho,  inne  kleje  syntetyczne  znoszą  nawilżanie
zimną  wodą  bez  uszczerbku  dla  wytrzymałości  spoiny,  jeszcze  inne  są  odporne  na  kolejne
gotowanie, zamrażanie i suszenie.
Niecelowe  byłoby  zatem  badanie  odporności  spoin  wszystkich  rodzajów  klejów  w  sposób
identyczny  przy  zastosowaniu  wszystkich  czynników  niszczących.  Klejone  konstrukcje
meblowe  najczęściej  narażone  są  na  zmienne  warunki  temperatury  i  wilgotności  powietrza.
Zatem  spoiny  klejowe  w  meblach  (zwłaszcza  przeznaczonych  do  użytkowania  w  otwartych
przestrzeniach) powinny wykazywać odporność na czynniki atmosferyczne.

Warunkiem prawidłowości oceny jest ścisłe przestrzeganie sposobu sporządzania próbek

oraz technologii klejenia. Ocena wytrzymałości klejenia w gotowym wyrobie jest połączona
z całkowitym lub częściowym zniszczeniem tego wyrobu.

Określanie wytrzymałości spoiny klejowej przeprowadza się za pomocą maszyn

probierczych, zwanych również maszynami wytrzymałościowymi. Umożliwiają one zmianę
szybkości przyrostu siły niszczącej oraz dokładny jej pomiar.
Kierunki działania sił podczas określania wytrzymałości spoin klejowych przedstawiono na
rys.3.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opracowano wiele różnorodnych próbek do określania wytrzymałości spoin.

Próbki poddawane rozciąganiu o spoinach poprzecznych i wzdłużnych są przydatne do
określenia wytrzymałości klejów utwardzanych na zimno, tj. bez konieczności nagrzewania
spoiny klejowej. Wytrzymałość spoiny oblicza się wg wzoru

1 =

[MPa]

w którym: R

— wytrzymałość spoiny klejowej na rozciąganie w MPa,

F — siła niszcząca w MN,
A — powierzchnia spoiny w m

Próbki poddawane rozciąganiu o spoinach skośnych mają tę zaletę, że zniszczenie spoiny

następuje najczęściej w samej spoinie bez uszkodzenia warstw drewna przyległego do kleju.
Wytrzymałość spoiny oblicza się wg wzoru

t ·cos α

= [MPa]

w którym: α — kąt skosu w stopniach.

Siły działające równolegle do spoiny klejowej powodują jej ścięcie. Mogą to być siły

rozciągające, jak i ściskające. W Polsce opracowano dwa rodzaje próbek do oceny
wytrzymałości

ścinanie podczas rozciągania: próbka IBL, zaprojektowana

w Zakładzie Ulepszenia Drewna Instytutu Badawczego Leśnictwa w Bydgoszczy oraz próbka
ITL  zaprojektowana w Instytucie Lotnictwa w Warszawie. Nadaje się ona do badania klejów
wiążących  na  zimno.  Próbkę  do  oceny  wytrzymałości  na  ścięcie  spoiny  przez  siłę  ściskającą
przedstawia.  Podczas  zginania  elementów  sklejonych  może  również  nastąpić  ścięcie  spoiny.
W praktyce stosuje się klasyfikację ocen wytrzymałości spoin klejowych podaną w tabeli 2.

Tabela 2. Klasyfikacja ocen wytrzymałości spoin klejowych [1, s. 49]

Średnia wytrzymałość

spoiny klejowej

w MPa

3,923

3,923-4,315

4,413-4,805

4,903 -5,295

5,393

Ocena

wytrzymałości spoiny

niedosta-

teczna

mierna

dostateczna

dobra

bardzo

dobra

Wytrzymałość i odporność spoiny klejowej

Celem zabiegów technologicznych związanych z klejeniem drewna jest wytworzenie

spoiny  klejowej  o  odpowiedniej  jakości.  Jakość  spoiny  klejowej  określają  jej  cechy
techniczne  oraz,  ważne  w  produkcji  meblarskiej,  cechy  estetyczne.  Dokonując  wyboru  kleju
oraz  związanej  z  nim  technologii  klejenia,  należy  również  brać  pod  uwagę  względy
ekonomiczne.  Miernikiem  dobrego  sklejenia  jest  duża  wytrzymałość  i  trwałość  połączenia.
Ocena  wytrzymałości  połączenia  polega  na  określeniu  sił  potrzebnych  do  rozerwania  spoiny.
Trwałość spoiny klejowej określa jej odporność na działanie różnych czynników.

Na spoinę klejową działają siły zewnętrzne, związane z użytkowaniem sklejonego

wyrobu, oraz siły wewnętrzne, których powstawanie zależy od właściwości sklejanego
materiału oraz samego kleju.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wytrzymałość spoiny klejowej na działanie tych sił zależy od klejonego drewna

i  utwardzonego  kleju.  Na  wytrzymałość  połączenia  ma  wpływ  budowa  wewnętrzna
utwardzanego  kleju.  Rozmaite  kleje  wykazują  różną  budowę  spoiny.  Utwardzony  klej  nie
tworzy jednolitej masy, a występujące w nim nierówności strukturalne, skazy i rysy powodują
obniżanie  wytrzymałości.  W  czasie  utwardzania  kleju  następuje  kurczenie  się  spoiny
wywołane  utratą  rozpuszczalnika.  Siły  adhezji  uniemożliwiają  swobodne  przesuwanie  się
cząstek  kleju,  przylegających  do  sklejanego  materiału.  Dlatego  w  spoinie  powstają
naprężenia,  które  mają  wpływ  na  jej  wytrzymałość.  Ujemny  wpływ  wymienionych
czynników  na  wytrzymałość  spoiny  jest tym mniejszy,  im cieńsza jest  warstwa  utwardzonego
kleju

Tabela 3. Wpływ grubości spoiny klejowej na jej wytrzymałość [1, s 53]

Grubość spoiny

w mm

Średnia wytrzymałość

na ściskanie w MPa

Stosunek próbek

zniszczonych w spoinie

do ogólnej liczby

próbek. w %

0,05

10,6

0,10

10,2

0,15

9,4

0,20

8,4

0,25

7,7

0,30

6,6

0,35

5,9

0,40

4,7

0,45

3,4

0,50

3,7

Spoiny klejowe użytkuje się w zmiennych warunkach, w związku z czym działają na nie

różne czynniki. Odporność spoiny klejowej na działanie tych czynników określa wzór

Q = 100 [%]

W którym: Q — odporność spoiny klejowej, to jest zdolność spoiny do przeciwstawiania się

działaniu czynnika niszczącego w ciągu określonego czasu,

— wytrzymałość pierwotna w MPa, uzyskiwana po zakończeniu klejenia

i dojrzewania spoiny klejowej,

- wytrzymałość wtórna w MPa, uzyskana po działaniu na spoinę czynnika

niszczącego w ciągu określonego czasu.

Do czynników wywołujących obniżenie wytrzymałości spoin klejowych należy zaliczyć:

wodę, wilgotne powietrze, wysoką i niską temperaturę, czynniki biologiczne oraz obciążenia
zewnętrzne.

Woda, tak w postaci cieczy, jak i pary, wnika w spoinę klejową, powoduje jej pęcznienie

i  obniża  wytrzymałość.  Pod  wpływem  zmiennej  wilgotności  powietrza następuje na przemian
kurczenie  i  pęcznienie  drewna.  Powoduje  to  pękanie  spoiny,  a  w  razie  długotrwałego
występowania  zmian  jej  zupełne  zniszczenie.  Podobnie  zjawisko  pękania  spoiny  na  skutek
kurczenia się może występować pod wpływem obniżenia temperatury otoczenia lub na skutek
starzenia  się  spoiny.  Zjawisko  to  występuje  nawet  w  optymalnych  warunkach  niezmiennej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

temperatury i wilgotności powietrza. Jest ono wywoływane powoli postępującym ubytkiem
rozpuszczalnika oraz procesami chemicznymi: polimeryzacją, polikondensacją i poliaddycją.
Działanie wysokiej temperatury na spoinę powoduje utwardzanie kleju i obniżanie
wytrzymałości spoiny.

Kleje lub substancje dodatkowe, wchodzące w skład spoin klejowych, mogą być pożywką

dla owadów i grzybów. Czynniki biologiczne zagrażają przede wszystkim naturalnym
związkom chemicznym, szczególne zagrożenie stanowią one, jeżeli wilgotność drewna
sklejonego przekracza 8÷15%.

Podczas użytkowania mebli działają na nie siły wywołujące obciążenia zewnętrzne spoiny

klejowej. Obciążenia te mogą być statyczne i dynamiczne, stałe lub zmienne i wywołują
zmęczenie spoin klejowych.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co to jest adhezja i kohezja?
2.  Na czym polega teoria adhezji mechanicznej i właściwej?
3.  Jakie zmiany zachodzą w klejach podczas ich przejścia w spoinę klejową?
4.  W jakim celu przeprowadza się badania wytrzymałości spoin klejowych?
5.  Co to jest wytrzymałość spoiny klejowej?
6.  Jaki jest podział wytrzymałości spoin klejowych w zależności od różnych kryteriów?
7.  Od czego zależy wytrzymałość spoiny klejowej?
8.  Jakie czynniki wywołują obniżenie odporności spoiny klejowej?

4.3.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyjaśnij istotę klejenia i związane z nim zjawiska.

  Sposób wykonania ćwiczenia

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  zapoznać się z literaturą na ten temat
2)  przedstawić w formie opisowej istotę klejenia
3)  przedstawić w formie opisowej zjawiska związane z klejeniem
4)  ocenić poprawność wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie2

Wykonaj badanie wytrzymałości spoiny klejowej na ścianie przy obciążeniu

rozciągającym za pomocą próbki trzywarstwowej typu IBL

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś
1)  zapoznać się z literaturą na ten temat
2)  zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia
3)  przygotować próbki trzywarstwowe do badania wytrzymałości spoiny klejowej
4)  sprawdzić sprawność maszyny wytrzymałościowej
5)  wykonać pomiar wytrzymałości spoiny klejowej
6)  odczytać na siłomierzu maszyny wytrzymałościowej wartość siły niszczącej
7)  zanotować wyniki pomiaru
8)  obliczyć wytrzymałość spoiny klejowej na ścinanie przy obciążeniu rozciągającym
9)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy

próbki IBL do oznaczania wytrzymałości na ścinanie przy obciążeniu rozciągającym

instrukcja do wykonania ćwiczenia

maszyny wytrzymałościowe

suwmiarka o dokładności do 0,1 mm

zestaw aparatury i sprzętu laboratoryjnego do oznaczenia wilgotności drewna metodą
suszarkowo-wagową lub wilgotnościomierz elektryczny

komora klimatyzacyjna

prasa laboratoryjna lub ściski śrubowe

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 3

Wykonaj badanie wytrzymałości spoiny klejowej na ścianie przy obciążeniu ściskającym

za pomocą próbki blokowej

  Sposób wykonywania ćwiczenia

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  zapoznać się z literaturą na ten temat
2)  zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia
3)  przygotować próbki blokowe do badania wytrzymałości spoiny klejowej
4)  sprawdzić sprawność maszyny wytrzymałościowej
5)  wykonać pomiar wytrzymałości spoiny klejowej
6)  odczytać na siłomierzu maszyny wytrzymałościowej wartość siły niszczącej
7)  zanotować wyniki pomiaru
8)  obliczyć wytrzymałość spoiny klejowej na ścinanie
9)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

próbki blokowe do oznaczania wytrzymałości na ścinanie przy obciążeniu ściskającym

instrukcja do wykonania ćwiczenia

maszyny wytrzymałościowe

suwmiarka o dokładności do 0,1 mm

zestaw aparatury i sprzętu laboratoryjnego do oznaczenia wilgotności drewna metodą
suszarkowo - wagową lub wilgotnościomierz elektryczny

komora klimatyzacyjna

prasa laboratoryjna lub ściski śrubowe

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

TAK

NIE

1) określić co to jest adhezja i kohezja?

2) wyjaśnić na czym polega teoria adhezji mechanicznej i właściwej?

3) wyjaśnić jakie zmiany zachodzą w klejach podczas ich przejścia

w spoinę klejową?

4) wyjaśnić w jakim celu przeprowadza się badania wytrzymałości spoin
klejowych?

5) określić co to jest wytrzymałość spoiny klejowej?

6) scharakteryzować podział wytrzymałości spoin klejowych w zależności
od różnych kryteriów?

7) wyjaśnić od czego zależy wytrzymałość spoiny klejowej?

8) wymienić czynniki wywołujące obniżenie odporności spoiny klejowej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Przygotowanie roztworów klejowych i ich nanoszenie oraz

ocena jakości klejów

4.4.1. Materiał nauczania

Przygotowanie klejów do użycia polega na dokładnym wymieszaniu kleju i substancji

dodatkowych  przy  zachowaniu przewidzianych proporcji ilościowych. Powstała w ten sposób
konsystencja kleju powinna umożliwiać jego nanoszenie na powierzchnie sklejane.
Zachowanie  przewidzianych  proporcji  ilościowych,  dobór  odpowiednich  dodatków  oraz
sposób  przyrządzania  kleju  do  użycia  decydują  o  jego  jakości  i  przydatności  do  klejenia.
Ważne  są  umiejętności  oceny  jakości  klejów  do  użytku.  Zachowanie  wskazanych  ilości
substancji  dodatkowych  nie  zwalnia  od  obowiązku  dokonania  pomiarów  lepkości,  stężenia
i odczynu (kwasowości) gotowego kleju.

Właściwości klejów tego samego gatunku dostosowuje się do określonych warunków

klejenia oraz do potrzeb. Dlatego też rodzaje substancji dodatkowych oraz ich ilość mogą być
w  pewnych  granicach  zmienne.  Dla  praktyki  produkcyjnej  opracowano  recepty  klejarskie,
w których są podane ilości i rodzaje substancji klejowej i wszystkich substancji dodatkowych.
Ilości  składników  klejów  podaje  się  w  częściach  wagowych.  Oznacza  to,  że  przyrządzając
do  użytku  klej  można  podstawiać  pod  ilości,  podane  w  częściach  wagowych,  dowolne
jednostki  wagowe,  tj.  gramy  lub  kilogramy.  Jest  to  zależne  od  potrzebnej  ilości  kleju.
Kolejność  dodawania  składników  i  warunki,  jakie  trzeba  przy  tym  stworzyć,  podają  sposoby
czyli  instrukcje  technologiczne  sporządzania  klejów.  Należyte  wymieszanie  substancji
dodatkowych  z  klejem  jest  jednym  z  warunków  uzyskania  dobrego  kleju.  Mieszanie
składników  w  warunkach  przemysłowych  odbywa  się  w  specjalnych  urządzeniach  zwanych
mieszadłami  klejowymi.  Niewielkie  ilości  składników  w  warunkach  laboratoryjnych  można
wymieszać  za  pomocą  mieszadła  laboratoryjnego  lub  łopatką  drewnianą  poruszaną  ręcznie.
Niekiedy,  jak  np.  podczas  spieniania  kleju,  w  celu  osiągnięcia  przewidzianego  efektu
konieczna  jest  określona  liczba  obrotów  mieszadła  i  wtedy  mieszanie  ręczne  składników  nie
daje rezultatów. Coraz częściej w handlu sprzedaje się kleje gotowe do użycia. Przed użyciem
takiego kleju należy go tylko wymieszać w celu równomiernego rozprowadzenia składników.

Przygotowywanie klejów glutynowych do użycia

Substancją dodatkową w kleju glutynowym jest woda odgrywająca rolę rozpuszczalnika.

Oprócz  tego  mogą  być  dodawane  jako  wypełniacze  kreda  pławiona,  kaolin  lub  mączka
drzewna.  Kleje  z  wypełniaczem  znajdują  zastosowanie  do  okleinowania  drewna,  lecz
w produkcji  meblarskiej  są  one  używane  coraz  rzadziej.  W  celu  zlikwidowania
nieprzyjemnego  zapachu  kleju  glutynowego  dodaje  się  do  niego  0,8

1% fenolu lub kwasu

salicylowego.  Wytwarza  się  również  zmodyfikowane  kleje  glutynowe,  w  których  specjalne
dodatki  chemiczne  stwarzają  możliwość  utwardzania  kleju  w  podwyższonej  temperaturze,
a wiec klej staje się termoutwardzalny.

Przykładowe recepty:
I. Klej do łączenia złączy stolarskich ,
1. Klej glutynowy l cz.w. (część wagowa).
2. Woda 3÷7 cz.w. (ilość rozpuszczalnika zależy od jakości kleju).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

II. Klej glutynowy zmodyfikowany, termoutwardzalny i częściowo wodoodporny.
Na 100 cz.w. kleju sporządzonego wg recepty I należy dodać:
1. Paraformaldehydu 10 cz.w.
2. Kwasu szczawiowego 5,5 cz.w.

Przygotowanie do użytku kleju glutynowego polega na moczeniu i rozpuszczaniu kleju

oraz  na  dodaniu  pozostałych  składników.  Moczenie  kleju  przeprowadza  się  w  wodzie
o  temperaturze  nie  przekraczającej  20°C,  pozbawionej  przez  gotowanie  niepożądanych
składników.  Ilość  wody  użytej  do  moczenia  zależy  od  żądanego  stopnia  stężenia  kleju.  Czas
moczenia  kleju  występującego  w  postaci  łusek  wynosi  20  minut,  w  postaci  perełek
—  l  godzinę,  a  kleju  w  tabliczkach  ponad  12  godzin.  Moczenie  kleju  należy  przeprowadzać
w  naczyniach  nieżelaznych,  aby  zapobiec  czernieniu  kleju.  Klej  rozpuszcza  się  w  specjalnych
naczyniach,  częściowo  zanurzonych  w  wodzie,  która  jednocześnie  podgrzewa  cały  układ.
Temperatura  kleju  podczas  tego  zabiegu  nie  powinna  przekraczać  60°C.  Długotrwałe
podgrzewanie  oraz  przekraczanie  tej  temperatury  obniża  wytrzymałość  spoiny  klejowej.
Dopiero  po  całkowitym  rozpuszczeniu  kleju  można  dodawać  inne  składniki  przewidziane
w recepcie.

Przygotowując klej zmodyfikowany wg recepty II po rozpuszczeniu kleju i dodaniu

przewidzianych składników należy obniżyć temperaturę kleju do 40°C. Ponowne podgrzanie
tak przygotowanego kleju powoduje jego utwardzanie.

Ilość suchej substancji klejowej niezbędnej do uzyskania określonej ilości kleju

glutynowego o wymaganym stężeniu można obliczyć wg wzoru

85 ·K · Q

= ——————

(100 – w) · 100

w którym: Q

— ilość substancji klejowej w stanie powietrzno-suchym w kg,

K — przewidziane stężenie kleju w %,

— zamierzona ilość gotowego kleju do użycia w kg,

w — wilgotność powietrzno-suchego kleju w %.

Prawidłowe stężenie klejów glutenowych w zależności od ich przeznaczenia podano
w tabeli 4. Pozostałe właściwości kleju glutenowego do użycia zastawiono w tabeli 6. Kleje
glutynowe stosuje się do sklejania złączy stolarskich.

Rys. 5 Naczynie do rozpuszczania kleju glutynowego [1, s 58]

1- kocioł z wodą, 2 – garnek z klejem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 4. Prawidłowe stężenie klejów glutynowych dotyczące różnych sposobów klejenia

i różnych rodzajów drewna [1, s 59]

Rodzaj spoin

Sposób klejenia i rodzaj

drewna

Rodzaj kleju

skórny

kostny

ilość powietrzno-suchego
kleju w % masy roztworu

Równoległe

drewno miękkie drewno

twarde

30÷45
35÷40

40÷45
45÷50

Czołowe

uprzednie nasycenie

sklejanej powierzchni

klejenie właściwe

10÷15
45÷50

15÷20

Okleinowanie

klej bez wypełniacza klej z

wypełniaczem

35÷40

45÷50

Przygotowywanie klejów kazeinowych do użycia

W skład kleju kazeinowego sprzedawanego w handlu wchodzą: sproszkowana kazeina

i wapno sucho gaszone oraz niewielkie ilości fluorku, chlorku lub siarczanu miedziowego.
Klej ten jest przeznaczony do klejenia w temperaturze pokojowej, tj. „na zimno" oraz po
podgrzaniu
–

„na  ciepło"  i  „na  gorąco".  Nieodzownym  składnikiem  kleju  jest  woda.  Z  innych
substancji  dodatkowych  należy  wymienić  kalafonię  —  obniżającą  alkaliczność  kleju,
naftę

–

przedłużającą jego żywotność, oraz wypełniacze — kaolin lub kredę pławioną.

Przykładowe recepty
I. Klej do klejenia drewna twardego
1. Proszek klejowy l cz.w.
2. Woda 1,6-1,9 cz.w.
II. Klej do klejenia drewna miękkiego
1. Proszek klejowy l cz.w.
2. Woda 1,8-2,2 cz.w.

Przygotowanie do użytku kleju kazeinowego polega na wymieszaniu proszku klejowego

z  wodą  o  temperaturze  15÷20°C.  Po  upływie  jednej  godziny  od  czasu  wymieszania
składników  roztwór  kleju  jest gotowy  do  użycia.  Klej kazeinowy jest silnie alkaliczny i działa
niszcząco  na  metale,  dlatego  do  sporządzania  kleju  należy  używać  naczyń  emaliowanych,
glinianych  lub  drewnianych.  Z  powodu  dużej  alkaliczności  kleje  kazeinowe  w  produkcji
meblarskiej  nie  są  obecnie  stosowane.  Wchodząc  w  reakcje  chemiczne  z  garbnikami
zawartymi w drewnie zmieniają one jego barwę, co obniża wygląd estetyczny wyrobów.

Przygotowywanie klejów fenolowych do użycia

W produkcji meblarskiej klejów fenolowych nie stosuje się na szerszą skalę. W Polsce

znajduje  się  w  sprzedaży  kilka odmian tych klejów. Kleje utwardzane na gorąco są w handlu
w  stanie  gotowym  do  użycia.  Natomiast  kleje  utwardzane  w  temperaturach  nie
podwyższonych  (10÷20

C) należy przygotować do użycia przez dodanie utwardzacza

(aktywatora). Najczęściej są to kwasy sulfonowe, które obniżając odczyn kleju powodują

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

skrócenie czasu utwardzania. Można również dodać wypełniaczy, jak albumina, skrobia,
białka roślinne lub mączka z mielonych łupin orzechów.

Mieszanie składników należy przeprowadzać w naczyniach odpornych na korozję. Ze

względu na dodatek silnego kwasu trzeba zachować szczególną ostrożność podczas
przyrządzania i używania tego kleju.

Przykładowa recepta
I. Klej fenolowy do klejenia na zimno (10÷20

1. Żywica fenolowa (polskiej produkcji AG) 100 cz.w.
2. Kwas sulfonowy 15÷20 cz.w.
3. Wypełniacz (mielone łupiny z orzechów) 20 cz.w.
4. Woda (do mieszania z wypełniaczem) 20 cz.w.
Przygotowanie kleju fenolowego do użycia polega na wymieszaniu wyżej wymienionych
składników.

Przygotowywanie klejów rezorcynowych do użycia

Klejów rezorcynowych, podobnie jak fenolowych, nie używa się w produkcji meblarskiej.

Ich zaletą jest możliwość wiązania w nie podwyższonych (10÷20°C) temperaturach oraz
niewielka szkodliwość dla organizmu człowieka.

Przykładowa recepta
I. Klej rezorcynowy
1. Żywica rezorcynowa 100 cz.w.
2. Paraformaldehyd lub formalina 10÷20 cz.w.

Przygotowanie kleju rezorcynowego polega na wymieszaniu ze sobą wymienionych

składników. Tak sporządzony klej może być dodawany do kleju fenolowego wiążącego
w temperaturze ponad 20

C; dodatek w ilości 20% stwarza możliwości wiązania kleju

w temperaturze nie podwyższonej (10÷20

C).

Przygotowywanie klejów mocznikowych do użycia

Kleje mocznikowe są obecnie stosowane powszechnie w produkcji meblarskiej.

Najczęściej  są  one  używane  do  oklejania  drewna  i  tworzyw  drzewnych  okleinami  i  foliami.
Przygotowanie  kleju  mocznikowego  do  użycia  polega  na  zmieszaniu  substancji  klejowej
z  wypełniaczem,  rozpuszczalnikiem,  utwardzaczem  i  barwnikiem.  W  razie  potrzeby
spienienia kleju dodawany jest również środek spieniający.

Substancja klejowa występuje w handlu w postaci lepkiego roztworu i jest żywicą

mocznikowo-formaldehydową

powstałą

wyniku

polikondensacji

mocznika

z  formaldehydem.  Żywica  może  również  występować  w  postaci  proszku.  Wznowienia
przerwanej  polikondensacji,  a  więc  utwardzania  kleju,  dokonuje  się  przez  obniżenie  odczynu
do wartości pH = 5÷3 w razie klejenia w temperaturze do 20°C oraz do  wartości pH = 6÷5,5
podczas  klejenia  w  temperaturze  ponad  20°C.  Zmiana  odczynu  jest  wywoływana  dodatkiem
utwardzacza.  Mieszania  składników  kleju  dokonuje  się  w  mieszadłach,  to  jest  zbiornikach
zaopatrzonych  w  jeden  lub  kilka  wirników  obracających się mechanicznie. Podczas spienienia
kleju liczba obrotów wirnika powinna wynosić 150÷200 na minutę.
Przykładowe recepty
I. Klej mocznikowy stosowany na zimno (spoinę klejową uzyskuje się w temperaturze około 20°C).
1. Żywica mocznikowa (symbol handlowy MC) — 60 ÷ 100 cz.w.
2. Mąka żytnia (wypełniacz) — 30 cz.w,
3. Woda — 30 cz.w.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. Utwardzacz UZP w płynie (chlorek amonu) — 10 cz.w.
II. Klej mocznikowy stosowany na gorąco (spoinę klejową uzyskuje się w temperaturze
95÷105°C).
1. Żywica mocznikowa BZ (bezzapachowa o stężeniu 60%) — 100 cz.w.
2. Mąka żytnia — 50 cz.w.
3. Woda — 50 cz.w.
4. Utwardzacz BZ (w płynie) — 10 cz.w.

W celu spienienia kleju stosuje się środek spieniający w ilości 3÷5 cz.w. na 100 cz.w.

żywicy mocznikowej.

Przed przyrządzeniem kleju należy przygotować utwardzacze. Znajdują się one w handlu

w stanie stężonym i przygotowanie ich polega na rozcieńczeniu wodą w stosunkach
ilościowych podanych poniżej.
1. Szybko działający utwardzacz UZP (czysty chlorek amonu — salmiak)

–

utwardzacz — 15 cz.w.

–

woda — 85 cz.w.

2. Wolno działający utwardzacz UGW-1

–

utwardzacz — 25 cz.w.

–

woda — 75 cz.w.

3. Utwardzacz BZ

–

chlorek amonu — 5 cz.w.

–

25% woda amoniakalna — 5 cz.w.

–

woda — 90 cz.w.

Sposoby przygotowywania klejów mocznikowych. Przygotowanie kleju z proszku polega
na rozpuszczeniu kleju w wodzie w następujących stosunkach ilościowych:
• Klej o stężeniu 40%:

–

kleju w postaci proszku — 100 cz.w.

–

wody — 150 cz.w.

• Klej o stężeniu 60%:

–

kleju w postaci proszku — 100 cz.w.

–

wody — 67 cz.w.

Po wymieszaniu składników roztwór kleju należy pozostawić na kilka godzin, a przed

dalszą obróbką surowca klejowego poddać go ponownemu mieszaniu.

Znane są cztery sposoby przyrządzania kleju z płynnej żywicy mocznikowej.

Sposób I
1. Do mieszadła nalewa się żywicę kleju mocznikowego w ściśle określonej ilości.
2. Przez gęste sito przesiewa się mąkę żytnią i dodaje powoli do mieszadła, tak aby nie

powstały grudki, po czym klej miesza się przez 15÷60 min. W razie stosowania innego
rodzaju wypełniacza postępowanie jest takie samo.

3. Jeżeli przewiduje to recepta, należy dodać wody.
4. Do kleju dodaje się uprzednio przygotowany utwardzacz i całość dobrze miesza.

Tak przygotowany klej nadaje się do użycia.

Sposób II (z dekstrynowaniem wypełniacza).

Pod wpływem podniesionej temperatury skrobia przechodzi w dekstrynę. W ten sposób

zostaje zwiększona smarowność kleju, tj. możliwość równomiernego nanoszenia cienkiej
warstewki kleju. Sporządzanie kleju gotowego do użycia przeprowadza się następująco:
1. Do mieszadła nalewa się żywicę kleju mocznikowego w ściśle określonej ilości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2.  Przez  gęste  sito  przesiewa  się  mąkę  żytnią.  70%  ilości  mąki  przewidzianej  do  dodania
powoli wsypuje się do żywicy klejowej podczas nieprzerwanego ruchu mieszadła.
Temperaturę masy klejowej podnosi się do 80÷90°C w czasie 10 minut, a następnie chłodzi
ją  do  20°C  i  dodaje  pozostałą  ilość  mąki  (30%).  Całość  dobrze  miesza  się  w  czasie  15÷60
minut.
3. Jeżeli przewiduje to recepta, należy dodać wody.
4. Przed użyciem kleju dodaje się do niego utwardzacza, po czym klej jest gotowy do użycia.

Sposób III

Polega na niedodawaniu utwardzacza do kleju, co znacznie przedłuża jego żywotność.

Na jedne elementy sklejane nanosi się oddzielnie utwardzacz w ilości 80÷100 g/m

, a na

drugie elementy klej bez utwardzacza. Z chwilą złożenia elementów powierzchniami
sklejanymi następuje wymieszanie utwardzacza z klejem. Naniesiony na powierzchnię
utwardzacz należy przed klejeniem wysuszyć.

Sposób IV.

Przygotowanie kleju mocznikowego spienionego

1. Do kleju przygotowanego wg sposobów I lub II nie dodawać utwardzacza,
2. Sprawdzić lepkość kleju. Powinna ona wynosić 150 mPa·s (milipaskalosekund).
3. Przygotowanie środka spieniającego. Stosowanym w Polsce środkiem spieniającym jest
Nekalina S, występująca w postaci pasty. Należy ją rozprowadzić w niewielkiej ilości

żywicy lub wody letniej.

4. Po dolaniu do kleju środka spieniającego miesza się go przez 5÷60 minut. Przyrost masy
  klejowej nie powinien przekraczać 80%. Za duże spienienie kleju powoduje bardzo szybkie
  jego zasychanie na powierzchniach sklejanych, a tym samym osłabienie spoiny klejowej.
5.  Pod  koniec  spieniania  dodaje  się  utwardzacza.  Czas  utrzymywania  się  piany  wynosi  do

4 godzin.

Wszystkie omawiane sposoby przyrządzania klejów mocznikowych zalecają ochładzanie
kleju podczas mieszania go z utwardzaczem.
Egzotermiczna reakcja chemiczna powoduje wzrost temperatury kleju, która przyspiesza
utwardzanie kleju.

Tabela 5. Ilości barwników dodawanych do klejów mocznikowych używanych do okleinowania

w zależności od gatunku drewna okleiny [1, s. 65]

Gatunek drewna okleiny
brzoza buk

dąb

mahoń

Rodzaj barwnika

Stężenie roztworu

barwnika w g/l

Ilość barwnika w g na 100 g

masy klejowej bez utwardzacza

    T
Brunat orzechowy
wodny   GS

   RS

10
15

3
6

12
24

0,40
0,60
0,10
0,20
0,35
0,70

0,40
0,60
0,09
0,18
0,35
0,70

0.50
0,65
0,12
0,30
0,35
0,70

-
-
-
-
-
-

Brunat dębowy
wodny GR

15
25

0,40
0,90

0,30
0,90

0,60
1,10

-
-

Brunat mahoniowy
wodny B

20
40

1,00
2,00

-
-

1,00
2,00

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do  klejów  mocznikowych  stosowanych    podczas    okleinowania  należy  dodać  barwnika
w ilości podanej w tabeli 5.

Przygotowywanie klejów melaminowych do użycia
Żywice  melaminowe  występują  w  handlu  w  postaci  proszku  lub  w  postaci  błon  klejowych.
Przygotowanie  do  użytku  kleju  sproszkowanego  polega  na  wymieszaniu  żywicy  z  wodą.
Niekiedy dodaje się wypełniacza i utwardzacza.

Przykładowe recepty
I. Klej bez wypełniacza i utwardzacza, przeznaczony do klejenia w temperaturze
  około 100°C
l . Żywica melaminowa w postaci proszku — 100 części wagowych .
2. Woda — 150÷200 cz.w.

II. Klej z wypełniaczem przeznaczony do klejenia w temperaturze poniżej 50°C
1. Żywica melaminowa w proszku — 100 cz.w.
2. Woda — 150 ÷ 200 cz.w.
3. Kwas szczawiowy (utwardzacz) — ilość zależy od zamierzonego czasu pozyskiwania
  spoiny klejowej.

III. Klej z dodatkiem wypełniacza, stosowany w temperaturze około100°C
1. Żywica melaminowa w proszku — 100 cz.w.
2. Woda —150÷300 cz.w.
3. Mąka żytnia (wypełniacz) — 30 cz.w.

Wodę, w której rozpuszcza się sproszkowaną żywicę melaminowa, podgrzewa się

do  temperatury  30÷40°C.  Dodatek  utwardzacza  powoduje  osłabienie  spoiny  klejowej,  lecz
umożliwia  klejenie  w  niższych  temperaturach.  Kleje  melaminowe  mają  podobne
zastosowanie jak kleje mocznikowe.

Przygotowywanie kleju mocznikowo-melaminowego do użycia
Dodatek  żywicy  melaminowej  do  kleju  mocznikowego  przyspiesza  utwardzanie  kleju  oraz
podnosi  wytrzymałość  spoiny  klejowej.  W  produkcji  mebli  klej  ten  znajduje zastosowanie  do
klejenia okleiny na styk.
Przykładowa recepta
1. Klej mocznikowy gotowy do użycia — 100 cz.w.
2. Sproszkowana żywica melaminowa — 20 cz.w.
3. Woda— 10 cz.w.
Przygotowanie kleju polega na wymieszaniu ze sobą składników podanych w recepcie.

Przygotowywanie kleju poliwinylowego (wikolu) do użycia

Klej ten znajduje się w handlu w postaci gotowej do użycia. Jest on obecnie powszechnie

stosowany  w  meblarstwie  do  sklejania  złączy.  W  celu  zmniejszenia  przenikania  kleju  przez
cienkie  warstwy  sklejanego  drewna  oraz  z  przyczyn  ekonomicznych  można  do  kleju  dodać
wypełniacza.  Może  to  być  szkło  wodne,  kreda,  mąka  żytnia  i  mączka  drzewna  lub  mączka
z  gipsu  nie  palonego.  Dodanie  wypełniacza  jest  szczególnie  celowe  podczas  klejenia  drewna
porowatego. W razie dużego stężenia kleju, spowodowanego wyparowaniem rozpuszczalnika,
można przed użyciem kleju dodać 10÷20% wody.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 6. Niektóre właściwości klejów najczęściej używanych do klejenia

i oklejania drewna i tworzyw drzewnych [1, s. 67]

Rodzaje klejów

Właściwości

glutynowy

kazeinowy

mocznikowy

melaminowy poliwiny-

lowy

neoprenowy

Postać handlowa

perełki
łuski
tabliczki

proszek

roztwór
proszek
błona

proszek
błona

płynna

Postać użytkowa

płynna

płynna błona

płynna błona płynna

płynna

Żywotność w
stanie gotowym do
użycia

nieograni-
czona

10÷12
godzin

3 ÷ 8 godzin
w tempe-
raturze 20° C

24 ÷ 48
godzin

6÷12 mieś.

5 miesięcy od
daty
produkcji

Barwa

jasno-
żółta do
brązowej

jasno-żółta

bezbarwny

biały

bezbarwny

Lepkość

20÷50°E

60÷130

4000 ÷6000
mPa·s

10000 cP

400÷7000
mPa·s

Stężenie w %

20÷50

30÷45

60÷70

35÷60

Wytrzymałość
spoiny w MPa na
sucho

6,0÷9,0

7,0÷9,0

4,0÷13,0

12,5÷15,0

2,5÷3,0

Na mokro

—

9,0

1,5÷3,0

4,0÷12,0

0,9÷1,3

1,0÷1,5

Wytrzymałość
spoiny w
wilgotnym
powietrzu

zła

dobra

b. dobra

zła

dobra

Odporność na dzia-
łanie pleśni

zła

dobra

b. dobra

dobra

Odporność na
warunki
atmosferyczne

zła

dobra

b. dobra

dobra

Odporność na
wyższe temp. do
50°C
od 50 do 100°C

zła
zła

średnia
średnia

b. dobra
dobra

b. dobra
b. dobra

dobra dobra

dobra
zła

Przykładowa recepta
1. Klej poliwinylowy — 100 cz.w.
2. Kreda lub mączka drzewna — 25÷30 cz.w.
3. Woda— 15÷25 cz.w.
Przygotowanie takiego kleju polega na wymieszaniu wypełniacza z wodą, a następnie
dodaniu tej mieszaniny do kleju.

Przygotowywanie innych klejów do użycia

Wraz z rozwojem przemysłu chemicznego trafiają na rynek coraz to nowe rodzaje klejów.

W  produkcji  meblarskiej  na  specjalną  uwagę  zasługują  te  kleje,  które  wykazują  zdolność
łączenia  drewna  z  innymi  tworzywami,  jak  laminaty  czy  folie,  oraz  kleje  o  niezmiernie
krótkim  czasie  utwardzania,  nazywane  klejami  kontaktowymi.  Należy  tu  wymienić  kleje
poliuretanowe,  neoprenowe  (chloroprenowe)  należące  do  klejów  kontaktowych  i  kleje

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

celulozowe  oraz  klej  topliwy.  Wszystkie  te kleje  znajdują  się  w  handlu  w  stanie gotowym do
użycia.  Na  opakowaniach  tych  klejów  znajdują  się  instrukcje  dotyczące  warunków
magazynowania  klejów,  sposobu  przygotowania  ich  do  użycia,  oraz  podawane  są
najważniejsze  parametry  klejenia.  Przestrzeganie  podanych  zasad  jest  obowiązkiem
użytkownika. Właściwości wszystkich omówionych wyżej klejów przedstawiono w tabeli 6.

Dobór i nanoszenie kleju na powierzchnie sklejane

Przed przystąpieniem do klejenia należy dobrać klej, biorąc pod uwagę następujące czynniki:
–

rodzaj sklejanych materiałów,

–

warunki użytkowania spoiny klejowej,

–

wymaganą wytrzymałość i trwałość spoiny,

–

posiadane urządzenia stwarzające planowane warunki klejenia,

–

wymagany czas pozyskania spoiny,

–

możliwość zakupu wybranego kleju,

–

opłacalność klejenia wybranym klejem.

Stopień porowatości sklejanych materiałów wpływa na wnikanie kleju w głąb materiału

sklejanego, co nie jest obojętne na wytrzymałość spoiny i ilość nanoszonego kleju.

W produkcji mebli na szczególną uwagę zasługuje grubość klejonego drewna ze względu

na  możliwość  powstawania  przebić  klejowych.  Zjawisko  to  może  występować  podczas
okleinowania  obniżając  wygląd  estetyczny  gotowego  wyrobu.  Dostosowanie  barwy  kleju  do
barwy  okleiny  powoduje,  że  przebicia  klejowe  są  znacznie  mniej  widoczne.  Powstawaniu
przebić  można  w  pewnym  stopniu  zapobiegać  przez  dobranie  odpowiedniej  lepkości
i stężenia kleju, a jednocześnie stosowanie specjalnej technologii klejenia.
Meble,  a  więc  i  spoiny  klejowe,  użytkuje  się  w  różnych  warunkach  temperatury
i wilgotności powietrza.

Meble kuchenne są narażone na działanie powietrza o dużej wilgotności, na meble

znajdujące się w pomieszczeniach ogrzewanych centralnie działa powietrze suche i ciepłe.
Dużym

wahaniom

temperatury

są

poddawane

zazwyczaj

meble

użytkowane

w pomieszczeniach ogrzewanych piecami. Odporność spoiny klejowej na działanie sił
zewnętrznych decyduje o trwałości mebli. Dlatego odpowiedni dobór kleju jest w produkcji
mebli zagadnieniem szczególnej wagi.

Optymalne warunki pozyskiwania spoin klejowych nie są jednakowe dla różnych

rodzajów  klejów.  Stworzenie  tych  warunków  zależy  przede  wszystkim  od  posiadanych
urządzeń.  Długość  czasu  utwardzania  rozmaitych  klejów  jest  różna.  Niekiedy  pozyskanie
spoin  klejowych  z  przyczyn  organizacyjnych  musi  zmieścić  się  w  ściśle  określonym  czasie.
Wtedy  o  doborze  kleju  zadecyduje  czas  jego  krzepnięcia  i  uzyskania  pełnej  wytrzymałości.
Możliwość zakupu wybranego kleju nie wymaga specjalnego omówienia.

Na opłacalność przeprowadzenia klejenia wybranym klejem maja wpływ takie czynniki,

jak: cena kleju, pracochłonność wykonania operacji klejenia, koszty energii cieplnej
i elektrycznej związane z klejeniem, stopień trudności pozyskiwania spoiny i związane z tym
możliwości powstawania braków.

Prawidłowe nanoszenie kleju na powierzchnie sklejane wpływa na grubość spoiny

klejowej i jej wytrzymałość. Na prawidłowość nałożenia kleju wpływają: stan powierzchni
sklejanych, rodzaj i stan kleju, sposoby nanoszenia i jakość stosowanych urządzeń oraz
technologia klejenia.

Powierzchnie drewna cechuje chropowatość wynikająca z jego budowy komórkowej oraz

falistość,

spowodowana

najczęściej

obrotowym

ruchem

narzędzi

skrawających.

Chropowatość  i  falistość  powierzchni  nie  sprzyjają  nałożeniu  równomiernie  cienkiej  warstwy
kleju.  Lepkość  kleju,  czyli  wiskoza,  wynika  ze  zjawiska  kohezji.  Jeśli  jest  zbyt  duża,  to
utrudnia  rozprowadzenie  kleju  na  powierzchnie.  Zbyt  mała  lepkość  powoduje  wnikanie  kleju

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w  głąb  drewna,  co  może  mieć  wpływ  na  wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Lepkość  w  dużej
mierze  zależy  od  temperatury  kleju  i  od  stężenia.  Wzrost  temperatury  klejów
termoutwardzalnych  powoduje  przyspieszenie  reakcji  utwardzania  kleju

co jest połączone

z utratą ich płynności (np. kleje mocznikowe). Podobna zjawisko w klejach
termoplastycznych jest spowodowane ochładzaniem kleju (np. kleje glutynowe).

Kleje mogą być nanoszone na powierzchnie w stanie płynnym, stałym (błony lub filmy

klejowe)  oraz  w  postaci  piany.  Grubość  warstwy  kleju  nanoszonego  w  stanie  cieczy  zależy
od  stężenia,  tj.  od  ilości  substancji  stałych,  znajdujących  się  w  kleju.  Rozpuszczalniki
częściowo  wsiąkają  w  drewno,  częściowo  wyparowują  ze  spoiny  klejowej  i  dlatego  nie  mają
wpływu  na  jej  grubość.  Z  tych  powodów  w  literaturze  fachowej  są  często  podawane  ilości
kleju w stanie suchym, to jest bez rozpuszczalnika.

W jednostce powierzchni błony klejowej jest zawarta ściśle określona ilość kleju,

gwarantująca wytworzenie optymalnej spoiny klejowej. Klej w postaci piany, naniesiony
na sklejany materiał, po opadnięciu piany wytwarza na powierzchni materiału cienką
warstwę. Optymalne ilości kleju, przypadające na 1m

powierzchni, podano w tabeli 7.

Zależność wytrzymałości spoiny klejowej od jej grubości przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 7. Ilość nanoszonych na drewno klejów w zależności od sposobów klejenia,

rodzaju kleju i rodzaju drewna [1, s. 80]

Sposoby nanoszenia kleju przewidują stosowanie różnych przyrządów i urządzeń.

Ich rodzaj oraz stan techniczny wpływa decydująco na grubość i równomierność nakładanej
warstwy kleju. Technologia klejenia ma również wpływ na grubość spoiny klejowej.

Sposoby nanoszenia klejów na powierzchnie sklejane

W produkcji meblarskiej stosuje się rozmaite sposoby nanoszenia klejów. Zastosowanie

określonego  sposobu  zalety  od  wymiarów  i  kształtów  powierzchnią  na  którą  klej  się  nakłada
oraz  od  jej  umiejscowienia  w  elemencie.  Kleje  można  nanosić  za  pomocą  ręcznych  narzędzi,
jak  pędzle,  szczotki,  szpachle  klejarskie,  nakładarki  ręczne  wałkowe  oraz  pistolety  tłokowe.
Najczęściej  jednak  w  przemysłowej  produkcji  mebli  stosuje  się  mechaniczne  urządzenia,  jak
nakładarki walcowe, korytkowe czy natryskowe.

Nakładanie ręczne jest mało wydajne i nie gwarantuje równomiernego naniesienia kleju.

Nakładanie  kleju  pędzlem  stosuje  się  w  wypadku  małych  powierzchni,  jak  np.  złącza  czy
wąskie  powierzchnie  płyt.  Szczotki,  o  długości  włosia  15÷20  mm,  służą  do  nakładania  kleju
na  duże  elementy.  Klej  nalewa  się  na  powierzchnie  czerpakiem,  a  następnie  rozprowadza
szczotką. Sposób ten jest stosowany jedynie w małych warsztatach produkcyjnych.

Utrzymanie w czystości pędzli i szczotek jest trudne, zwłaszcza w razie usuwania klejów

syntetycznych, szybko twardniejących na włosiu. Niedogodność tę usuwa, stosowanie
szpachli klejarskich. Wkładki mogą być wykonane z twardej gumy lub ze sprężystego
tworzywa sztucznego.

Rodzaj kleju

syntetyczne

naturalne

rodzaj drewna

twarde

miękkie

twarde

miękkie

Sposób
klejenia

ilości nanoszonego kleju w g/m

Na zimno

175÷250

300÷350

350÷400

400÷450

Na gorąco

120÷175

150÷200

250÷300

250÷350

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6 Szpachla klejarska [1, s. 81]

1— uchwyt drewniany, 2 — guma

Ręczna nakładarka wałkowa (rys.7) jest zaopatrzona w niewielki zbiornik na klej i wałek

narowkowany umożliwiający względnie równomierne nałożenie kleju. Wymienione wyżej
sposoby są jednak mało wydajne, szczególnie podczas nakładania kleju na duże
powierzchnie, jak to ma miejsce podczas okleinowania elementów meblowych.

Rys.7 Ręczna nakładarka wałkowa [1, s. 82]

1-wałek rowkowy, 2- obudowa wałka, 3 – zbiornik z klejem

W produkcji masowej najczęściej znajdują zastosowanie nakładarki walcowe. Element

powlekany  klejem  przesuwany  jest  między  obracającymi  się  walcami,  które  z  przylegających
do  nich  zbiorników  zabierają  klej  i  nanoszą  go  na  powierzchnie.  Ilość  nanoszonego  kleju
reguluje  się  listwą  lub  dodatkowymi  walcami  dozującymi,  zbierającymi  nadmiar  kleju.  Walce
nakładarek  do  nanoszenia  klejów  mocznikowych  są  powlekane  gumą  spiralnie  rowkowaną.
Głębokość  rowków  wynosi  0,7  mm,  a ich szerokość 2mm. Do nakładania klejów fenolowych
stosuje  się  walce  metalowe  gładkie.  Szybkość  posuwu  elementu  przez  walce  waha  się
w  granicach  9,5  ÷19  m/min.  Omawiane  urządzenia mogą  być  używane  jedynie  do  nakładania
kleju  na  elementy  płaskie.  Na  wąskie  płaszczyzny  elementów  kleje  można  nanosić
nakładarkami  korytkowymi.  Sposób  ten  jest  jednak  mało  wydajny.  Nowocześniejsze
urządzenia  służące  do  sklejania  elementów  wąskimi  powierzchniami  oraz  oklejania  wąskich
powierzchni  składają  się  z  nakładarek  i  pras  sprzężonych  ze  sobą  w  całość.  Najczęściej
w tych wypadkach stosuje się kleje termoutwardzalne, topliwe lub neoprenowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.8 Schemat budowy nakładarek kleju [1, s. 82]

a) dwuwalcowej, b) czterowalcowej

Kleje można również nakładać za pomocą natrysku. Sposób ten, choć umożliwia

nałożenie równomiernie cienkiej warstwy kleju, nie jest stosowany w produkcji meblarskiej.
Wszystkie urządzenia służące do nakładania kleju trzeba utrzymywać w czystości, dlatego
bezpośrednio po zakończeniu nakładania należy zmyć je ciepłą wodą.

Ocenę ilości nanoszonego kleju przeprowadza się przez zważenie elementu, o znanych

wymiarach, przed i po nałożeniu kleju.

Ilość naniesionego kleju oblicza się wg wzoru:

– G

I = ּ 1 000 [g/m

]

w którym: I — ilość roztworu klejowego w g/m

— masa elementu w kg przed naniesieniem kleju,

— masa elementu w kg wraz z nałożonym klejem,

A — powierzchnia elementu w m

LEPKOŚĆ ROZTWORÓW KLEJOWYCH

Lepkością nazywa się właściwość fizyczną wspólną wszystkim cieczom, której

miarą jest siła tarcia wewnętrznego, jakie zachodzi podczas przesuwania się względem siebie
sąsiednich warstw cieczy.

Lepkość dynamiczną (lub bezwzględną) wyraża się współczynnikiem równym sile

potrzebnej do utrzymania w ruchu z szybkością l cm/s warstwy cieczy o powierzchni l cm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

podczas gdy sąsiednia warstwa, oddalona o l cm, pozostaje nieruchoma. Jednostką lepkości
dynamicznej w międzynarodowym układzie SI jest niutonosekunda na metr kwadratowy,
oznaczana w skrócie N ּ s/m

. Jednostką lepkości dynamicznej w układzie CGS, dopuszczoną

przejściowo jako legalna, jest puaz oznaczony w skrócie literą P i jego setna część centypuaz
— cP (l cP = 0,01 P). Jeden puaz jest równy 10

-1

niutonosekund na metr kwadratowy

1P = 10

-1

N · s/m

W technice używa się pojęć lepkości kinematycznej i lepkości względnej.

Lepkość kinematyczna jest to stosunek lepkości dynamicznej cieczy w określonej

temperaturze do jej gęstości w tej samej temperaturze. Jednostką lepkości kinematycznej
w układzie SI jest metr kwadratowy na sekundę, m

/s. W układzie CGS jednostką lepkości

kinematycznej jest stokes — ST i jego setna część centystokes — cSt (cSt — 0,01 St). Jeden
stokes jest równy 10

-4

metrów kwadratowych na sekundę.

l St = 10

-4

/ST

Lepkość względna jest to stosunek lepkości badanej cieczy do lepkości cieczy wzorcowej

(przeważnie wody o temperaturze 20°C).
Lepkość względną wyraża się w stopniach Englera (°E) lub w sekundach, w zależności od
przyjętej metody oznaczania.

Lepkość cieczy zależy w dużym stopniu od temperatury (szybko maleje ze wzrostem

temperatury). Dlatego oznaczanie lepkości należy wykonywać w określonej stałej
temperaturze zarówno samej cieczy jak i otoczenia. Wyjątek stanowi metoda Englera, która
pozwala na badanie lepkości w różnych temperaturach.

Istnieje wiele metod oznaczania lepkości. Większość ze stosowanych w praktyce oparta

jest  na  pomiarze  czasu  wpływu  cieczy  przez  otwory  kapilarne  bądź  na  oznaczaniu,  czasu
opadania  kulki  umieszczonej  w  badanej  cieczy.  Do  pierwszej  grupy  należą  m.in.  metody
oznaczania  lepkości  kubkiem  Forda  (PN/C-81508),  kubkiem  cylindrycznym  (PN/C-81541),
kubkiem  Frenkla  (ZN/MPCh/FL-69)  i  lepkościomierzem  Englera  (PN/C-04014).  Na  zasadzie
pomiaru czasu opadania kulki oparta jest metoda Hoepplera (PN/C-04019).

Wybierając metody oznaczania należy się kierować zakresem lepkości badanej cieczy.

Ogólnie rzecz biorąc lepkościomierze wypływowe bardziej przydatne są do badania cieczy
o niniejszej lepkości, natomiast lepkościomierze kulkowe — do cieczy o dużej lepkości.

Lepkość roztworów klejowych bada się przeważnie lepkościomierzem Englera

i lepkościomierzem Hoepplera, aczkolwiek w praktyce warsztatowej wykorzystuje się
również kubek Forda (przeznaczony przede wszystkim do badania lepkości wyrobów
lakierowych) ze względu na dużą prostotę stosowania i szybkość pomiaru.

Lepkość klejów jest jedną z najistotniejszych cech, bowiem na jej podstawie można

wnioskować  o  wielu  ważnych  właściwościach  kleju.  Na  przykład  lepkość  decyduje
o możliwości  nanoszenia  kleju  za  pomocą  urządzeń  mechanicznych,  które  z  reguły  mogą być
wykorzystywane  tylko  przy  zastosowaniu  kleju o określonej niskiej lepkości. Z drugiej strony
zbyt  niska lepkość  masy  klejowej  powoduje  nadmierne jej  wnikanie  w głąb klejonego drewna
i  zubożenie  spoiny  klejowej;  stwierdzenie  niedostatecznej  lepkości  umożliwia  zastosowanie
środków  zapobiegających  temu  niepożądanemu  zjawisku,  to  jest  zwiększenia  stężenia  kleju,
dodania wypełniacza lub spienienie masy klejowej.

Oznaczanie lepkości ma również duże znaczenie podczas sprawdzania żywotności kleju.

Klej długo lub w niewłaściwych warunkach przechowywany galarecieje, jego lepkość
przekracza graniczną wartość, powyżej której nie daje się on już nanosić na powierzchnie
przeznaczone do sklejenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

OZNACZANIE LEPKOŚCI METODĄ ENGLERA

Metodą Englera oznacza się lepkość względną wyrażoną w stopniach Englera (°E) jaka

stosunek czasu wypływu z kapilary lepkościomierza 200 ml badanej cieczy do czasu
wypływu 200 ml wody destylowanej w temperaturze 20°C (293°K).
Metoda ta pozwala określać lepkość cieczy o dowolnej temperaturze w granicach 20÷50°C
(293÷323

K), a nawet, przy zastosowaniu lepkościomierza z izolacją, do 100°C (373°K).

Do oznaczania lepkości metodą Englera potrzebny jest lepkościomierz Englera

Ryc. 10 Lepkościomierz Englera [4, s 174]

1- zbiornik z klejem, 2- pokrywa, 3 – rurka wypływowa, 4 – zatyczka, 5 – łaźnia wodna, 6 – grzejnik

elektryczny, 7 – mieszadło, 8 – zawór spustowy, 9 – termometry, 10 – statyw, 11 – cylinder miarowy

Lepkościomierz Englera, składa się z dwóch cylindrycznych naczyń ustawionych

współosiowo  na  metalowym  statywie  10.  Naczynie  wewnętrzne  l,  w  którym  .umieszcza  się
badany  klej,  zaopatrzone  jest  w  kapilarną  rurkę  wpływową  3  o  średnicy  2,8÷2,9  mm
i długości 20 mm, zamykaną zatyczką 4 drewnianą lub metalową oraz. w pokrywę 2 z dwoma
otworami,  przez  które  przechodzi  zatyczką  i  termometr  9.  Do  wewnętrznych  ścianek
zbiornika przymocowane są trzy wygięte ku górze haczyki, które pełnią rolę wskaźników po-
ziomu  kleju  przy  jego  objętości  240  ml. Zewnętrzny  zbiornik  5 służy  jako  łaźnia  wodna.  Jest
on  za  opatrzony  w  grzejnik  elektryczny  6  z  regulacją  temperatury,  mieszadło  7,  zawór
spustowy  S  i  termometr  9.  Nóżki  statywu zakończone  są  śrubami,  które służą do poziomego
ustawienia przyrządu.

Lepkość względną oblicza się według wzoru, którego jednym ze składników jest stała

kapilary, tj. czas wpływu 200 ml wody destylowanej o temperaturze 20

C (293

K) z rurki

wypływowej  (kapilary)  lepkościomierza.  Stała  kapilary  powinna  wynosić  od  50  do  52s
i  należy  ją  sprawdzać  co  najmniej  co  3  miesiące,  wykonując  nie  mniej  niż  6  pomiarów
lepkości wody destylowanej.

Lepkość względną E

w temperaturze pomiaru t oblicza się w stopniach Englera

wg wzoru:

= [

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

w którym: t – czas wypływu roztworu kleju, s

k – stała kapilary,s

Określenie zawartości suchej masy (stężenie). O wytrzymałości spoiny klejowej decyduje

zawartość  składników  klejowych  występujących  w  postaci  stałej.  Ciecze  wyparowują
ze  spoiny  klejowej  i  dlatego  nie  mają  wpływu  na  jej  wytrzymałość.  Stężenie  ma  decydujący
wpływ  na  wytrzymałość  spoiny  klejowej:  przy  niedostatecznym  stężeniu  nie  można  uzyskać
wymaganej  wytrzymałości.  Ponadto  w  wodnych  roztworach  klejowych  zbyt  niskie  stężenie
powoduje  nadmierne  nawilżenie  klejonych  powierzchni,  co  pociąga  za  sobą  szereg  ujemnych
następstw.
Oznaczanie  stężenia  roztworu  klejowego  polega  na  usunięciu  z  tego  roztworu
rozpuszczalnika  przez  wysuszenie  do  stałej  masy  uprzednio  odważonej  próbki  kleju
i obliczeniu w procentach stosunku masy suchej pozostałości do masy roztworu klejowego.

Określenie zawartości suchej masy w kleju może odbywać się za pomocą metody

suszarkowo  –  wagowej  która  polega  na  przygotowaniu  odpowiedniej  ilości  kleju  gotowego
do  użycia  który  następnie  należy  wlać  do  uprzednio  zważonego  naczynia.  Klej  z  naczyniem
umieścić  w  suszarce  i  suszyć  w  temperaturze  do  105

C do czasu uzyskania dwóch stałych

wyników ważenia, czyli do stałej masy. Próbkę kleju pozostałą w naczyniu umieścić
w eksykatorze do jej ostudzenia. Zważyć naczynie z pozostałą zawartością kleju.

Stężenie kleju wyraża się w % i oblicza wg wzoru:

M = —— · 100%

w którym: M – stężenie kleju = sucha masa%
d

– masa kleju przed wysuszeniem (g)

– masa kleju po wysuszeniu (g)

Stężenie  kleju  można  określić  znacznie  szybciej  za  pomocą  specjalnie  wycechowanego
areometru,  zwanego  klejomierzem  .  Głębokość  zanurzenia  klejomierza  w  kleju  wskazuje
stężenie kleju w procentach.

Rys. 11 Areometr (klejomierz) [4, s 183]

1 – trzpień, 2 – podzielnia z podziałką, 3 – korpus, 4 – materiał obciążający

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W odniesieniu do niektórych klejów syntetycznych metoda suszarkowo-wagowa

nie  daje  wyników  dokładnych,  ponieważ  żywice  polikondensacyjne  podczas  suszenia
w  wyższych  temperaturach  kondensują  się  wydzielając  lotne  substancje.  Z  tego  powodu,
w wypadku  wyższych  wymagań  co  do  dokładności  wyników  oznaczania,  zaleca  się  badanie
stężenia  przez  oddestylowanie  rozpuszczalnika  z  odważonej  próbki  kleju  do  skalibrowanego
odbieralnika.  Przy  czym  podczas  destylacji żywic termoutwardzalnych  konieczne jest dodanie
odważonej  ilości  wysoko  wrzącego  plastyfikatora  w  celu  zapobieżenia  utwardzaniu  się  kleju
podczas jego ogrzewania i zatrzymywania przez to pewnej ilości rozpuszczalnika.

Określenie odczynu kleju

Roztwory poszczególnych rodzajów klejów mają różny odczyn, zależnie od chemicznego

charakteru  związków  wchodzących  w  ich  skład.  Miarą  kwasowo-zasadowych  właściwości
roztworów  klejowych  jest  tak  zwany  wykładnik  stężenia  jonów  wodorowych,  tj.  ujemny
logarytm  dziesiętny  z  wartości  stężenia  tych  jonów.  Symbolem  wykładnika  wodorowego
(odczynu)  jest  pH.  Czysta  woda  ma  stężenie  jonów  wodorowych  ok.  10

-7

, a więc jej

pH  wynosi  7.  Roztwory  o  pH  mniejszym  od  7  są  kwaśne,  a  o  pH  większym  od  7  —
alkaliczne,  czyli  zasadowe.  Praktycznie  skala  pH  zawiera  się  między  0  i  14.  Odczyn  (pH)
kwasu  solnego  jest  bliski  zeru.  Wzrost  pH  o  jeden  oznacza  dziesięciokrotne  obniżenie
stężenia  jonów  wodorowych,  a  tym  samym  zmniejszenie  kwasowości  roztworu.  Roztwory
ługu mają pH około 14.

Odczyn kleju decyduje o jego aktywności chemicznej, tj. o zdolności wchodzenia

w reakcje z drewnem i innymi substancjami.

Silnie zasadowy odczyn kleju powoduje często powstawanie trudnych do usunięcia plam

na powierzchni drewna bogatego w garbniki. Również zbyt kwaśny odczyn kleju może być
przyczyną barwienia klejonego drewna, które zawiera garbniki lub pigmenty organiczne.

Kleje o niskiej wartości pH mogą działać niszcząco na drewno powodując rozkład

(czernienie i kruszenie się) warstwy drewna bezpośrednio przylegającej do spoiny,
co w następstwie prowadzi do zniszczenia połączenia klejowego.

Odczyn jest jednym ze wskaźników żywotności kleju, zwłaszcza klejów syntetycznych

chemoutwardzalnych. Na przykład w wyniku starzenia się żywicy mocznikowej jej odczyn
ulega stopniowemu obniżaniu, aż do osiągnięcia wartości pH, przy której następuje
zgalarecenie żywicy i jej dyskwalifikacja pod względem użytkowym.

Odczyn żywicy chemoutwardzalnej, pobranej z magazynu do produkcji, daje orientację

sposobie

przygotowania

masy

klejowej

konkretnych

wymagań

procesu

technologicznego,  głównie  zaś  o  rodzaju  i  udziale  procentowymi  utwardzacza.  Wiadomo,  że
wiązanie  żywic  chemoutwardzalnych  następuje  w  środowisku  kwaśnym.  W  tym  celu  jako
utwardzacza  stosuje  się  bardziej  lub  mniej  aktywne  kwasy,  które  powodują  obniżenie
odczynu  masy  klejowej.  Czas  wiązania  kleju  w  spoinie  zależy  m.  in.  właśnie  od  rodzaju
i  ilości  użytego  utwardzacza.  Im  bardziej  zostanie  obniżony  odczyn  masy  klejowej,  tym
szybciej  nastąpi  utwardzenie  spoiny.  Jednakże  krótki  czas  utwardzania,  choć  korzystny
w  samym  procesie  klejenia,  jest  niepożądany  ze  względu  na  ograniczoną  żywotność
przygotowanej  masy  klejowej.  Znajomość  odczynu  kleju  pozwala  regulować  w  pewnym
zakresie te istotne warunki procesu technologicznego klejenia.
Z  przytoczonych  uwag  wynika,  że  oznaczanie  odczynów  roztworów  klejowych  ma  duże
znaczenie  w  technologii  klejenia,  szczególnie  przy  stosowaniu  klejów  syntetycznych
chemoutwardzalnych.

Oznaczanie odczynu roztworów klejowych wykonuje się metodą elektrometryczną

oraz metodą kolorymetryczną.

Pierwsza z nich wykorzystuje zjawiska zachodzące na elektrodach pod wpływem prądu

płynącego przez badany roztwór, druga — zmiany zabarwienia odpowiednich związków

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

chemicznych  (tzw.  wskaźników),  których  jony  mają  inne  zabarwienie  niż  cząsteczki  nie
zdysocjowane.  Metoda  pierwsza,  wymagająca  stosowania  elektronowych  przyrządów
lampowych,  zwanych  pehametrami,  jest  znacznie  dokładniejsza.  Przed  pomiarem  pH
niewielką  próbką  kleju  rozcieńcza  się  wodę  destylowaną.  Mniej  dokładna,  lecz  prostsza
i  łatwiejsza  jest  metoda  druga,  w  której  stosuje  się  paski  papieru  nasycone  odpowiednimi
wskaźnikami.  Paski  te  po  zwilżeniu  wodą  destylowaną  kładzie  się  na  powierzchni  kleju
i powstałe zabarwienie porównuje z wzorcową skalą barw.

Toksyczność klejów

W skład wielu klejów wchodzą chemikalia, które przy kontakcie z klejem działają

drażniąco  na  skórę  ludzką  lub,  gdy  przyjmują  postać  pary  czy  gazu,  atakują  błony  śluzowe
dróg  oddechowych  i  spojówki  oczu.  Szczególnie  groźne  w  kontakcie  z  klejami  są  takie  ich
składniki,  jak  fenole  w  klejach  fenolowych,  kwasy  dodawane  do  klejów  fenolowych
w charakterze  utwardzaczy,  wodorotlenek  wapnia  zawarty  w  klejach  kazeinowych  oraz
wodorotlenek  sodu  w  klejach  fenolowych  utwardzanych  w  podwyższonej  temperaturze  —
oba  nadające  tym  klejom  wysoką  zasadowość,  izocyjaniany  w  klejach  poliuretanowych  czy
aminy  alifatyczne    w  klejach  epoksydowych.  Związki  te  wywołują  stany  zapalne  skóry
objawiające się jej zaczerwienieniem i występowaniem pęcherzy.

Przy przyrządzaniu wspomnianych klejów i ich używaniu, zwłaszcza na skalę

przemysłową,    nieodzowne  jest  zachowanie    dużej    ostrożności  i  skrupulatne  przestrzeganie
czystości.  Wśród  środków  ochrony  należy  wymienić  ubrania  robocze,  fartuchy  gumowe
i rękawice, okulary oraz odpowiednie kremy i pasty. Odzież ochronna musi być utrzymywana
w  czystości,  a  zanieczyszczenia  skóry  i  oczu  powinny  być  niezwłocznie  zmywane,  m.in.  ze
względu  na  niemożność  późniejszego  usunięcia  niektórych klejów  po  ich  zestaleniu  się.  Kleje
w  postaci  wodnych  roztworów  lub  emulsji  zmywa  się  ze  skóry  wodą,  zaś  w  postaci
roztworów  w  rozpuszczalnikach  organicznych  —  odpowiednimi  rozpuszczalnikami,
dobierając  jednak  takie,  które  najmniej  niszczą  skórę.  Po  użyciu  rozpuszczalników
organicznych  celowe  jest  umycie  skóry  wodą  i  mydłem  i  natarcie  jej  natłuszczającym
kremem.  Zanieczyszczone  klejem  oczy  należy  zawsze  przemywać  strumieniem  wody.
Szczególny  problem  stanowi  wydzielanie  się  z  niektórych  żywic  syntetycznych,  przede
wszystkim  mocznikowych  —  formaldehydu.  Związek  ten,  dzięki  dużej  reaktywności,  bywa
używany  do  syntezy  tych  żywic.  Na  skutek  niepełnego  skondensowania  żywic  występuje  on
w  nich  w  postaci  różnych  nietrwałych  związków  z  mocznikiem,  z  których,  zwłaszcza
w  podwyższonej  temperaturze,  bywa  łatwo  odszczepiany.  Niski  punkt  wrzenia  formaldehydu
sprawia,  że  w  temperaturze  pokojowej  ma  on  postać  gazu,  który  po  przekroczeniu
stosunkowo  niskiego  progu  stężenia  w  powietrzu  (0,1  mg/m

) jest już wyczuwalny węchem,

a przy stężeniu powyżej 0,5 rmg/m

wywołuje bolesne podrażnienia błon śluzowych dróg

oddechowych i spojówek oczu. Przy długotrwałym oddziaływaniu mogą pod jego wpływem
powstawać stany zapalne błon śluzowych i skóry oraz uczulenia i przewlekłe zatrucia.

Trwałość klejów

Trwałość, czyli czas, w którym utrzymuje się zdolność wytwarzania spoiny klejowej, jest

różna  dla  różnych  klejów.  Dzieje  się  tak  dlatego,  ponieważ  reakcje  chemiczne  i  fizyczne
związane  z  utwardzaniem  klejów  zachodzą  z  różną  szybkością.  Najczęściej  rozpoczynają  się
z  chwilą  zmieszania  ze  sobą  składników  klejowych.  Tak  dzieje  się  na  przykład  w  klejach
kazeinowych  i  mocznikowych.  Dlatego  ważne  jest,  by  przygotowywać  do  użycia  tylko  tyle
kleju, ile go można zużyć w czasie nie przekraczającym jego trwałości. Nie dotyczy to klejów
termoplastycznych,  np.  kleju  glutynowego,  w  których  reakcja  utwardzania  jest  odwracalna.
Oznacza  to,  że  po  utwardzeniu  kleju  można  go  doprowadzić  ponownie  do  stanu  płynnego,
podnosząc  temperaturę. Trwałość  klejów termoutwardzalnych (klej mocznikowy, kazeinowy)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zależy od ich postaci. Na przykład trwałość kleju mocznikowego w płynie bez utwardzacza
wynosi trzy miesiące, a kleju mocznikowego w proszku — około jednego roku, podobnie jak
kleju w postaci błony. Należy pamiętać, że również poszczególne składniki kleju mają
określoną trwałość. Trwałość określa się doświadczalnie.

Żywotność klejów

Żywotność jest bardzo ważną cechą użytkową kleju. Rozróżnia się pojęcia żywotności

kleju i żywotności masy klejowej.

Żywotnością kleju nazywa się okres jego trwałości od chwili wyprodukowania do chwili

wystąpienia objawów pogarszania się właściwości użytkowych kleju na skutek nadmiernych
zmian lepkości, żelowania, pleśnienia, gnicia itp.

Żywotnością masy klejowej nazywa się okres jej trwałości od chwili przyrządzenia

(wymieszania z rozpuszczalnikiem, utwardzaczem, wypełniaczem itp.) do momentu
osiągnięcia takiego stopnia zgęstnienia, przy którym utrudnione jest powleczenie klejonych
powierzchni i uzyskanie prawidłowego połączenia klejowego.

Podstawowym wskaźnikiem żywotności roztworu klejowego jest lepkość. Nie zawsze

jednak  jest  to  wskaźnik  wystarczający.  Są  bowiem  pewne  rodzaje  klejów,  które  z  biegiem
czasu  tracą  użyteczność  na  skutek  nadmiernego  wzrostu  lepkości,  uniemożliwiającego  ich
sprawne  nanoszenie,  a  jednak  wytrzymałość  spoiny  wytworzonej  przez  ten  klej  jest  jeszcze
zadowalająca.  Inne  natomiast  kleje  tracą  swą  użyteczność  na  skutek  zmniejszania  się
w    wyniku  starzenia  wytrzymałości  spoiny,  pomimo  utrzymywania  się  lepkości
w dopuszczalnych granicach.

Nieodwracalny proces zwiększania się lepkości z upływem czasu występuje w większości

klejów  syntetycznych  i  w  roztworze  kleju  kazeinowego.  Inaczej  zachowują  się  kleje
termoplastyczne.  Na  przykład  w  roztworze  kleju  glutynowego  żelowanie  i  utwardzanie  ma
charakter  reakcji  odwracalnej:  utwardzony  klej  po  podgrzaniu  przechodzi  ponownie  w  stan
płynny, zmniejsza się jego lepkość.

Tak więc w pewnych wypadkach o żywotności kleju można wnioskować dopiero po

przeprowadzeniu innych badań oprócz oznaczania lepkości.

Zakres tych badań zależy od rodzaju kleju, od jego charakteru chemicznego. Najbardziej

miarodajnym  i  uniwersalnym  (dotyczy  wszystkich  klejów)  sprawdzianem  jakości
i  żywotności  kleju  jest  wytrzymałość  spoiny  klejowej.  O  żywotności  kleju  można  także
wnioskować  na  podstawie  wyników  oznaczania  odczynu  roztworu  klejowego;  na  przykład
zbyt  kwaśny  odczyn  żywicy  mocznikowej  świadczy  o  zaawansowanym  procesie
polikondensacji,  kwaśny  odczyn  roztworów  klejów  pochodzenia  naturalnego  wskazuje  na
rozwijanie się procesów biologicznych w tych roztworach.

W klejach naturalnych (glutynowym i kazeinowym) jako dodatkowe kryteria oceny

żywotności kleju w postaci stałej i w postaci roztworu klejowego stosuje się: barwę, zapach,
rozpuszczalność w wodzie i zdolność rozprowadzania pędzlem (klej kazeinowy) oraz
chłonność wody i trwałość 17,75% roztworu (klej glutynowy).

Oznaczanie podstawowych wskaźników żywotności klejów (lepkości, wytrzymałości

spoiny i odczynu roztworu) omówiono w innych miejscach podręcznika. Sposoby
dodatkowych badań żywotności klejów naturalnych podane są w normach przedmiotowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2 Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co decyduje o jakości i przydatności kleju do klejenia.?
2.  Co to są receptury klejarskie?
3.  Jakie  kolejne  czynności  należy  wykonać  podczas  przygotowania  roztworu  kleju

glutynowego?

4.   Jakie są sposoby przyrządzania klejów mocznikowych?
5.  Na czym polega dobór kleju do klejenia drewna i tworzyw drzewnych?
6.  Jakie czynniki wpływają na prawidłowość nałożenia kleju na powierzchnie sklejane?
7.  Jakie znasz sposoby nanoszenia klejów na powierzchnie sklejane?
8.  Jakie cechy decydują o jakości klejów?
9.  Na czym polega ocena jakości roztworów klejowych?

4.4.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj roztwór kleju glutynowego do łącznia złączy stolarskich.

Sposób wykonania ćwiczeń

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  zapoznać się z recepturami przyrządzenia roztworów kleju glutynowego,
2)  przygotować składniki do sporządzenia roztworu kleju glutynowego,
3)  odważyć  poszczególne  składniki  roztworu  klejowego  w  odpowiednich  częściach

wagowych,

4)  przygotować naczynie do rozpuszczenia kleju glutynowego,
5)  wykonywać klejone czynności związane z przygotowaniem roztworu kleju glutynowego
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

klej glutynowy w postaci handlowej

woda

waga laboratoryjna

naczynie do rozpuszczenia kleju glutynowego

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 2

Wykonaj badanie lepkości roztworu kleju mocznikowego metodą Englera i oblicz lepkość

względną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przygotować roztwór kleju mocznikowego w ilości zgodnej z instrukcją wykonania

ćwiczenia

2)  zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia
3)  obliczyć lepkość względną roztworu kleju mocznikowego na podstawie wzoru
4)  zanotować wyniki obliczeń
5)  dokonać oceny poprawności wykonywanego ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

lepkościomierz Englera

kolba miarowa Englera lub cylinder miarowy o pojemności około 300 ml

dwa naczynia o pojemności po około 500ml, w tym jedno z pokrywką

sito metalowe lub jedwabne o wielkości boku oczka kwadratowego 0,05÷0,065mm

sekundomierz

dwa termometry o zakresie pomiarowym od 0 do 600C

przybory do pisania

instrukcja do wykonania badania lepkości roztworów klejowych metodą Englera

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 3

Scharakteryzuj sposoby nanoszenia klejów i wskaż ich wady i zalety.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się ze sposobami ręcznego nanoszenia kleju,
2)  zapoznać się ze sposobami mechanicznego nanoszenia kleju,
3)  zapoznać się z zasadami nanoszenia kleju,
4)  wskazać wady i zalety ręcznego i mechanicznego nanoszenia kleju,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory do pisania

literatura z rozdziału 6

Ćwiczenie 4

Oblicz, ile kleju mocznikowego potrzeba do wykonania 10 oklejonych szaf o kształcie

i wymiarach szafy znajdującej się w pracowni.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się literaturą na temat ilości nanoszonych na drewno klejów w zależności od

sposobów klejenia, rodzaju kleju i rodzaju drewna,

2)  dokonać pomiaru szafy,
3)  obliczyć powierzchnie przeznaczone do okleinowania,
4)  obliczyć ilość niezbędnego kleju potrzebna do zaokleinowania 10 szaf,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory do pisania

kalkulator

literatura z rozdziału 6

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4 Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

TAK NIE

1) określić co decyduje o jakości i przydatności kleju do klejenia?

2) określić co to są receptury klejarskie?

3) wymienić kolejne czynności podczas przygotowywania roztworu

kleju glutynowego?

4) wymienić sposoby przyrządzania klejów mocznikowych?

5) wyjaśnić na czym polega dobór kleju do klejenia drewna i tworzyw

drzewnych?

6) wymienić czynniki które wpływają na prawidłowość nałożenia kleju
7) na powierzchnie sklejone?

8) przedstawić sposoby nanoszenia klejów na powierzchnie sklejone?

9) określić cechy decydujące o jakości klejów?

10) wyjaśnić na czym polega ocena jakości roztworów klejowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.

Przygotowanie

materiałów

drzewnych

klejenia

i okleinowania

4.5.1 Materiał nauczania

Podczas wstępnego przygotowania elementów zwraca się szczególną uwagę na równość

i  gładkość  powierzchni  sklejanych.  Nie  jest  wskazane  pozostawianie  na  tych  powierzchniach
sęków.  Jeżeli  mają  być  sklejane  dwa  elementy  z  drewna  litego,  w  których  występują  sęki,
to  na  powierzchniach  sklejanych  można  nawiercić  sęki  obniżając  ich  poziom  o  1÷2  mm,
natomiast w elemencie przeznaczonym do okleinowania sęki należy zaprawiać.

Rys. 9 Obniżanie poziomu sęków w powierzchniach sklejanych [1, s. 73]

Zabieg ten polega na usunięciu wadliwego miejsca i wypełnieniu powstałego otworu

wstawką  (korkiem)  z  drewna.  Dokonanie  tej  operacji  osłabia  w  tym  większym  stopniu
u element, im otwór po usuniętej wadzie jest większy. Ma to szczególne znaczenie wtedy, gdy
wymagana  jest  duża  wytrzymałość  elementu  na  różne  obciążenia  występujące  podczas
użytkowania  wyrobu.  Wady  można  zaprawiać  przed  struganiem  drewna,  a  niekiedy  nawet
przed pocięciem desek lub po ich wystruganiu. Pierwszy sposób jest korzystniejszy, ponieważ
podczas  strugania  zaprawiane  miejsca  wyrównuje  się,  dzięki  czemu  powierzchnia  jest  gładka
i  pozbawiona  zabrudzeń  powstałych  podczas wklejania wstawek lub kitowania. Rozróżnia się
zaprawianie jedno- i dwustronne, które zachodzi wtedy, gdy wada przechodzi na drugą stronę
elementu.  Kształty  miejsc  wadliwych  oraz  ich  wielkości  są  różne.  Jednak  najłatwiej  jest
usunąć  wady  za  pomocą  wierteł,  które  mając  odpowiednio  duży  obwód,  obejmujący
całkowicie miejsce wadliwe, dają krawędzie otworu możliwie gładkie.

Drewno na wstawki powinno być zdrowe i drobnosłoiste, a więc łatwe do obróbki.

Wskazane  jest  również,  aby  jego  wilgotność  była  o  kilka  procent  niższa  od  drewna
zaprawianego.  Zapobiega  to  powstawaniu  szczelin  między  wstawką  a  otworem  po  wadzie
podczas  wysychania  wstawki.  Wstawki wkleja  się  w otwory  za pomocą klejów glutynowych,
kazeinowych lub polioctanowinylowych (poliwinylowych).

Niewielkie pęknięcia oraz drobne wady lub uszkodzenia, powstałe podczas obróbki

skrawaniem  i  czynności  montażowych,  można  zaprawiać  kitem.  Najczęściej  są  stosowane
kity klejowe sporządzane wg następujących recept.
I. Kit z kleju kazeinowego:
1. Klej kazeinowy — 180 cz.w.
2. Płynny amoniak — 125 cz.w.
3. Woda zimna — 1000 cz.w.
4.  Trociny  lub  pył  drzewny  w  ilości  niezbędnej  do  uzyskania  masy  o  odpowiedniej
konsystencji.

II Kit z kleju glutynowego:
1. Klej glutynowy 25% gotowy do użytku — 450 cz.w.
2. Kreda pławiona — 500 cz.w.
3. Węgiel drzewny sproszkowany — 500 cz.w.
4. Olej lniany — 50 cz.w.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sporządzanie kitów polega na dokładnym wymieszaniu podanych wyżej składników.

Zamiast, kleju można również używać lakieru nitrocelulozowego, który z kredą i mączką
drzewną daje również dobry, szybko schnący kit.

Przygotowywanie płyt meblowych do klejenia

W produkcji mebli najczęściej obecnie stosuje się płyty wiórowe i paździerzowe. Są one

okleinowane,  laminowane  lub  pokrywane  foliami  imitującymi  okleiny.  Boki  płyt  są
zabezpieczane  okleiną,  doklejkami  z  drewna lub  tworzyw  sztucznych.  Odpady płyt  mogą  być
sklejane  bokami  w  większe  formaty.  Doklejki  z  drewna  są  przyklejane  przed  lub  po
okleinowaniu  powierzchni.  Doklejki  z  tworzyw  sztucznych  oraz  z  okleiny  zawsze  przykleja
się po okleinowaniu powierzchni płyty.

Przygotowanie płyt do okleinowania polega na wycięciu płyt o większych formatach

elementów  o  przewidzianych  kształtach  i  wymiarach.  Następnie  płyty  wiórowe
i  paździerzowe  szlifuje  się  w  celu  wyrównania  ich  grubości  i  usunięcia  ewentualnych
nierówności.  Boki  wyrównuje  się,  a  w  razie  stosowania  doklejek  profilowych  z  tworzyw
sztucznych wykonuje się w nich wpusty na wypusty doklejek.

Przygotowywanie oklein

Przygotowanie oklein zależy w dużej mierze od wymiarów elementów przeznaczonych

do okleinowania  oraz  sposobu  ułożenia okleiny na  ich powierzchniach.  W razie okleinowania
drobnych  elementów,  których  wymiary  mieszczą  się  w  wymiarach  arkuszy  okleiny,
przygotowanie  sprowadza  się  do  jej  doboru  i  manipulacji.  Natomiast  podczas  okleinowania
dużych  powierzchni  przygotowanie  okleiny  polega  na  doborze.  manipulacji,  wyrównywaniu
boków, składaniu i sklejaniu jej w formatki okleinowe potrzebnej wielkości.

Dobór okleiny
Okleina  znajduje  się  w  paczkach  pochodzących  z  jednego  wyrzynka  drewna,  a  więc
poszczególne  arkusze  mają  zbliżony  rysunek.  W  jednym  arkuszu  układ  słoi  i  barw  może
tworzyć  w  poszczególnych  jego  częściach  różne  wzory,  podnoszące  ich  wygląd  estetyczny.
Dlatego  manipulant,  obok  znajomości  wymiarów  oklejanych  elementów  i  wyglądu  wyrobu
jako  całości,  powinien  mieć  duże  wyczucie  estetyki.  Na  ogół  na  jeden  wyrób  należy  wybrać
okleinę  o  zbliżonym  rysunku  i  zabarwieniu,  a  więc  pochodzącą  jednej  paczki.  Na  strony
zewnętrzne  mebli  wybiera  się  okleinę  wyższych  klas  jakości  oraz  najczęściej  innych
gatunków  niż  na  strony  wewnętrzne.  Również w zakresie  jednego wyrobu  na elementy mniej
widoczne  dobiera  się  okleinę  o  gorszym  rysunku  i  barwie.  O  doborze  okleiny  decyduje
również sposób ułożenia jej na elemencie (rys.10)

a) b) c) d)

Rys. 10 Sposoby układania okleiny [1, s. 76]

a) równoległy, b) w jodełkę, c) na krzyż, d) w szachownicę, e) sposób przyklejania taśm

klejących podczas łączenia kawałków okleiny, f) łączenie okleiny za pomocą nitki klejowej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Manipulacja okleiny polega na jej trasowaniu, przeprowadzanym zgodnie z wyżej

podanymi zasadami, oraz na podziale na formatki. Podziału można dokonać mechanicznie lub
ręcznie  piłką,  zwaną  przyrznicą  dwustronną.  Podczas  cięcia  okleiny  należy  zwrócić  uwagę,
aby  krawędzie,  które  mają  do  siebie  przylegać,  były  równe  i  prostopadłe  do  płaszczyzn.
Cięcia okleiny można dokonywać maszynowo za pomocą urządzenia, zwanego przekrawarką,
lub  piłami  tarczowymi.  Cięcie  pakietów  okleiny  przekrawarką  jest  wydajniejsze,  przy  czym
uzyskiwane  krawędzie  są  bardziej  równe.  Boki  formatek  okleinowych  pozyskanych  piłą
tarczową  należy  wyrównać  na  strugarce-wyrówniarce.  Formatki  złożone  w  pakiety
i  obłożone  dwustronnie  deskami  ściska  się  ściskami  stolarskimi,  a  następnie  boki  paczek
okleiny  wyrównuje  się  na  strugarce-wyrówniarce.  Można  również  stosować  specjalne
obrabiarki zwane brzegarkami, w których pakiety poddaje się cięciu i wyrównywaniu.

Składanie i sklejanie oklein ma na celu wykonanie z kawałków okleiny formatek

odpowiadających  wielkością  i  kształtem  elementom  przeznaczonym  do  okleinowania.
W  niewielkich  warsztatach  sklejanie  odbywa  się  ręcznie  za  pomocą  papierowej  taśmy
podgumowanej.  W  tym  wypadku  należy  dokładnie  dociskać  kawałki  krawędziami
sklejanymi, tak aby nie powstawały szczeliny widoczne po okleinowaniu elementu.
Do  sklejania  mechanicznego  używa się spajarek na styk i na papierową taśmę podgumowaną.
Maszyny  te  mają  samoczynnie  działające  urządzenia,  które  dociskają  do  siebie  krawędzie
sklejane.  Kawałki  okleiny  przeznaczone  do  sklejania  spajarką  stykową  układa  się  w  paczki.
a  krawędzie  przeznaczone  do  sklejania  powleka się klejem  glutynowym.  Klej  na  krawędziach
okleiny  powinien  zaschnąć.  W  czasie  przesuwania  kawałków  okleiny  przez  maszynę
krawędzie  z  klejem  są  zwilżane  formaliną  i  nagrzewane.  Pod  wpływem  ciepła  klej  się
uplastycznia.  a  dociśnięte  do  siebie  krawędzie  sklejanej  okleiny  zostają  połączone  na  skutek
działania  formaliny,  powodującej  bardzo  szybkie  krzepnięcie  kleju.  Szybkość  posuwania
okleiny podczas jej sklejania podano w tabeli 4-8. Uzyskana w ten sposób spoina klejowa jest
widoczna,  co  nie  zawsze  jest  dopuszczalne.  Dlatego  sklejanie  okleiny  za  pomocą  papieru
podgumowanego  w  produkcji  mebli  jest  częściej  stosowane.  Szybkość  posuwu okleiny  waha
się w granicach 10÷20 m/min.

Tabela 8. Szybkość posuwu okleiny podczas jej sklejania spajarką stykową [1, s 77]

Rodzaj drewna

Grubość okleiny w mm

Szybkość posuwu w m min

Buk

2,7

Gabon

2,7

Sosna

2,7

Gabun

1,5

1 5 i 20

Sosna

1,5

12. 15 i 20

Buk i sapelli

0,8 0,7 0,6

ponad 20 ponad 20 ponad 20

Niedogodność tego sposobu polega na tym, że po naklejeniu okleiny papier należy

zeszlifować.  Może  się  zdarzyć,  że  klej  z  papieru  pozostawia  na  okleinie  trudno  ścieralne
ślady.  Wady  te  nie  występują  podczas  stosowania  spajarki  do  okleiny  na  nitkę  klejową.
Odwijana  ze  szpuli  nitka  klejowa  przechodzi  przez  dysze  i  prowadnik,  które  wykonują
w poziomie  szybkie  ruchy  wahliwe.  W  prowadniku,  pod  wpływem  podwyższonej
temperatury,  następuje  częściowe  uplastycznienie  nitki  klejowej,  wyrzucanej  przez  dyszę
wylotową  na  przesuwające  się  pod  nią  kawałki  okleiny.  Walec  dociskowy  wprasowuje
w okleinę  naniesioną  nitkę  klejową,  która  zestala  się  tworząc  silne  połączenie  okleiny.  Nitkę
klejową  nanosi  się  na  lewe  strony  okleiny,  tak    że  po  naklejeniu okleiny na elementy miejsca
spojenia nie wymaga specjalnego szlifowania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.2.

Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

1.  Na czym polega zaprawienie sęków w drewnie litym przeznaczonym do klejenia?
2.  Jaki sposób zaprawiania drewna przeznaczonego do klejenia jest najkorzystniejszy?
3.  Jaką wilgotność powinno mieć drewno przeznaczone na wstawki do zaprawienia sęków?
4.  Czy potrafisz określić recepturę kitów klejowych do zaprawiania drewna?
5.  Na czym polega przygotowanie płyt meblowych do klejenia?
6.  Na czym polega przygotowanie oklein do okleinowania elementów płytowych?
7.  Na czym polega dobór okleiny?
8.  Na czym polega manipulacja okleiny?
9.  Jaki jest cel składania i sklejania oklein?
10.  Na czym polega ręczne sklejanie okleiny?
11.  Na czym polega mechaniczne sklejanie okleiny?

4.5.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj drewno, w którym występują sęki do klejenia i okleinowania

Sposób wykonywania ćwiczenia

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  zapoznać się z literaturą na temat przygotowania materiałów drzewnych do klejenia,
2)  przygotować materiał do obróbki struganiem i wierceniem,
3)  przygotować klej do wklejania wstawek,
4)  przygotować strugarkę wyrówniarkę do pracy,
5)  przygotować wiertarkę pionową jednowrzecionową,
6)  przygotować drewno i wykonać wstawki,
7)  wykonać operację wiercenia,
8)  wkleić wstawkę,
9)  wykonać operację strugania,
10)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

drewno przeznaczone do klejenia oraz na wstawki,

klej do klejenia drewna,

strugarka wyrówniarka,

wiertarka pionowa jednowrzecionowa,

komplet noży do strugarki,

komplet wierteł cylindrycznych,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Przygotuj kit klejowy do zaprawiania pęknięć w drewnie na bazie kleju kazeinowego

i glutynowego.

Sposób wykonywania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się z literaturą na temat przygotowania receptur do sporządzania kitów

klejowych,

2)  przygotować roztwory kleju kazeinowego i glutynowego do sporządzenia kitów,
3)  przygotować pozostałe składniki niezbędne do przygotowania kitu,
4)  sporządzić kit na bazie kleju kazeinowego,
5)  sporządzić kit na bazie kleju glutynowego,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

klej kazeinowy,

klej glutynowy,

pozostałe składniki do wykonania kitu klejowego,

receptury sporządzania kitów klejowych,

naczynia do przyrządzania roztworów klejowych,

płytka szklana do sporządzania kitu klejowego,

nóż,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Dokonaj sklejenia formatki okleiny przeznaczonej do okleinowania dużych powierzchni

sposobem ręcznym

  Sposób wykonania ćwiczenia

  Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1)  zapoznać się z literaturą na temat przygotowania oklein,
2)  dobrać okleinę uwzględniając sposób układania okleiny,
3)  dokonać manipulacji i wyrównania boków okleiny,
4)  wykonać składanie i sklejenie oklein w formatką o potrzebnej wielkości,
5)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

okleina przeznaczona na formatkę,

nożyce do cięcia okleiny,

papierowa taśma podgumowana,

gąbka zwilżona wodą,

klocek dociskowy,

stół do sklejenia okleiny,

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.5 Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

TAK NIE

1) wyjaśnić na czym polega zaprawianie sęków w drewnie litym

przeznaczonym do klejenia?

2) określić jaki sposób zaprawiania drewna przeznaczonego

do klejenia jest najkorzystniejszy

3) określić wilgotność drewna przeznaczonego na wstawki do

zaprawiania sęków?

4) określić recepturę kitów klejowych do zaprawiania drewna?

5) wyjaśnić na czym polega przygotowanie płyt meblowych do

klejenia?

6) wyjaśnić na czym polega przygotowanie oklein do okleinowania

elementów płytowych?

7) wyjaśnić na czym polega dobór okleiny?

8) wyjaśnić na czym polega manipulacja okleiny?

9) określić cel składania i sklejania oklein?

10) wyjaśnić na czym polega ręczne sklejenie okleiny?

11) wyjaśnić na czym polega mechaniczne sklejanie okleiny?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Klejenie i okleinowanie

4.6.1 Materiał nauczania

Parametry i sposoby klejenia

Parametrami klejenia są: ciśnienie, czas i temperatura klejenia. Ciśnienie wywierane na

sklejane  powierzchnie  podczas  klejenia,  mierzone  w Pa,  odgrywa  poważną  rolę. Drewno  jest
w  pewnym  stopniu  materiałem  plastycznym  i wywierane nań  ciśnienie powoduje sprasowanie
wierzchnich  warstw.  Następuje  zmniejszenie  nierówności,    a  więc  powierzchnia  rzeczywista
styku  sklejanych  elementów  zostaje  tym  samym  powiększona.  Jednak  drewno  jest  również
materiałem  sprężystym.  Dlatego  po  ustaniu  działania  siły  dociskającej  powstają  w  drewnie
naprężenia  zmierzające  do  przywrócenia  stanu  pierwotnego.  Naprężenia  te  przenoszą  się  na
spoinę  klejową  powodując  jej  osłabienie,  a  nawet  mogą  spowodować  jej  zniszczenie.  Z  tych
powodów  nie  jest  wskazane  stosowanie  zbyt  dużego  ciśnienia  w  celu  zbliżenia  powierzchni
o dużych nierównościach.

Zwolnienie ciśnienia podczas okleinowania lub sklejania cienkich elementów o dużych

powierzchniach  wywołuje  osłabienie  spoiny  klejowej  i  jej  rozwarstwienie.  W  miejscach
najmniejszej  wytrzymałości  powstają  pęcherze,  stanowiące  poważną  wadę  okleinowanych
powierzchni.
Docisk  może  być  wytwarzany  mechanicznie,  za  pomocą  klinów,  śrub  lub  mimośrodów,  albo
pneumatycznie  lub  hydraulicznie.  Para  klinów  wywiera  nacisk  około  7500  N,  siła  docisku
śrubowego  wynosi  5500  N.  Jednak  wartość  ciśnienia  wywołanego  siłami  mięśni  człowieka
jest  bardzo  różna  i  trudno  jest  określić  jego wielkość  w  czasie normalnej pracy produkcyjnej.
Dlatego  stosowanie  docisku  pneumatycznego  lub  hydraulicznego  jest  korzystniejsze  ze
względu  na  możliwość  kontroli  ciśnienia podczas  procesu  sklejania.  Wartość  ciśnienia można
odczytać  z  manometru,  a  nacisk  wywierany  na  jednostkę  powierzchni  spoiny  klejowej
obliczyć wg wzoru

pּF=Aּb

stąd

p ּF

b = [Pa]

w którym:

p — ciśnienie robocze cieczy odczytane z manometru w Pa,
F — suma powierzchni przekrojów wszystkich tłoków prasy w m

; podana jest

w dokumentacji prasy,
A — powierzchnia sklejonego lub okleinowanego elementu w m

b — ciśnienie jednostkowe wywierane na sklejany arkusz w Pa.

Tabela 9. Ciśnienie wywierane podczas sklejania drewna i tworzyw drzewnych [1, s. 85]

Rodzaj kleju

Ciśnienie w MPa

klejenie na

zimno

klejenie na gorąco

Klej glutynowy
Klej kazeinowy
Klej mocznikowy
Klej polioctanowinylowy
Klej neoprenowy

0,5

0,3÷0,5
0,2÷0,6
0,8÷1,5
0,5÷4,4

1,5÷1,8
1,2÷1,5

-
-

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 10. Ciśnienie prasowania stosowane w klejeniu drewna [1,s. 85]

Rodzaj klejenia drewna

Ciśnienie prasowania

w MPa

Sklejanie drewna miękkiego bocznymi płaszczyznami
Sklejanie drewna twardego bocznymi płaszczyznami
Oblogowanie płyt stolarskich drewnem miękkim
Obłogowanie płyt stolarskich drewnem twardym
Okleinowanie płyt stolarskich
Klejenie montażowe drewna   nie naprężonego
miękkiego
twardego
Klejenie elementów profilowych z forniru o krzywiźnie
zwykłej
przestrzennej

0,2÷1,0
0,4÷1,2
0,2÷0,4
0,8÷1,0
0,6÷1,0

0,3÷0,5
0,4÷0,6

0,4÷1,0
1,0÷4,0

Znając wymagane ciśnienie jednostkowe oraz wymiary powierzchni sklejanych, na które

jest wywierane ciśnienie, można po przekształceniu tego wzoru obliczyć ciśnienie robocze,
jakie trzeba osiągnąć na manometrze podczas klejenia.

Z chwilą zmieszania kleju z utwardzaczem rozpoczyna się powolna reakcja utwardzania

kleju. Okres od chwili nałożenia kleju na sklejane powierzchnie do chwili jego utwardzenia
nazywa się czasem klejenia. Całkowity czas klejenia można podzielić na okresy
charakteryzujące się zmianami zachodzącymi w spoinie klejowej.

Czas otwarty rozpoczyna się z chwilą naniesienia kleju na sklejane powierzchnie i trwa

do  chwili  zakrycia  nałożonego  kleju  drugim,  sklejanym  elementem.  Z  cienkiej  warstwy  kleju
intensywnie  wyparowuje  w  tym  czasie rozpuszczalnik i następuje jego dyfuzja w głąb drewna
oraz  zagęszczanie  roztworu  klejowego,  co  nie  jest  obojętne  dla  późniejszego  procesu
tworzenia  się  spoiny  klejowej.  Długość czasu  otwartego  zależy  od  rodzaju  kleju, a  w klejach
termoutwardzalnych również i od temperatury otoczenia.

Czas załadunku rozpoczyna się z chwilą zakończenia czasu otwartego. Przygotowane do

klejenia  elementy  umieszcza  się  w  urządzeniach,  których  zadaniem  jest  wytworzenie
ciśnienia,  przewidzianego  reżimami  klejenia.  W  produkcji  meblarskiej  najczęściej  stosuje  się
kleje  utwardzane  w  podwyższonych  temperaturach.  Wtedy  materiał  sklejany  styka  się
z  nagrzanymi  elementami  urządzeń  dociskających  (np.  z  płytami  pras)  jeszcze  przed
osiągnięciem  optymalnego  ciśnienia.  Jest  to  zjawisko  wpływające  bardzo  niekorzystnie  na
wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Dlatego  czas  załadunku  dla  klejów  termoutwardzalnych  musi
być jak najkrótszy.

Czas zasadniczego klejenia rozpoczyna się z chwilą dojścia ciśnienia do wymaganej

wartości.  Podczas  klejenia  w  podwyższonej  temperaturze  z  elementów grzejnych  urządzenia,
w  którym  odbywa  się  klejenie,  ciepło  przechodzi  przez  drewno  do  spoiny  klejowej.
W  praktyce  przyjmuje  się,  że  czas  przejścia  ciepła  przez  drewno  wynosi  jedną  minutę  na
jeden  milimetr  jego  grubości.  Czas  utwardzania  klejów  w spoinie  liczy  się  dopiero  od chwili,
gdy  ciepło  zacznie  działać  na  klej.  Wzrost  temperatury  klejenia  ma  znaczny  wpływ  na
długość czasu utwardzania klejów termoutwardzalnych.

Czas zasadniczego klejenia klejów termoplastycznych składa się z czasu nagrzewania

i  czasu  ochładzania.  Można  to  prześledzić  podczas  klejenia  klejem  glutynowym.  Nałożony
w  postaci  płynnej  klej  podczas  czasu  otwartego  i  zamkniętego  może  ulec  zżelowaniu.
W  czasie  nagrzewania  następuje  uplastycznienie  i  wyciskanie  jego  nadmiaru.  Na  skutek
ochładzania  klej  przechodzi  w  stan  żelu  i  spoina  klejowa  zostaje  utwardzona.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przetrzymywanie  sklejanych  elementów  pod  działaniem  ciśnienia  i  wysokiej  lub  niskiej
temperatury,  zależnie  od  rodzaju  kleju,  nie  musi  trwać  aż  do  czasu  osiągnięcia  przez  spoinę
największej wytrzymałości.

Czas zasadniczego klejenia można uznać za zakończony, gdy wytrzymałość spoiny

klejowej  osiągnie  poziom  50÷80%  wytrzymałości  maksymalnej.  Gwarantuje  to  skuteczne
przeciwdziałanie  spoiny  wewnętrznym  naprężeniom  i  siłom  zewnętrznym,  występującym
podczas  dalszej  obróbki  sklejanych  elementów.  Dalsze  utwardzanie  kleju  następuje  w  czasie
dojrzewania  spoiny  klejowej.  Okres  ten  nazywamy  również  czasem  sezonowania po  klejeniu.
Rozpoczyna  się  on  z  chwilą  zwolnienia  ciśnienia  i  wyjęcia  elementów  sklejanych  z  urządzeń
dociskowych.  Teraz  następuje  ochłodzenie,  zanikają  istniejące  naprężenia  w  materiale
klejonym i w spoinie, odparowuje z nich rozpuszczalnik i inne substancje lotne. W ten sposób
spoina  klejowa  zostaje  ostatecznie  utwardzona.  Napęczniałe  w  czasie  klejenia  warstwy
drewna, przyległe do spoiny, wracają do pierwotnego stanu. Całkowity czas klejenia wynosi

= t

+ t

w którym T

— czas klejenia,

— czas otwarty,

— czas załadunku,

— zasadniczy czas klejenia,

— czas zwalniania ciśnienia i wyładunku,

— czas sezonowania.

Czas zasadniczy klejenia składa się z dwóch czasów: (t

= t

prz +

) a mianowicie: czasu

przegrzania  materiału  sklejanego  i  czasu  utwardzania.  W  praktyce  czas  przegrzania  wynosi
jedną  minutę  na  każdy  mm  grubości  prasowanego  ładunku,  oddzielającego  płytę  grzejną  od
najgłębiej położonej spoiny klejowej.
Temperatura  klejenia  dla  rozmaitych  klejów  jest  różna  i nawet  w  ramach  jednego kleju  waha
się  w  szerokich  granicach.  W  klejach  termoutwardzalnych  wzrost  temperatury  przyspiesza
reakcje  chemiczne  powodujące  utwardzanie  kleju.  Jednak  nadmierne  przegrzanie  spoiny
powoduje spadek jej wytrzymałości.

Ze względu na temperaturę rozróżnia się trzy sposoby klejenia:
na zimno  — w temperaturze 10÷20°C,
na ciepło  — w temperaturze 30÷70°C,
na gorąco — w temperaturze 70÷160°C.
Temperatury  optymalne  dla  kleju,  np.  mocznikowego,  wynoszą  90÷110°C,  a  dla

fenolowego  135÷150°C.  Są  kleje,  które  mogą być  stosowane  wyłącznie w  jednym przedziale
temperatur,  ale  są  również  i  takie,  którymi klejenie  odbywa  się  na  zimno,  ciepło  i  na  gorąco,
a  więc  w  temperaturze  od  10  do  160°C  (np.  kleje  kazeinowy  i  mocznikowy).  Przekroczenie
dolnej  i  górnej  granicy  jest  niewskazane,  ponieważ  wpływa  ujemnie  na  spoinę  klejową.
Na  wybór  sposobu  klejenia  oprócz  rodzaju  kleju  i  czasu,  w  którym  spoina  klejowa  ma  być
otrzymana,  ma wpływ grubość sklejanych elementów. Ponieważ przewodność cieplna drewna
jest  mała,  przegrzanie  grubego  elementu  trwa  bardzo  długo  i  z  punktu  widzenia
ekonomicznego  nie  jest  opłacalne.  W  tych  wypadkach  korzystniej  jest  stosować  kleje  na
zimno.

W produkcji meblarskiej można wyróżnić klejenie złączy i okleinowanie oraz klejenie

z równoczesnym gięciem. W klejeniu złączy, ze względu na miejsce położenia spoin
klejowych oraz kształt klejonych elementów, rozróżnia się klejenie narożnikowe, klejenie
płaszczyznowe, i klejenie krawędziowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 12 Klejenie narożnikowe [1, s. 88]

Oklejanie polega na pokrywaniu drewna lub tworzyw drzewnych okleinami oraz

tworzywami, jak laminaty czy folie imitujące okleiny. Jeżeli stosuje się okleiny (forniry), to
oklejanie nazywa się okleinowaniem.

Rys.13 Klejenie płaszczyznowe [1, s. 89]

Rys. 14 Klejenie krawędziowe [1, s. 89]

Wszystkie wymienione sposoby klejenia przeprowadza się za pomocą różnych narzędzi

i  urządzeń.  Ich  zasadniczą  cechą  jest  wywieranie  ciśnienia  na  sklejane  elementy  oraz
dostarczanie  do  spoiny  ciepła,  w  razie  klejenia  na  ciepło  lub  na  gorąco.  Konstrukcja  tych
urządzeń  i  zasady  działania  zależą  od  sposobu  klejenia  oraz  od  stopnia  mechanizacji  tej
czynności  technologicznej.  W  produkcji  mebli  spotyka  się  bardzo  prymitywne  narzędzia
stosowane niezmiennie od tysięcy lat oraz nowoczesne, w pełni zautomatyzowane, urządzenia
zastępujące  człowieka  w  ciężkiej  pracy.  Wszystkie  narzędzia  i  urządzenia  umożliwiają  wtedy
osiągnięcie wysokiej jakości klejenia, jeżeli istnieje:
–

możliwość wywierania nacisku równomiernie rozłożonego na sklejane płaszczyzny,

–

łatwość regulowania docisku w zależności od potrzeb,

–

możliwość zapewnienia równomiernego i wystarczającego dopływu ciepła do spoiny
klejowej oraz regulacji jego ilości w zależności od używanych klejów; dotyczy to
szczególnie klejów termoutwardzalnych,

–

łatwość załadunku elementów i wyjęcia ich z urządzenia, co umożliwia skrócenie czasu
wykonywania tych czynności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Parametry technologiczne i przebieg klejenia

Klejenie klejem glutynowym. Kleje glutynowe są suchotrwałe, jednak w produkcji mebli

użytkowanych  w  warunkach  domowych  są  ciągle  stosowane,  tym  bardziej  że  łatwo  można
usuwać  ich  wycieki  wkrótce  po  zżelowaniu  z  powierzchni  drewna  i  z  powłok  lakierowych.
Wadą  tych  klejów  jest  konieczność  utrzymywania ich w  podwyższonej  temperaturze  podczas
nanoszenia na powierzchnię.

Przebieg klejenia klejem glutynowym przedstawia się następująco. Na nagrzane do

temperatury  40°C  elementy  nanosi  się  klej  o  temperaturze  50÷60°C,  czas  otwarty  należy
przedłużyć  do  okresu,  gdy  nałożony  klej  po  dotknięciu  wyciąga  się  w  nitki.  W  temperaturze
otoczenia  czas  ten  wynosi  2,5  minuty.  Dopiero  wtedy  można  składać  elementy  sklejanymi
płaszczyznami  i  stosować  docisk.  Czas  przetrzymywania  pod  naciskiem  trwa  1÷4  godzin.
Przedłużenie  czasu  przetrzymywania  materiałów  sklejanych  pod  ciśnieniem  zwiększa
wytrzymałość  spoiny  i  skraca  czas  dojrzewania.  Czas  dojrzewania  spoiny  wynosi  16÷50
godzin.  Ciśnienie  klejenia  wynosi  0,5  MPa.  Podczas  klejenia  złączy  ciśnienie  uzyskuje  się
przez  dodanie  nadmiaru  na  czop  około  0,3  mm  w  stosunku  do  otworu.  Okleinowanie
roztworem  kleju  glutynowego,  jako  sposób  mało  wydajny,  jest  obecnie  stosowane  jedynie
w małych  warsztatach.  Okleinowania  boków  lub  wklejania  kawałków  okleiny  na  dużych
powierzchniach  w  celach  dekoracyjnych  można  dokonywać  za  pomocą  kleju  glutynowego,
docierając młotkiem wstawiany kawałek okleiny.

Klejenie klejem kazeinowym. Kleje kazeinowe można stosować do sklejania złączy

elementów  nie  okleinowanych  i  przeznaczonych  do  malowania  lakierami  kryjącymi.  Kleje  te
mają  odczyn  zasadowy  i łączą się łatwo z garbnikami zawartymi w drewnie, zabarwiając jego
powierzchnie.  W  meblarstwie  znajdują  zastosowanie  w  przyklejaniu  do  płyt  i  drewna
laminatów.  Stosuje  się  je  w  produkcji  stolarki  budowlanej  oraz  w  meblach  narażonych  na
okresowe  działanie wody, jak np. meble ogrodowe. Przebieg klejenia klejem kazeinowym jest
następujący.  Czas  otwarty  dla  tego  kleju  wynosi  5÷0  minut.  Klejem  tym  można  kleić  na
gorąco  i  wtedy  ciśnienie  wynosi  l  ,5÷1,8  MPa,  a  czas  klejenia  10  minut  w  temperaturze
90÷100°C.  Klejenie  na  zimno  trwa  od  2

÷ 28 godzin w temperaturze + 10°C i ciśnieniu

0,3÷0,4 MPa. Wpływ niedoboru ciśnienia na wytrzymałość spoiny jest bardzo mały. Wraz
z przedłużeniem czasu przetrzymywania materiału sklejanego pod ciśnieniem wytrzymałość
spoiny wzrasta, a maleje czas dojrzewania spoiny klejowej.

Klejenie klejem poliwinylowym. Kleje te są klejami suchotrwałymi, jednak

utwardzającymi  się  w  stosunkowo  krótkim  czasie.  W  handlu  występują  w  postaci  gotowej
do  użycia.  Wadą  ich  jest  szkodliwe  działanie  na  powłoki  lakiernicze  nitrocelulozowe,
co  wymaga  pewnej  ostrożności  podczas  sklejania  elementów  o  powierzchniach  wykoń-
czonych  tymi  lakierami.  Znajdują  zastosowanie  w  klejeniu  złączy  oraz  w  przyklejaniu
laminatów.

Przebieg klejenia klejem poliwinylowym jest następujący. Czas otwarty w klejeniu na

zimno  wynosi  6÷30  minut,  a  na  ciepło  czas  ten  jest  nieograniczony.  Czas  klejenia  zależy  od
wysokości  temperatury,  a  mianowicie:  dla  temperatury  12°C  czas  klejenia  wynosi
2÷3  godzin,  dla  temperatury  25°C  wynosi  20÷90  minut,  a  dla  temperatury  80÷100°C  czas
klejenia wynosi 5÷8 minut. Ciśnienie klejenia — 0,8÷1,5 MPa.

Klejenie klejami mocznikowymi. Dobrym klejem do klejenia złączy oraz okleinowania

jest klej mocznikowy. Jest to klej półwodoodporny. Wadą jego jest konieczność podnoszenia
temperatury w celu przyspieszenia reakcji utwardzania kleju. Podniesienie temperatury złączy
ze względu na ich konstrukcje nie zawsze jest możliwe. Niemniej jednak konstrukcja

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nowoczesnych urządzeń montażowych uwzględnia w wielu wypadkach konieczność
nagrzewania złączy podczas ich sklejania.
Zależność czasu klejenia od temperatury przedstawiono w tabeli 11.

Tabela 11. Czas i temperatura klejenia roztworem kleju mocznikowego [1, s. 91]

Oznaczenie

czasu w

minutach

Klej MC-60 na zimno utwardzacz UZP

Klej KMC-40 na gorąco

utwardzacz U G P

temperatura klejenia w °C

105

blachy grzejne

płyty
grzejne

płyty grzejne

Czas otwarty

—

Czas załadunku
elementów

—

2,5

1,5

0,75

0,5

—

1,75

0,75

Czas zasadniczy
klejenia

180

—

Klejenie klejami neoprenowymi. Spoiny klejowe z tych klejów wykazują dużą

elastyczność i dlatego mogą być stosowane do przyklejania laminatów, które cechują się dużą
elastycznością i kurczliwością.

Przebieg klejenia klejami neoprenowymi. Temperatura drewna nie powinna być niższa

od  15°C.  Na  powierzchnię  jednego  elementu  nakładamy  klej  i  poddajemy  suszeniu  w  ciągu
15÷45  minut.  Następnie  na  powierzchnię  drugiego  elementu  nakłada  się  klej  i  składa obydwa
elementy  powierzchniami  pokrytymi  klejem.  Elementy  należy  przepuścić  przez  specjalne
walce  dociskowe,  wywierając  nacisk  0,5÷4,4  MPa.  Po  przejściu  przez  walce  spoina  jest
dostatecznie  utwardzona  i  klejenie  zakończone.  Taki  sposób  nazywa  się  klejeniem
kontaktowym. Wzrost nacisku podczas klejenia zwiększa wytrzymałość spoiny klejowej.

Okleinowanie powierzchni płyt. Cechy estetyczne okleiny sprawiają, że jest to ciągle

stosowany  materiał  do  pokrywania  elementów  mebli  wykonywanych  z  płyt  meblowych.
Ze  względu  na  technologię  klejenia  można  wyróżnić  okleinowanie  płaszczyzn,  powierzchni
profilowych  oraz  boków  płaskich  i  profilowych.  Elementy  płytowe  są  okleinowane
dwustronnie, przy czym ważne jest zachowanie symetrii. Oznacza to, że z każdej strony płyty
powinien  być  przyklejony  ten  sam  rodzaj  materiału,  równej  grubości  i  wilgotności,
o  jednakowym  przebiegu  włókien  drzewnych.  Nieprzestrzeganie  tej  zasady powoduje  zmianę
kształtów  płyty.  Okleinowanie  tych  powierzchni  odbywa  się  najczęściej  w  prasach
hydraulicznych  wielopłytowych.  Stosowane  są  przede  wszystkim  kleje  mocznikowe
na  gorąco.  W  niewielkich  wytwórniach  mebli  są  jeszcze  w  użyciu  kozły  stolarskie  lub  prasy
śrubowe,  w  których  jest  stosowany  docisk  mechaniczny.  W  razie  stosowania  tych  urządzeń
używa się klejów  glutynowych lub mocznikowych na ciepło i na zimno. Są to jednak metody
mało wydajne. Ciśnienie w prasach podczas okleinowania wynosi 0,4÷0,5 MPa.

Okleinowanie powierzchni profilowych o dużych wymiarach można przeprowadzać

równocześnie z wykonywaniem profilu, czyli z wygięciem płyty. Można również okleinować
płytę wygiętą, o profilu już ustalonym. W pierwszym wypadku stosuje się prasy hydrauliczne
o płytach profilowych, w drugim wypadku — częściej prasy pneumatyczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Okleinowanie boków elementów meblowych można przeprowadzać ręcznie lub za

pomocą  specjalnych  urządzeń.  Ręczne  okleinowanie  ma  następujący  przebieg.  Paski  okleiny
przeznaczone  do  okleinowania  należy  nawilżyć  jednostronnie  wodą.  Na  bok  elementu  nanosi
się  klej  glutynowy  i  nakłada  okleinę  nie  nawilżoną  powierzchnią.  Krawędzią  młotka  lub
klocka  mocno  dociska  się  okleinę,  zwracając  uwagę,  aby  nadmiar  kleju  został  wyciśnięty
spod  okleiny.  Najlepsze  wyniki  uzyskuje  się  wtedy,  gdy  klej  przed  przykryciem  go  okleiną,
po dotknięciu palcem wyciąga się w nitki klejowe. Podczas okleinowania wszystkich czterech
boków  elementu  należy  okleinować  je  parami,  po  dwa  przeciwległe  boki.  Szerokość  pasków
okleiny  jest  większa  od  szerokości  okleinowanych  boków  o  2÷4mm.  Czołowe  powierzchnie
płyt  stolarskich  listewkowych  należy  okleinować  podwójną  warstwą  okleiny.  Opisana
powyżej metoda jest stosowana obecnie w niewielkich wytwórniach mebli.

Nowoczesne przemysłowe metody polegają na stosowaniu urządzeń dociskających

mechanicznie okleinę do boków oraz podgrzewających spoinę klejową, co w razie stosowania
kleju  termoutwardzalnego  skraca  czas  trwania  tej  operacji.  Wartość  temperatury  jest
utrzymywana  na  jednakowym  poziomie  za  pomocą  urządzenia  zwanego  termostatem.
W  zależności  od  rodzaju  kleju  waha  się  ona  w  granicach  60÷120°C  w  okresie  nagrzewania
i  60÷220°C  w  okresie  prasowania.  Szybkość  okleinowania  wynosi  3÷18  m/min.  Do  klejenia
mogą  być  używane  kleje  mocznikowe  i  kleje  neoprenowe (kontaktowe).  Najnowocześniejsze
urządzenia  tego  typu  to  okleiniarki  boków.  Pracują  one  metodą  ciągłą,  tzn.  że  podczas
dwustronnego  okleinowania  boków  elementy  są  przesuwane  przez  urządzenie,  które  nanosi
klej,  przykłada  i  dociska  okleinę,  utwardza  spoinę  klejową  i  wyrównuje  okleinę
z płaszczyznami płyt.

W urządzeniach tego typu stosuje się kleje topliwe, które w temperaturze pokojowej nie

wykazują  przyczepności.  Po  stopieniu  w  temperaturze  188÷200°C  klej  wykazuje  dużą
przyczepność  do  drewna  i  różnych  tworzyw.  Ochładzany  powraca  do  stanu stałego.  Reakcja
ta  jest  odwracalna  i  klej  podgrzany  ponownie  staje  się  płynny.  Operacja  taka  może  być
powtarzana  wielokrotnie,  jednak  trzeba  pamiętać,  by  łączny  czas  podgrzewania  kleju
w temperaturze 180÷200°C nie przekraczał 24 godzin.

Wilgotność klejonych elementów nie może przekraczać 8÷12%. Klej umieszcza się

w  zbiorniku  zasilającym,  w  którym  można  podnieść  temperaturę  do  180÷200°C.  Roztopiony
klej  ze  zbiorniczka  przedostaje  się  na  walec  (rolkę),  który  nanosi  go  na  powierzchnie
oklejane.  Ilość  nanoszonego  kleju  nie  powinna  przekraczać  120÷150  g/m

. Gruba spoina

klejowa wykazuje mniejszą odporność na podwyższoną temperaturę. Prędkość posuwu —
15÷25 m/min. Docisk oklein — 0,4÷0,5 MPa.

Zbiornik kleju powinien być dokładnie zamknięty pokrywą, tak aby klej nie stykał się

z tlenem zawartym w powietrzu. W miejscu klejenia trzeba unikać przewiewów (przeciągów).
Powietrze w miejscu pracy nie może być zapylone, bowiem pył gromadząc się w zamkniętym
zbiorniku z klejeni może spowodować zapalenie się kleju na skutek samozapłonu.

Oklejanie powierzchni laminatem. Spośród tworzyw sztucznych, stosowanych do

oklejania  elementów  mebli  skrzyniowych,  najczęściej  w  Polsce  są  używane  laminaty.  Okleja
się  nimi  meble  kuchenne,  szczególnie  płyty stołów,  szafek  czy  taboretów. Mogą  być również
wprowadzone  do  mebli  użyteczności  publicznej,  jak  np.  wyposażenie  sklepów,  stołówek,
restauracji.  Oklejanie  płyt  laminatem  należy  przeprowadzić  obustronnie.  Dobre  wyniki  daje
oklejanie  jednostronne  z  równoczesnym  pokrywaniem  strony  przeciwległej  innym  rodzajem
tworzywa,

np.

płytą

pilśniową.

przyklejania

laminatów

stosuje

się

kleje

polioctanowinylowe  i  neoprenowe  oraz  mocznikowe.  Klejenia  klejem  polioctanowinylowym
dokonuje  się  w  temperaturze  18÷50°C,  przy  czym  wzrost  temperatury  powoduje  skrócenie
czasu  wiązania.  Ciśnienie  klejenia  wynosi  0,2÷0,3  MPa.  Dobrze  jest  po  naniesieniu  kleju
zastosować czas otwarty wynoszący nie więcej niż 10 minut.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przyklejanie laminatu klejeni neoprenowym przebiega następująco. Rozcieńczonym

klejem  powleka  się  powierzchnie  płyt  meblowych i dopiero po wyparowaniu  rozpuszczalnika
nanosi  się  właściwą  warstwę  kleju  na  płytę  i  powierzchnie  laminatu.  W  drugiej  fazie
nanoszenia  kleju  stosuje  się  czas  otwarty  wynoszący  5÷40  minut,  tj.  do  czasu,
aż  powierzchnia  kleju  nie  przykleja  się  po dotknięciu  palca.  Po nałożeniu laminatu stosuje się
docisk  wałkiem  gumowym  lub  klockiem  z  nakładką  filcową.  Można  również  oklejanie  takie
wykonać  za  pomocą  prasy  mechanicznej,  stosując  ciśnienie  0,490÷0,981  MPa.  Boki  płyt
laminowanych okleja się doklejkami z tworzyw sztucznych lub specjalnymi foliami.

Oklejanie  powierzchni  foliami  dekoracyjnymi.  Folie  dekoracyjne  przykleja  się  do  płyt
klejami  mocznikowymi  w  płynie  lub  w  postaci  błony  oraz  klejami  kontaktowymi.  W  celu
zabezpieczenia  przed  uszkodzeniem  powierzchni  przyklejanej  folii  oklejanie  przeprowadza
się  między  blachami  polerowanymi.  Parametry  przyklejania  folii  klejami  mocznikowymi  są
następujące:
–

wilgotność płyt oklejanych — najwyżej 9%,

–

wilgotność folii — 5÷7%,

–

ilość nanoszonego kleju na płyty wiórowe i paździerzowe — 180 g/m

–

ilość nanoszonego kleju na płyty pilśniowe — 250÷300 g/m

–

ciśnienie klejenia — 0,5÷0,7 MPa,

–

temperatura klejenia — 115÷120°C,

–

czas klejenia — 7 minut.

Po zakończeniu klejenia należy ułożyć elementy oklejane w stosy przekładając je

arkuszami tektury grubości 2÷3 mm.

Oklejanie boków doklejkami drewnianymi. Doklejki obejmujące element ze

wszystkich  boków  są  zakończone  na  narożnikach  złączem  stykowo-uciosowym.
Od  dokładności  wykonania  uciosów  zależy  jakość  uzyskanych  narożników.  Przyklejenia
listew  można  dokonać  za  pomocą  ścisków  stolarskich,  zwornic  lub  jarzm.  Te  rzemieślnicze
metody  są  coraz  częściej  wypierane  przez  urządzenia  dociskowe  pneumatyczne  lub
hydrauliczne, umożliwiające podgrzewanie spoiny klejowej.

Oklejanie boków doklejkami z tworzyw sztucznych. Doklejki profilowe mają wypust,

który  po  osadzeniu  w  płycie  jest  wciskany  do  wpustu  wykonanego  w  boku  płyty. Szerokość
wpustu  powinna  być  mniejsza  od  grubości  wypustu  doklejki  o  0,1÷0,4  mm,  a  głębokość  jest
większa  od  szerokości  wypustu  o  lmm.  Doklejki  przed  przyklejeniem  należy  pociąć  na
odpowiednie  odcinki,  wykonać  połączenia  i  spawać.  Tuż  przed  przyklejeniem  należy
je  nagrzać  w  ciągu  kilku  godzin  w  temperaturze  ok.  50°C.  Można  dokonać  tego  w  suszarce
lub  w wodzie.  Celem  tego  zabiegu  jest  uplastycznienie doklejki, co ułatwia jej przyleganie do
okleinowanego  boku  płyty.  Jeżeli  doklejki  mają  być  łączone  w  obwód  zamknięty,  a  naroża
elementu  oklejanego  są  zaokrąglone,  odmierza  się  odcinek  doklejki  o  2÷3%  krótszy
od  obwodu  oklejanej  płyty.  W  ten  sposób  uzyskuje  się  prawidłowe  napięcie  doklejek
po  zamocowaniu  jej  na  płycie.  Jeżeli  naroża  są  ostre,  wtedy  należy  odciąć  cztery  odcinki
pozostawiając  nadmiar  na  wykonanie  połączeń.  Cięcia  doklejek  dokonuje  się  za  pomocą
ostrego  noża,  piłki  lub  kolby  spawalniczej,  w  której  w  miejscu  zwykłej  końcówki
zamocowuje  się  płaską  zaostrzoną  płytkę  miedzianą  lub  mosiężną.  Równocześnie
w  miejscach,  które  mają  przylegać  do  zaokrąglonych  naroży  o  promieniu  poniżej  30  mm,
należy  wykonać  wycięcie  wypustów  doklejki.  Ułatwi  to  naciągnięcie  doklejki  na  płytę
i  zapobiegnie  zniekształceniu  doklejki.  Łączenie  doklejek  w  obwód  zamknięty  odbywa się za
pomocą  spawania  w  temperaturze  200°C.  Do  wykonania  tej  czynności  używa  się  kolby
elektrycznej,  stosowanej  do  cięcia  doklejek.  Rozgrzaną  płytką  kolby  nagrzewa  się  uciosy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

doklejki do momentu płynięcia tworzywa, po czym doklejkę zsuwa się z płytki, a spawane
końce mocno do siebie dociska. Miejsce spawania na wpustach doklejki należy oczyścić
w celu ułatwienia osadzenia doklejki w płycie.

Doklejkę po przyklejeniu klejem mocznikowym lub neoprenowym dobija się mocno

młotkiem  ze  stopką  z  twardej  gumy,  tak  aby  przylegała  ona  równomiernie  do  boków  płyty.
Stygnąca  doklejka  twardnieje  i  kurczy  się,  uzyskując  odpowiednie  napięcie.  Dalsze  operacje
można  przeprowadzić  po  upływie  24  godzin  w  razie  zastosowania  kleju  mocznikowego.
Wyrównanie  szerokości  doklejki  z  grubością  płyty  przeprowadza  się  ścinając  nożem
wystające  ponad  powierzchnię  płyty  części  doklejki.  Wyrównania  doklejek  można  dokonać
specjalną  kolbą  za  pomocą  strumienia  gorącego  powietrza.  Zamocowaną  i  wyrównaną
doklejkę  należy  oczyścić  papierem  ściernym  oraz  potrzeć  filcem  nawilżonym  octanem  etylu,
który  rozpuszczając  powierzchnię  tworzywa  wyrównuje  tym  samym  drobne  nierówności.
Można  również  w  celu  nadania  doklejce  odpowiedniego  połysku  polerować  ją  woskiem
pszczelim.

Oklejanie boków foliami. Barwne folie grubości 0,8÷1mm nakleja się podwójną warstwą

na powierzchnie dobrze wyrównane. Zaletą tej metody jest to, że w oklejonych
powierzchniach nie potrzeba wykonywać wgłębień na wpusty. Parametry oklejania foliami są
następujące:
–

ciśnienie prasowania — 0,785 MPa,

–

temperatura prasowania — 40°C,

–

czas trwania prasowania — 3÷5 minut,

–

czas zasadniczego klejenia — 20 sekund,

–

czas sezonowania — kilkanaście godzin.

Sklejanie połączeń stolarskich. Te czynności są połączone z montażem mebli. Obecnie

coraz  częściej  montaż  mebli  jest  dokonywany  po  wykończeniu  powierzchni  elementów.
W  takich  wypadkach  trzeba  zachować  dużą  ostrożność,  aby  podczas  sklejania  złączy  nie
uszkodzić  wykończonej  powierzchni.  Uszkodzenia  mogą  być  powodowane  działaniem
czynników  mechanicznych  lub  chemicznych,  wywołanych  działaniem  kleju  na  materiał
lakierniczy.

Sklejanie połączeń stolarskich składa się z czterech czynności: naniesienia kleju, złożenia

połączenia i wywarcia docisku, ustawienia elementów względem siebie i sezonowania.

W bardziej prymitywnych warunkach montażu wcisku złączy dokonuje się za pomocą

młotka,  uderzając  nim  przez  drewniany  klocek  uprzednio  ustawione  złącze.  W  tych
wypadkach  ustawienie  elementów  względem  siebie  należy  skontrolować  kątownikiem.
Stosowanie  mechanicznych  lub  pneumatycznych,  czy  hydraulicznych  urządzeń  montażowych
skraca  czas  klejenia  złączy.  Kontrola  ustawienia  elementów  względem  siebie  nie  jest  tu
potrzebna,  ponieważ  opory  urządzeń  nie  pozwalają  na  dowolne  przesuwanie  się  sklejanych
elementów.

Dokładność sklejenia złączy ma wpływ na wygląd ostateczny oraz jakość gotowego

wyrobu.  Dokładność  polega  przede  wszystkim  na  odpowiednim  docisku  łączonych
elementów,  tak  aby  nie  było  szczelin  w  złączach.  Tego  rodzaju  wady  powodują  nie  tylko
obniżanie  wyglądu  estetycznego  wyrobu,  lecz  także  osłabiają  wytrzymałość  złącza.
Na  dokładność  sklejenia  wpływa  również  prawidłowe  ustawienie  względem  siebie  łączonych
elementów.  Wszelkie  odchyłki  wypaczają  kształt  podzespołów,  utrudniają  dalszy  montaż
i  zniekształcają  gotowy  wyrób.  Podczas  stosowania  docisku  następuje  wyciskanie  kleju  ze
złączy. Wycieki kleju najlepiej zbierać po częściowym utwardzeniu kleju.
Sezonowanie  sklejonych  elementów  umożliwia  stwardnienie  kleju  i  usztywnienie  połączeń.
Czas  sezonowania  zależy  od  rodzaju  złączy  i  kleju  oraz  dalszych  operacji,  którym  ma  być
poddawany  sklejony  zespół.  Przeciętny  czas  sezonowania  nie  powinien  być  krótszy  niż
24 godziny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wady klejenia

Najczęstszymi wadami występującymi podczas klejenia i okleinowania są plamy,

przebicia klejowe, pęcherze, pofałdowania okleiny, wtłoczenia, wypaczenia elementów
i uszkodzenia mechaniczne.

Plamy występują podczas okleinowania wtedy, gdy związki żelaza z kleju lub płyt

dociskowych  wchodzą  w  reakcje  z  garbnikami  zawartymi  w  drewnie,  albo  gdy  następuje
synteza  silnie  zasadowych  roztworów  kleju z garbnikami.  Usuwanie  plam  żelazowych  polega
na  zmyciu  całych  powierzchni  elementu  perhydrolem  (30%  woda  utleniona)  albo  2÷6%
roztworem  kwasu  szczawiowego  lub  solą  szczawikową.  Po  wywabieniu  plam  elementy
zmywa się letnią czystą wodą.

Przebicia klejowe są następstwem okleinowania drewna fornirem o dużych porach

i  prześwitach.  Usuwanie  przebić  klejów  termoutwardzalnych  jest  bardzo  trudne  i  polega  na
szlifowaniu  powierzchni.  Zapobiegać  przebiciom  można  stosując  odpowiednio  długi  czas
otwarty. Można również zabarwić roztwór kleju dostosowując jego barwę do koloru drewna.
Przebicia  klejów  termoplastycznych,  jak  np.  kleju  glutynowego,  można  usunąć  przez
intensywne  zmywanie  ciepłą  wodą  powierzchni  okleinowanych,  na  których  są  widoczne
przebicia  klejowe.  Zabiegu  tego  najlepiej  dokonać  szczotką  ryżową,  przy  czym  kierunki
ruchów szczotki powinny być równoległe do włókien drzewnych.

Pęcherze powietrzne są to miejsca, w których nie nastąpiło przyklejenie okleiny.

Przyczynami  powstawania  tej  wady  są:  niewłaściwy  roztwór  kleju  i  jego  nierównomierne
naniesienie,  zbyt  małe  ciśnienie  podczas  klejenia,  za  duża  wilgotność  drewna,  zbyt  niska  lub
za  wysoka  temperatura  klejenia  oraz  szybkie  zwalnianie  ciśnienia.  Usuwanie pęcherzy  polega
na  przycięciu  ich  wzdłuż  włókien  i  wprowadzeniu  kleju  termoplastycznego  pod  okleinę.
Po  tym  zabiegu  na  miejsce  wadliwe  należy  wywrzeć  nacisk  młotkiem  żelaznym  lub
drewnianym klockiem, stosując docieranie.

Pofałdowanie przyklejonej okleiny można usunąć jedynie w wypadku stosowania

do klejenia klejów termoplastycznych przez rozprowadzenie fałd gorącym żelazkiem,
po uprzednim ich nawilżeniu.

Wtłoczenia są następstwem nie utrzymywania w czystości metalowych elementów

urządzeń, których zadaniem jest wywieranie ciśnienia podczas klejenia. Niewielkie
wtłoczenia można usuwać nawilżając letnią wodą miejsca wtłoczone. W zetknięciu z wodą
drewno pęcznieje, co zmniejsza widoczność wtłoczeń lub nawet je usuwa.

Wypaczenie elementów jest wywołane naprężeniami występującymi w sklejonym

drewnie. Wady tej można uniknąć przez stosowanie symetrii okleinowania.

Uszkodzenia mechaniczne powstają podczas nieostrożnego manipulowania elementami

okleinowanymi. Usuwanie tych wad jest w zależności od stopnia i miejsca uszkodzenia
niekiedy bardzo trudne. Uszkodzoną okleinę należy wyciąć i zastąpić okleiną z podobną
barwą i usłojeniem.

Bezpieczeństwo i higiena pracy podczas klejenia

Niektóre składniki roztworów klejowych są szkodliwe dla zdrowia. Do takich substancji

należy  wolny  formaldehyd,  który  jest  składnikiem  kleju  mocznikowego.  Wydziela  się  on
podczas  procesu  klejenia,  drażniąc  spojówki,  wywołując  kaszel,  wysypkę  na  skórze,
bezsenność,  bóle  końców  palców  i  bóle  głowy.  Obecnie  wprowadzono  do  produkcji  klej
mocznikowy  bezzapachowy  (BZ),  w  którym  ilość  wolnego  formaldehydu  jest  znacznie
mniejsza.  Również  kleje  fenolowe  są  szkodliwe  dla  organizmu  ludzkiego  z  powodu
wydzielania  się  wolnego  fenolu,  który  wywołuje  zapalenie  skóry  oraz  wiele  szkodliwych
objawów  u  ludzi  mało  odpornych.  Do  drażniących  skórę  składników  należy  również  wapno
w kleju kazeinowym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W związku ze szkodliwym działaniem wymienionych środków chemicznych na organizm

ludzki  pracownicy  zatrudnieni  w  klejami  powinni  utrzymywać  w  czystości  ręce  podczas
spożywania  posiłków  w  czasie  przerw  śniadaniowych.  Na  ustalonych  stanowiskach,
w zależności  od  stopnia  szkodliwości,  pracownicy  klejami  otrzymują  mleko  w  czasie  pracy.
W  skład  klejów  neoprenowych  wchodzą  lotne  i  łatwo  palne  składniki.  Dlatego  przy  użyciu
tych  klejów  zalecana  jest  szczególna  ostrożność.  W  pomieszczeniach,  w  których  jest
stosowany tego rodzaju klej, nie wolno palić papierosów.

Szczegółowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy obowiązujące w klejami

są następujące:
–

Robotnicy zatrudnieni w klejami powinni być wyposażeni w ubrania ochronne,
składające się z gumowych fartuchów, rękawic i butów.

–

Nad mieszadłami do klejów i prasami powinny być zainstalowane kominy wentylacyjne.

–

Podłogi klejami należy utrzymywać w czystości, spłukiwać wodą rozlany klej i inne
składniki.

–

Nakładarki walcowe należy codziennie myć, przy czym mycie należy przeprowadzać od
strony wyjściowej, tak aby nie dopuścić do wciągnięcia rąk przez walce.

–

Nie poprawiać materiału powlekanego roztworem klejowym podczas jego przejścia przez
walce.

–

Ładunki ułożone w prasie można poprawiać jedynie łopatkami drewnianymi, unikając
wkładania rąk między płyty prasy.

–

Na przewody parowe znajdujące się w pobliżu prasowacza stosować osłony z blachy.

Organizacja i metody pracy podczas klejenia drewna

Organizacja pracy w klejarni polega na prawidłowym przygotowaniu materiałów,

rozłożeniu  ich  na  stanowisku  roboczym,  przygotowaniu  urządzeń  klejarskich  oraz
odpowiedniej  współpracy  zespołu  wykonującego  czynności  klejenia.  Ze  względu  na
wyposażenie  w  urządzenia  klejenie  w  wytwórniach  mebli  odbywa  się  na  następujących
stanowiskach roboczych:
–

oklejania powierzchni elementów,

–

oklejania wąskich powierzchni elementów,

–

oklejania elementów litych,

–

sklejania ram.

Oklejanie powierzchni elementów odbywa się najczęściej w prasach hydraulicznych.

Do  zabezpieczenia  wąskich  powierzchni  elementów  doklejkami  z  drewna  stosuje  się
urządzenia  dociskowe  (ściski)  hydrauliczne  lub  pneumatyczne, podobnie jak  do okleinowania
tych  powierzchni  okleinami  oraz  sklejania  elementów  litych  i  ram.  Z  punktu  widzenia
organizacyjnego  przygotowanie  materiałów  polega  na  zgromadzeniu  takiej  ich  ilości,  aby
istniała gwarancja ciągłości pracy.
Przed  przygotowaniem  roztworu  klejowego  należy  sprawdzić  sprawność  urządzeń
klejarskich.

Czynności klejenia można dokonywać indywidualnie i zespołowo. Zespołowa obsługa

urządzeń  klejarskich  wymaga  zastosowania  prawidłowego  podziału  pracy  między  członkami
zespołu  oraz  dobrej  współpracy.  Polega  ona  na takim  rozłożeniu czynności  w  czasie,  aby nie
występowały  przerwy  i  zahamowania  w  normalnym  toku  pracy,  lecz  aby  działania
poszczególnych  pracowników  wspomagały  się  .wzajemnie,  tworząc  harmonijną  całość.
Technologia  klejenia  ustala  dokładnie  czas  otwarty  i  czas  załadowania  urządzeń
wywierających  nacisk  podczas  klejenia.  Niesprawne  nanoszenie  kleju  na  powierzchnie
sklejane,  powolne  formowanie  pakietów  sklejanych  elementów  oraz  niezbyt  sprawne
przeprowadzenie  załadunku  powodują  nie  tylko  obniżenie  wydajności  pracy,  lecz  również
pogarszają jakość klejenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na sprawny przebieg klejenia ma wpływ rozmieszczanie na stanowisku klejenia jego

części składowych. W przemysłowych warunkach produkcji oklejanie elementów płaskich
odbywa się w prasach hydraulicznych.

Rys. 15 Plan sytuacyjny stanowiska prasy hydraulicznej do oklejania płaszczyzn [1, s 448]

1- nakładarka walcowa, 2- prasa hydrauliczna, 3- materiał do oklejania, 4- materiał po oklejeniu,

5 – stanowisko prasowacza, 6 – stanowisko pomocników, 7- okleina

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie parametry stosuje się podczas klejenia drewna i tworzyw drzewnych?
2.  Na jakie okresy czasu można podzielić całkowity czas klejenia?
3.  Jaki jest podział sposobów klejenia ze względu na temperaturę?
4.  Na  czym  polega  przebieg  klejenia  i  jakie  są  parametry  podczas  klejenia  klejem

glutenowym?

5. Na czym polega przebieg klejenia i jakie są parametry podczas klejenia klejem

poliwinylowym?

6. Na czym polega przebieg klejenia i jakie są parametry podczas klejenia klejem

mocznikowym?

7. Jakie są parametry i na czym polega przebieg okleinowania powierzchni elementów

płytowych?

8. Jakie są parametry i na czym polega przebieg oklejania powierzchni laminatem, foliami,

doklejkami drewnianymi i z tworzyw sztucznych?

9. Jakie kolejne czynności należy wykonać podczas sklejenia połączeń stolarskich?
10. Jakie wady występują podczas klejenia i okleinowania?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1.

Opracuj instrukcję technologiczną okleinowania płyt meblowych w prasie hydraulicznej

siedmio półkowej o wymiarach 2000 x 1300 mm, 10 tłokowej o średnicy 115 mm przyjmując
do obliczeń następujące dane:
–

wymiary okleinowanych elementów – 165 x 400 x 20 mm,

–

grubość okleiny – 0,8 mm,

–

klej mocznikowy stosowany na gorąco.

Sposób wykonywania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

Zapoznać się z literaturą na temat okleinowania,

Obliczyć czas klejenia,

Obliczyć ciśnienie jakie należy uzyskać na monometrze prasy,

Obliczyć liczbę elementów o podobnych wymiarach, jakie można zaokleinować

podczas jednej zmiany roboczej (w czasie 420 minut),

Obliczyć ile elementów można równocześnie załadować do prasy,

Dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

przybory o pisania,

kalkulator,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2.

Rozpoznaj wady klejenia drewna i okleinowania tworzyw drzewnych, określ przyczyny

ich powstawania i sposoby ich usuwania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z rodzajami wad klejenia i okleinowania drewna oraz z przyczynami ich

powstawania i sposobami ich usuwania,

2)  przygotować próbki z wadami klejenia i okleinowania drewna,
3)  zapoznać się z wadami klejenia i okleinowania,
4)  sporządzić  w  formie  tabeli  przyczyny  i  sposoby  usuwania  wad  klejenia  drewna

i okleinowania tworzyw drzewnych,

5) dokonaj oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

próbki z wadami klejenia drewna i okleinowania tworzyw drzewnych,

przybory do pisania,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3.

Zaokleinuj ręcznie wąskie płaszczyzny elementu płytowego o wymiarach 800 x 400 x 20

klejem glutynowym i oblicz zużycie kleju.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  zapoznać się z zasadami okleinowania tworzyw drzewnych,
2)  przygotować roztwór kleju glutynowego,
3)  przygotować okleinę,
4)  przygotować element do okleinowania o wymiarach 800 x 400 x 20,
5)  przeprowadzić okleinowanie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

klej glutenowy w postaci handlowej,

naczynie do sprzątania roztworu kleju glutynowego,

naczynie z wodą,

okleina,

nóż,

klocek dociskowy,

strugnica,

element do okleinowania o wymiarach 800 x 400 x 20,

przyrznica do fornirów dwustronna,

literatura z rozdziału 6.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

TAK NIE

1) określić parametry stosowane podczas klejenia drewna i tworzyw

drzewnych?

2) dokonać podziału całkowitego czasu klejenia?

3) dokonać podziału sposobów klejenia ze względu na temperaturę?

4) wyjaśnić na czym polega przebieg klejenia klejem glutynowym?

5) wyjaśnić na czym polega przebieg klejenia i wymienić parametry

podczas klejenia klejem poliwinylowym?

6) wyjaśnić na czym polega przebieg klejenia i wymienić parametry?
7) podczas klejenia klejem mocznikowym?

8) wymienić parametry i określić przebieg okleinowania elementów

płytowych?

9) wymienić parametry i określić przebieg oklejenia powierzchni
10) laminatem, foliami, doklejkami drewnianymi i z tworzyw sztucznych?

11) wymienić kolejne czynności jakie należy wykonać

podczas sklejania połączeń stolarskich?

12) wymienić wady które powstają podczas klejenia i okleinowania?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Co nazywamy klejem?

a) materiał niemetaliczny składający się z substancji klejowej i substancji dodatkowych
b) materiał metaliczny składający się z substancji klejowej i substancji dodatkowych
c) materiał niemetaliczny składający się z substancji dodatkowych
d) materiał metaliczny składający się z substancji klejowej

2. Co nazywamy adhezją?

a) siły spójności międzycząsteczkowej kleju
b) przyczepność kleju do powierzchni klejonego materiału
c) przyczepność klejonego materiału
d) siły statyczne działające na spoinę klejową

3. Klej glutynowy to:

a) klej kazeinowy
b) klej kauczukowy
c) klej albumniowy
d) klej skórny

4. Klej topliwy to:

a) klej termoplastyczny
b) klej chemoutwardzalny
c) klej termoutwardzalny
d) klej polikondensacyjny

5. Odporność spoiny klejowej to:

a) stopień podatności na działanie niszczące czynników zewnętrznych
b) stopień podatności na działanie niszczące czynników wewnętrznych
c) stopień podatności na działanie niszczące czynników zewnętrznych i wewnętrznych
d) stopień podatności na działanie zmiennych temperatur

6. Ilość składników w recepturach klejowych podaje się:

a) w litrach
b) w gramach
c) w metrach sześciennych
d) w decymetrach sześciennych

7. Czas moczenia kleju glutynowego w postaci perełek wynosi:

a) 20 minut
b) 1 godzinę
c) 12 godzin
d) 6 godzin

8. Przygotowanie kleju topliwego do okleinowania wąskich płaszczyzn wymaga temperatury

w granicach:

a) 188 – 200

b) 40 – 60

c) 100 – 150

d) 230 – 250

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Ułożenie okleiny w jodełkę przedstawia rysunek

a)

10. Lepkość względna roztworu klejowego podajemy w następujących jednostkach:

a) stopniach Kelwina
b) stopniach Celcjusza
c) stopniach Englera
d) w sekundach

11. Wraz ze wzrostem grubości spoiny klejowej jej wytrzymałości:

a) rośnie
b) nie zmienia się
c) jest zależna od rodzaju kleju
d) maleje

12. Klejenie na ciepło wymaga temperatury:

a) 20 – 30

b) 70 – 100

c) 30 – 70

d)100 – 160

13. Wydzielanie się formaldehydu z kleju mocznikowego powoduje:

a) krwotok z nosa
b) zapalenie ucha środkowego
c) drażnienie spojówek
d) bielactwo skóry

14. Przy oklejaniu boków foliami czas zasadniczego klejenia wynosi:

a) 20 sekund
b) 10 sekund
c) 30 sekund
d) 40 sekund

15. Usuwanie plam żelazowych powstałych podczas okleinowania polega na zmyciu całych

powierzchni elementu:
a) 30% wodą utlenioną
b) 40% wodą utlenioną
c) 8% roztworem kwasu szczawiowego
d) 10% roztworem kwasu szczawiowego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ............................................................................................................................

Klejenie drewna i tworzyw drzewnych

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punktacja

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1.  1Prządka W., Szczuka J.: Technologia meblarstwa cz. II WSiP, Warszawa 1991
2.  Prządka W., Szczuka J.: Technologia Stolarstwo cz. II WSiP, Warszawa 1993
3.  Szczuka

J.,

Żurowski J.: Materiałoznawstwo przemysłu drzewnego WSiP,

Warszawa 1999

4. Zenkteler M.: Kleje i klejenie drewna AR, Poznań 1996
5. Żurowski J.: Pracownia techniczno – doświadczalna w meblarstwie PWSzZ,

Warszawa 1973

6.  Meblarstwo nr 7/43 lipiec 2004. Wydawnictwo Inwestor, 83-110 Tczew, ul.31Stycznia
7.  Polska Norma PN-EN 923:2000 Kleje.Terminy i definicje. IDT EN 923:1998
8.  Polska  Norma  PN-EN  205:2004(U)  Metody  badań klejów  do  drewna przeznaczonych do

zastosowań niekonstrukcyjnych. Określanie wytrzymałości spoiny klejowej na ścinanie
w połączeniach zakładkowych.

9. Polska Norma PN-EN 827:2006 Kleje – Oznaczanie umownej i stałej zawartości suchej

substancji

10. Polska Norma PN-89/C-04963 Analiza chemiczna – Oznaczanie pH wodnych roztworów

produktów chemicznych

11. Polska Norma PN-EN 204:2002 Klasyfikacja klejów termoplastycznych do drewna

przeznaczonych do połączeń niekonstrukcyjnych

Czasopisma

−

Gazeta przemysłu Drzewnego: Wydawnictwo Inwestor sp. z o. o.

−

Gazeta Drzewna – Holz-Zentralblatt Polska sp. z o.o. Poznań

−

Przemysł Drzewny: Wydawnictwo Świat sp. z o. o.