Rodzaje klejów do drewna
Rodzaje klejów do drewna
Kleje kostne należą do najstarszych klejów używanych do drewna. W handlu występują najczęściej w postaci stałej, w formie perełek lub proszku. W wodzie nie rozpuszczają się, jedynie pęcznieją. Dopiero po podgrzaniu otrzymuje się kleisty roztwór. Lepkość roztworów silnie wpływa na kleistość; dalsze podgrzewanie powoduje spadek lepkości oraz wytrzymałości klejonych złącz. Prawidłowa temperatura rozpuszczania kleju kostnego wynosi 50—60°C. Klej należy rozpuszczać zawsze w łaźni wodnej; nigdy bezpośrednio nad palnikiem ani na płycie kuchenki elektrycznej. Przed podgrzaniem klej powinien być moczony w wodzie (w postaci perełek 1—2 godzin).
Po naniesieniu kleju na odpowiednio przygotowane powierzchnie, złącze lub klejony przedmiot należy ścisnąć. Przy założeniu, że drewno jest suche, klej ma właściwą lepkość, a temperatura otoczenia oraz drewna wynosi co najmniej 20°C, tzw. utwardzanie trwa ponad 2 godziny. Okres ten można skrócić przez lekkie podgrzanie złącza. Wytrzymałość złącza na ścinanie dochodzi do 9 MPa. Złącze odznacza się dużą elastycznością, nie jest jednak wodoodporne.
Klej kostny w ostatnich latach został wyparty przez kleje syntetyczne, które mają szereg zalet. Długie i kłopotliwe przygotowanie kleju kostnego (pęcznienie, rozpuszczanie) uniemożliwia szybkie stosowanie, w odróżnieniu od nowych rodzajów klejów syntetycznych.
Klej kazeinowy był również znany od dawna. O jego jakości świadczą zachowane do dziś niektóre klejone nim wyroby ze starożytnego Egiptu, Grecji, Rzymu i Chin.
Podstawowym składnikiem kleju kazeinowego jest białko z krowiego mleka. Klej kazeinowy jest sprzedawany pod handlową nazwą Arbus. Jest to biały proszek, który przed użyciem rozpuszcza się w wodzie. Do dokładnego rozpuszczenia potrzeba około 30 min. Proszek wsypuje się do wody przy stałym mieszaniu. Nie wolno wlewać wody do proszku ponieważ ulega zbryleniu i traci swoją wartość. Większą ilość kleju można mieszać odpowiednio wygiętym kawałkiem drutu lub specjalnym mieszadłem włożonym w uchwyt wiertarki.
Złącza klejone klejem kazeinowym są częściowo wodoodporne, jednakże nie wytrzymują działania warunków atmosferycznych. Okres utwardzania jest długi trwa aż 24 godziny. Szczelina złącza może być grubsza. Przy obróbce utwardzonych złączy narzędzia szybciej się stępiają.
Przygotowanie kleju wymaga określonego czasu. Do niedostatków kleju należy też konieczność zużycia go w dniu przygotowania.
Najliczniejszą grupę stanowią kleje produkowane na bazie żywic syntetycznych. Są one pod wieloma względami zróżnicowane, ale wszystkie dają spoiny w zasadzie wodoodporne oraz odporne na działanie wielu substancji chemicznych.
Najpowszechniejszym, konfekcjonowanym klejem syntetycznym jest klej wikol. Jest to wodna emulsja polioctanu winylu z dodatkiem wypełniacza i niewielkiej ilości toluenu. Ma postać białej lub kremowej cieczy o konsystencji śmietany. Wikol służy do klejenia na zimno drewna z drewnem, drewna z tworzywami sztucznymi, np. płytami „Unilam”, oraz drewna z tkaninami.
Klej przed użyciem należy dokładnie wymieszać. W czasie klejenia powinien on mieć temperaturę 15— 24°C. Powierzchnie przeznaczone do klejenia muszą być starannie oczyszczone i odtłuszczone. Klej nakłada się równomiernie na jedną klejoną powierzchnię pędzlem lub drobno ząbkowaną szpachlą. Po naniesieniu kleju należy odczekać 2—4 min, a następnie złożyć sklejane elementy i ścisnąć je. Spoina osiąga pełną wytrzymałość po 24 godzinach. Wytrzymałość spoiny na ścinanie, po pełnym utwardzeniu, dochodzi do 9 MPa.
Drugim z klejów produkowanych na bazie polioctanu winylu jest mozalep. Ma postać półpłynnej pasty, na którą składa się mieszanina wodnej emulsji polioctanu winylu z roztworem żywicy kumaronowej w toluenie z dodatkiem plastyfikatora i wypełniaczy mineralnych. Klej ten służy do przyklejania parkietu mozaikowego lub innych podobnych paneli podłogowych do podłoża betonowego. Nie nadaje się natomiast na podłoże piaskowo-wapienne. Klej przed użyciem należy dokładnie wymieszać i ewentualnie podgrzać do temperatury nie niższej niż 15°C. Następnie nanosi się go na równe, oczyszczone z kurzu, suche i twarde podłoże betonowe za pomocą ząbkowanej szpachli. Najpóźniej po 15 min. układa się na warstwie kleju panele z drewna, unikając ich przesuwania. Każdy z elementów paneli powinien być dociśnięty do podłoża z klejem. Całkowite utwardzenie spoiny uzyskuje się po 10 dniach i dopiero wówczas można zabrać się do dalszej mechanicznej obróbki powierzchni (wyrównywanie, cyklinowanie itp.).
Do klejenia drewna i materiałów drewnopochodnych są powszechnie stosowane kleje aminowe. Substancjami bazowymi są w nich żywice mocznikowo-formaldehydowe oraz mocznikowo-melaminowo-formaldehydowe. Kleje aminowe występują w handlu pod nazwami żywic, ponieważ nie są gotowymi klejami, lecz wymagają dodatku utwardzaczy i ewentualnie innych substancji pomocniczych. Utwardzaczem są rozcieńczone kwasy lub kwaśne sole. Spoiny klejone charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ścieranie. Są odporne na pleśń i wilgoć. Nie wytrzymują natomiast działania kwasów i ługów.
Kleje aminowe są niepalne. Są jednak toksyczne z powodu zawartości wolnego formaldehydu. Również utwardzacz działa drażniąco na skórę, a zawierając amoniak, również na oczy i błony śluzowe. Z tych też względów klejów tych nie spotyka się w handlu detalicznym.
Do najpowszechniejszych klejów z tej grupy należą żywica klejowa 60, żywica klejowa BZ-70 oraz żywica klejowa M-1. Żywice klejowe można stosować z wypełniaczem lub bez. Wypełniaczami mogą być: mąka żytnia, ziemniaczana lub drzewna. Oprócz wypełniaczy do żywic dodaje się utwardzacze o symbolach MZ i BZZ do klejenia na zimno.
Kleje epoksydowe występują w obrocie jako jedno- lub dwuskładnikowe. Pierwsze z nich to żywice epoksydowe z domieszką utwardzacza, drugie natomiast to żywice, do których trzeba samemu dodać utwardzacza, np. Z-1, lub M. Kleje epoksydowe kleją na zimno lub na gorąco metale, ceramikę, szkło, beton, drewno, gumę i niektóre tworzywa sztuczne. Dają spoiny o dużej wytrzymałości mechanicznej (na ścinanie nawet 30 MPa), są odporne na wysokie temperatury, wpływy atmosferyczne, rozcieńczone kwasy i zasady, oleje, benzynę i szereg rozpuszczalników organicznych. Po utwardzeniu kleje te są całkowicie nietoksyczne. Większość klejów epoksydowych nosi handlową nazwę epidianu, a w zależności od składu i kompozycji — symbolikę liczbową. Do drewna najlepiej nadaje się Epidian 57.
Kleje wytwarzane na bazie kauczuku polichloroprenowego są roztworami kauczuku polichloroprenowego modyfikowanego różnymi żywicami syntetycznymi. Służą one do klejenia na zimno wielu materiałów. Spoiny klejone są wodo-, olejo-i tłuszczoodporne. Nie są natomiast odporne na temperaturę powyżej 50°C.
Do tej grupy klejów należy Butapren L-40, M-40 i NT. Kleje te można nanosić na obydwie sklejane powierzchnie ząbkowaną szpachlą lub pędzlem ze sztywnym włosem. Po nałożeniu warstwy kleju należy odczekać kilkanaście minut celem odparowania rozpuszczalników. Dopiero potem łączone elementy trzeba do siebie docisnąć, aby usunąć pęcherze powietrza i pozostawić do całkowitego utwardzenia na okres kilkunastu godzin.
W tablicy poniżej przedstawiono zestaw najpowszechniejszych klejów stosowanych do drewna.
