ДОСЛІДЖЕННЯ ХІМІЧНОГО МОДИФІКУВАННЯ СОЄВО-ПРОТЕЇНОВОГО КЛЕЮ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ФАНЕРИ

Анотація

Проблема. У сучасному виробництві фанери та фанерної продукції широко застосовують клеї на основі карбамідоформальдегідних (КФС) та фенолформальдегідних смол (ФФС). Ці смоли отримують із невідновлюваних нафтохімічних продуктів, а їх вартість із кожним роком зростає, що впливає на собівартість фанерної продукції. Крім того, отримані деревинні композиційні матеріали, які склеюють клеями на їх основі, виділяють формальдегід, що є канцерогеном. Тому доцільно використовувати клеї природного походження, наприклад, протеїнові. Однак клеї на основі протеїну характеризуються низкою технологічних та експлуатаційних недоліків, серед яких підвищена в’язкість, обмежений вміст сухих речовин, недостатні водостійкість та міцність клейового з’єднань. 
Мета. У зв’язку з цим науково обґрунтованим є можливість хімічного модифікування соєво-протеїнового клею, шляхом пошуку речовин, здатних підвищити фізико-хімічні та експлуатаційні характеристики клеїв. 
Методи дослідження. У статті представлено результати дослідження в лабораторних умовах виготовлення фанери за допомогою хімічно модифікованого соєво-протеїнового клею. Розроблено рецептури клейових композицій на основі соєво-протеїнової суспензії, модифікованої різними речовинами (гідроксидом натрію, цитратною кислотою, фенолформальдегідною смолою). Визначено ваговим методом сухий залишок клею та концентрацію іонів водню – потенціометричним. Для оцінювання якості склеювання визначено міцність на зріз згідно з ДСТУ EN 314-1:2003, EN 314-2:2003. 
Основні результати дослідження. З’ясовано вплив модифікувальних речовин на властивості запропонованих клейових композицій (концентрацію іонів водню, сухий залишок) та фанери (міцність на зріз), виготовленої на їх основі. Введення цитратної кислоти, гідроксиду натрію або фенолформальдегідної смоли призводить до зміни рН розчинів в кислий або лужний бік. Зі збільшенням вмісту кожного з досліджуваних компонентів сухий залишок клею коливається в межах від 14,80 до 19,51%. Найвищі значення міцності характерні для клеїв на основі соєвого протеїну ізоляту, модифікованих лужними реагентами (гідроксидом натрію та фенолформальдегідною смолою), що зумовлено більш ефективним розкриттям структури протеїну, збільшенням кількості реакційноздатних функціональних груп і формуванням просторово зшитої полімерної сітки. 
Висновки та конкретні пропозиції автора.  Отримані значення міцності фанери на зріз були вищими за встановлені норми (1 МПа) і така фанера відповідає вимогам стандарту ДСТУ EN 314-2. Головним результатом роботи є підтвердження того, що саме лужне модифікування (NaOH та ФФС) надає соєвим клеям необхідної водостійкості. Зразки, виготовлені за такими рецептурами, успішно витримали 24-годинне вимочування у воді та підтвердили свою відповідність нормативним вимогам до якості склеювання фанери гарячим способом.