In this work, the effects of wood species and thickness of low-density polyethylene (LDPE) film on the properties of environmentally-friendly plywood were studied. Rotary-cut veneers from four wood species (beech, birch, hornbeam and poplar) and LDPE film of four thicknesses (50, 80, 100 and 150 µm) as an adhesive were used for making plywood samples. The findings of this study demonstrated that plywood samples using all the investigated wood species bonded with LDPE film showed satisfactory physical–mechanical properties. Poplar veneer provided the lowest values for bending strength, modulus of elasticity and thickness swelling of all the plywood samples, but the bonding strength was at the same level as birch and hornbeam veneer. Beech plywood samples had the best mechanical properties. An increase in LDPE film thickness improved the physical–mechanical properties of plastic-bonded plywood.
In this work, to better understand the bonding process of plastic plywood panels, the effects of recycled low-density polyethylene (rLDPE) film of three thicknesses (50, 100, and 150 µm) and veneers of four various wood species (beech, birch, hornbeam, and poplar) on the properties of panels were studied. The obtained properties were also compared with the properties of plywood panels bonded by virgin low-density polyethylene (LDPE) film. The results showed that properties of plywood samples bonded with rLDPE and virgin LDPE films differ insignificantly. Samples bonded with rLDPE film demonstrated satisfactory physical and mechanical properties. It was also established that the best mechanical properties of plywood are provided by beech veneer and the lowest by poplar veneer. However, poplar plywood had the best water absorption and swelling thickness, and the bonding strength at the level of birch and hornbeam plywood. The properties of rLDPE-bonded plywood improved with increasing the thickness of the film. The panels bonded with rLDPE film had a close-to-zero formaldehyde content (0.01–0.10 mg/m2·h) and reached the super E0 emission class that allows for defining the laboratory-manufactured plastic-bonded plywood as an eco-friendly composite.
Одними з основних клеїв, які застосовують для виробництва фанерної продукції, є карбамідо- та фенолоформальдегідні клеї. Однак, маючи багато позитивних характеристик, такі клеї є токсичними. Низкою попередніх досліджень доведено, що виділення формальдегіду може призвести до пошкодження органів дихання, очей та нервової системи і навіть до раку та лейкемії. Всесвітня організація охорони здоров'я також недавно дійшла висновку, що формальдегід є канцерогеном для людини. Тому зменшення токсичності деревинних матеріалів має величезне значення для довкілля, а особливо – для здоров’я людини. Впродовж останніх років стали жорсткішими вимоги до виробів, з якими контактує людина, а також до тих матеріалів, які використовують для їх виготовлення. У цій оглядовій статті проаналізовано переваги, можливості та перспективи використання термопластичних полімерів для виготовлення фанерної продукції. Однією з основних переваг таких полімерів є їх не токсичність. Розглянуто поверхневе оброблення фанери полімерними плівками на основі поліетилену та поліпропілену. Крім того, з’ясовано вплив прискорення старіння поверхні фанери, опорядженої поліетиленовими та поліпропіленовими плівками, на її властивості. Для поліетилену та поліпропілену властива низька адгезія до деревини. Проаналізовано можливості підвищення адгезії між термопластичними полімерами та шпоном/фанерою шляхом хімічного і термічного модифікування як полімерів, так і шпону. Окремо розглянуто можливість використання відходів термопластичних полімерів у виробництві фанери, переробка яких зменшить витрати первинного полімеру, що вирішить проблему захисту довкілля. Загалом невисока вартість та сприятливі екологічні показники сукупно відкривають широкі можливості використання термопластичних полімерів у виробництві фанери.
Запропоновано використання термопластичної плівки поліетилену низької густини (ПЕНГ) у виробництві фанери замість класичних синтетичних клеїв, що дає змогу одержувати екологічно чистий матеріал. Здатність термопластичної плівки склеювати шпон оцінювали визначенням міцності фанери на зріз. Крім того, були досліджені й інші фізико-механічні властивості фанери, зокрема вологість, водопоглинання і набрякання за товщиною після витримки у воді впродовж 24 год, межа міцності на статичний згин і модуль пружності. Змінними параметрами у дослідженні були температура пресування 140оС, 160оС, 180оС та витрата термопластичної плівки 130 г/м2, 150 г/м2, 170 г/м2 та 190 г/м2. Для порівняння властивостей фанери, виготовленої з термопластичної плівки, було виготовлено фанеру з використанням карбамідо-формальдегідного клею. Результати показали, що склеювання листів шпону ПЕНГ позитивно впливає на властивості фанери. Міцність на зріз зразків фанери, склеєних термопластичною плівкою, знаходиться в межах 1,46-1,69 МПа, що перевищує нормативне значення міцності в 1,0 МПа згідно стандарту EN 314-2. Температура пресування помітно впливає на проникнення полімеру у клітини та судини шпону. Механічне блокування, яке спостерігалося за час випробування зразків фанери на зріз, утворюється між неполярною плівкою і полярною деревиною. Крім того, з’ясовано розподіл температури всередині пакета шпону за різної витрати та виду клею. Оптимальними умовами для склеювання листів шпону у виробництві фанери, враховуючи товщину фанери та економічні затрати, є температура пресування 160оС та витрата термопластичної плівки 130 г/м2.
Потенційною альтернативою термореактивним клеям, що застосовуються у виробництві фанери, є термопластичні плівки. У цій роботі запропоновано використання первинних термопластичних плівок поліетилену низької густини (ППЕНГ) у виробництві фанери. Основним завданням цього дослідження було оцінити доцільність використання ППЕНГ різної товщини для склеювання листів шпону з м'яколистяних і твердолистяних порід деревини. Оцінено фізичні властивості фанери, враховуючи товщину, щільність, водопоглинання і набрякання за товщиною після витримки у воді впродовж 24 год. Змінними параметрами були породи деревини – тополя, береза, бук і граб та товщини плівки – 50, 80, 100, 150 мкм. Отримані результати фізичних властивостей фанери, склеєної ППЕНГ, порівнювали із результатами аналогічних властивостей фанери, склеєної карбамідоформальдегідним клеєм (КФ-МТ), який готували за рецептом виробника. Результати досліджень показали, що порода деревини помітно впливає на фізичні властивості фанери (р ≤ 0,05). Збільшення товщини плівки від 50 до 150 мкм також позитивно впливає на фізичні властивості фанери. Порівняння властивостей між зразками фанери, склеєних ППЕНГ і КФ-МТ, вказують на схожість результатів. Цей результат є важливим для склеювання листів шпону різних порід деревини термопластичними плівками, оскільки він вказує на альтернативний спосіб виробництва фанери клеями, які не містять формальдегіду. Результати дослідження підтверджують доцільність заміни КФ-МТ на ППЕНГ для виготовлення фанери для внутрішнього застосування. Вміст формальдегіду у фанері, виготовленій на основі термопластичної плівки ППЕНГ, дорівнює майже нулю. Запропонований спосіб виготовлення фанери розширює можливості подальшого її застосування для виготовлення меблів, елементів інтер'єру, дитячих іграшок тощо. Проте подальше вивчення має бути спрямоване на вирішення питання сумісності деревини шпону та плівки ППЕНГ, що допоможе розширити сферу застосування фанери.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.