Technik.technologii.drewna 311[32] z3.01_u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Barbara Skalik
Anna Więcek
Klejenie drewna i tworzyw drzewnych 311[32].Z3.01
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006

1
Recenzenci:
mgr inż. Leszek Jaszczyk
inż. Bogusław Szumilas
Opracowanie redakcyjne:
mgr Barbara Skalik
Konsultacja:
mgr Małgorzata Sołtysiak
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[32].Z3.01.
Klejenie drewna i tworzyw drzewnych zawartego w modułowym programie nauczania dla
zawodu technik technologii drewna.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Terminologia i systematyka klejów 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzające 10
4.1.3. Ćwiczenia 10
4.1.4. Sprawdzian postępów 11
4.2. Kleje naturalne i syntetyczne 12
4.3. Zjawiska zachodzące podczas klejenia oraz właściwości i wytrzymałości
spoin klejowych 31
4.4. Przygotowanie roztworów klejowych, ich nanoszenie oraz ocena jakości
klejów 41
4.5. Przygotowanie materiałów drzewnych do klejenia i okleinowania 62
4.6. Klejenie i okleinowanie 68
5. Sprawdzian osiągnięć 82
6. Literatura 87

3
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.

4
Schemat układu jednostek modułowych
311[32].Z3.03
Wykonywanie naprawy
oraz renowacji wyrobów
z drewna i tworzyw
drzewnych
311[32].Z3.01
Klejenie drewna i tworzyw
drzewnych
311[32].Z3.02
Wykończenie powierzchni
wyrobów stolarskich
Moduł 311[32].Z3
Technologia prac
pomocniczych

5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- rozpoznawać gatunki drewna,
- wykonywać, odczytywać i interpretować szkice, schematy i rysunki,
- rozróżniać typowe części i zespoły maszyn,
- posługiwać się dokumentacją techniczną,
- pozyskiwać w wyniku obróbki maszynowej elementy do klejenia i okleinowania,
- wykonywać złącza i profile,
- organizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami BHP,
- posługiwać się normami,
- wykorzystywać techniki komputerowe.

6
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.

7
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

8
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

9
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 i 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.

10
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?

11
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.
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,
Ćwiczenie 3
Sporządź i scharakteryzuj systematykę klejów.
1) odszukać w literaturze informacje na ten temat,
2) dokonać systematyki klejów w sposób graficzny,
3) scharakteryzować w formie opisowej szczegółową systematykę klejów,
– przybory do pisania,
– literatura z rozdziału 6.

12
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? ¨ ¨

13
4.2. Kleje naturalne i syntetyczne
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÷H 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).

14
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.

15
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).

16
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 na 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

17
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
Rodzajeżywicy
Gęstość
[g/cm3
]
Lepkość
[Paּs]
Zwartośćsuchej
substancji[%]
Zawartośćwolnego
aldehydu
mrówkowego[%]
200
C
[h]
1000
C
[min]
Trwałość
dni
Podstawowe
przeznaczenie
Żywica
mocznikowaBZ-50
1,18÷1,2
5
0,05÷0,20 50 1,0 4 6 90 Produkcja sklejki suchotrwałej
Żywica
mocznikowa
BZ-60
1,24÷0,3
2
0,90÷1,40 60 1,0 4 8 90 Okleinowanie elementów
mebli oraz stolarka budowlana
Żywica
mocznikowa
BZ-70
1,26÷1,3
6
2,50÷4,50 70 1,0 6 8 60 Klejenie na zimno lub w polu
elektrycznym o wysokiej
częstotliwości
Żywica
mocznikowa
U-70
1,25÷1,3
5
1,00÷3,00 70 1,0 4 3 90 Produkcja płyt wiórowych,
sklejki w tem. powyżej 700
C
oraz w przem meblarskim w
polu elektrycznym o wysokiej
częstotliwości
Żywica
mocznikowaPW
1,24÷1,3
0
0,50÷1,2 60 1,0 6 3 90 Produkcja płyt wiórowych i
paździerzowych
Żywica
mocznikowa 60
1,23÷1,3
0
0,80÷2,60 60 5,0 0,2 - 60 Klejenie na zimno
Żywica
melaminowo-
mocznikowa
M-1
1,22÷1,3
0
0,40÷1,00 60 1,0 3 3 60 Klejenie na zimno lub gorąco
przy wymaganej odporności
spoiny na wodę (np. w
stolarce budowlanej)

18
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.

19
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.

20
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.

21
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. Ma 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 połączenia klejowego na drgania i wibracje,
– odporność spoiny na starzenie.

22
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÷2000
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,

23
– odporność fizyczną spoiny klejowej (m.in. na wodę),
– 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 i wyrobów z 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,

24
– 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.

25
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,

26
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/cm3
) w stosunku do klejów standardowych zawierających
wypełniacze (do ok. 1,50g/cm3
).
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.

27
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.

28
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.
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
– próbki różnych postaci handlowych
– literatura z rozdziału 6
Ćwiczenie 2
Rozpoznaj próbki różnych klejów syntetycznych.
2) pobrać próbki różnych klejów syntetycznych
3) rozpoznać i nazwać próbki klejów syntetycznych
4) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia
− próbki różnych klejów syntetycznych
− literatura z rozdziału 6

29
Ćwiczenie 3
Przedstaw wady i zalety klejów naturalnych
2) przedstawić w formie tabelarycznej wady i zalety klejów naturalnych
- przybory do pisania
- literatura z rozdziału 6
Ćwiczenie 4
Przedstaw wady i zalety klejów syntetycznych
2) przedstawić w formie tabelarycznej wady i zalety klejów syntetycznych
- literatura z rozdziału 6
Ćwiczenie 5
Scharakteryzuj zastosowanie klejów naturalnych i syntetycznych
Sposób wykonywania ćwiczenia
2) przedstawić zastosowanie klejów syntetycznych w meblarstwie w formie opisowej
3) przedstawić zastosowanie klejów syntetycznych w stolarce budowlanej w formie opisowej
- literatura z rozdziału 6.

30
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? ¨ ¨

31
4.3. Zjawiska zachodzące podczas klejenia oraz właściwości
i wytrzymałości spoin klejowych.
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.

32
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.

33
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/cm2
lub w N/m2
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).

34
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.

35
Rys.3 Kierunki działania sił podczas określania wytrzymałości spoin klejowych [1, s. 47]
I – poddawanie poprzecznych i wzdłużnych spoin klejowych działaniu naprężeń normalnych, wywołanych przez
rozciąganie i zginanie próbek, II – poddawanie wzdłużnych spoin klejowych działaniu naprężeń stycznych
wywołanych przez rozciąganie, ściskanie i zginanie próbek, III – poddawanie skośnych spoin klejowych
równoczesnemu działaniu naprężeń normalnych i stycznych, wywoływanych przez rozciąganie próbki
(wg Zenktelera)[37]
Rys.4 Próbki do określania wytrzymałości spoin klejowych [1, s. 48]
a) próbka o spoinie wzdłużnej badana na rozciąganie TG
b) próbka o spoinie skośnej poddawana rozciąganiu
c) próbka IBL do oceny wytrzymałości na ścinanie podczas rozciągania
d) nacięcie środkowego forniru w próbce
e) próbka do oceny wytrzymałości spoiny klejowej na ścięcie przez siłę ściskającą
f) sposób obciążenia próbki w urządzeniu wyposażonym we wkładki rolkowe

36
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
F
R1 = [MPa]
A
w którym: R1 — wytrzymałość spoiny klejowej na rozciąganie w MPa,
F — siła niszcząca w MN,
A — powierzchnia spoiny w m2
.
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
R1 = [MPa]
A
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 na 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.

37
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 63
0,10 10,2 75
0,15 9,4 79
0,20 8,4 81
0,25 7,7 91
0,30 6,6 89
0,35 5,9 96
0,40 4,7 95
0,45 3,4 98
0,50 3,7 97
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
Rw
Q = 100 [%]
Rp
W którym: Q — odporność spoiny klejowej, to jest zdolność spoiny do przeciwstawiania się
działaniu czynnika niszczącego w ciągu określonego czasu,
Rp — wytrzymałość pierwotna w MPa, uzyskiwana po zakończeniu klejenia
i dojrzewania spoiny klejowej,
Rw- 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

Technik.technologii.drewna 311[32] z3.01_u

Technik.technologii.drewna 311[32] z3.01_u

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Technik.technologii.drewna 311[32] z3.01_u

Similar to Technik.technologii.drewna 311[32] z3.01_u (20)

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

Technik.technologii.drewna 311[32] z3.01_u