אנו מציגים הליך, ASTM D7998-19, להערכה מהירה ועקבית יותר של חוזק יבש ורטוב של קשרי דבק על עץ. השיטה יכולה לשמש גם כדי לספק מידע על התפתחות כוח כפונקציה של טמפרטורה וזמן או שימור כוח עד 250 מעלות צלזיוס.
מאמר שיטה
אנו מציגים הליך, ASTM D7998-19, להערכה מהירה ועקבית יותר של חוזק יבש ורטוב של קשרי דבק על עץ. השיטה יכולה לשמש גם כדי לספק מידע על התפתחות כוח כפונקציה של טמפרטורה וזמן או שימור כוח עד 250 מעלות צלזיוס.
קשה לחקור את תכונותיהם של דבקי עץ שנרפאו בגלל אובדן מים ורכיבים אחרים לעץ, השפעת העץ על תרופת ההדבקה והשפעת חדירת הדבק על האינטרפאזה של העץ; לכן, בדיקה רגילה של סרט דבק מסודר היא בדרך כלל לא שימושית. רוב הבדיקות של חוזק דבק העץ הן איטיות, מייגעות, יכולות להיות מושפעות מאוד מהעץ ואינן מספקות מידע על הקינטיקה של הריפוי. שיטת הבדיקה ASTM D 7998-19, עם זאת, ניתן להשתמש להערכה מהירה של חוזק של קשרי עץ. השימוש במשטח עץ חלק, אחיד וחזק, כמו פורניר פנים מייפל, ולחץ הדבקה מספק מפחיתים את השפעות ההדבקה וחוזק העץ על חוזק הקשר. שיטה זו כוללת שלושה יישומים עיקריים. הראשון הוא לספק נתונים עקביים על התפתחות חוזק האג"ח. השנייה היא למדוד את העוצמות היבשות והרטובות של דגימות גזירה מלוכדות. השלישית היא להבין טוב יותר את עמידות החום בדבק על ידי הערכה מהירה של הרגישות התרמית והבחנה בין ריכוך תרמי לפירוק תרמי.
הדבקת עץ היא שוק הדבקים הבודדים הגדול ביותר והובילה לשימוש יעיל במשאבי היער. במשך מאות שנים, עץ מלא שימש עבור רוב היישומים, למעט בניית רהיטים, ללא קריטריונים לבדיקה למעט עמידות המוצר בשימוש. עם זאת, מוצרי עץ מלוכדים הפכו נפוצים יותר, החל מעץ לבוד וקורות גלום, תוך שימוש בדבקים מבוססי ביו 1,2. למרות שמוצרים אלה היו משביעי רצון באותה תקופה, החלפת סויה, קזאין ודבקי דם על ידי דבקים סינתטיים המכילים פורמלדהיד הובילה לשיפור בתכונות. הביצועים הגבוהים יותר של דבקים חדשים אלה הובילו לתקני בדיקה מוגדרים עם ציפיות ביצועים גבוהות יותר מאשר ניתן להשיג עם רוב הדבקים מבוססי הביו. הדבקים הסינתטיים אפשרו גם הדבקה של חלקיקים כולל נסורת ליצירת שבבי עץ, סיבים ליצירת סיבורדים עם צפיפויות משתנות, שבבים כדי לספק גדילים מכוונים ועץ גדיל מקביל, פורנירים כדי להניב דיקט ועץ פורניר למינציה, כמו גם עץ משותף אצבעות, גלום, עץ למינציה צולבת, עץ I-joists עץ3. לכל אחד מהמוצרים הללו יש קריטריוני בדיקהמשלו 4. לכן, פיתוח של דבק חדש יכול לדרוש הרבה עבודת ניסוח ובדיקות מקיפות כדי לקבוע אם יש פוטנציאל לפיתוח כוח מספיק. בדיקה זו, שגוזלת זמן רב והמורכבות של תכונות עץ והדבקת עץ5, הגבילו את הפיתוח של דבקים חדשים. בנוסף, התכונות המכניות של דבקי עץ יכולות להיות שונות כאשר הם נרפאים בין משטחי עץ לעומת6 מסודרים. ריפוי במגע עם עץ מאפשר למים ולרכיבים בעלי משקל מולקולרי נמוך מהדבק לברוח, בנוסף לאינטראקציות בין-פאזיות וכימיות מורכבות של הדבק עם העץ 3,7.
הפיתוח של מערכת הערכת מליטה אוטומטית (ABES) עזר מאוד להבנת התפתחות החוזק של דבקי עץ מכיוון שהוא מהיר וקל לשימוש 8,9,10. המערכת היא יחידה אינטגרלית שמחברת דגימות גזירת הברכיים ולאחר מכן מודדת את הכוח תחת המתח הדרוש לשבירת הקשר. השירות שלה הוביל לפיתוח של שיטת ASTM D7998-19 המשתמשת במערכת זו11. למרות שמערכת זו תוכננה במקור למדוד התפתחות חוזק דבק כפונקציה של טמפרטורה וזמן, היא יכולה גם למדוד את התנגדות החום של דבקים נרפאים, כמו גם הערכת חוזק קשר שגרתית. למרות שבדיקת ABES היא כלי סינון ראשוני שימושי מאוד, כמו כל בדיקה, יש לה מגבלות והיא אינה מחליפה את כל בדיקות חוזק ועמידות המוצר הספציפיות.
בעוד שישנם אמצעים רבים למדידת מאפייני הריפוי של דבקים, החל מראומטריה בזמן ג'ל ועד קלורימטריה של סריקה דיפרנציאלית, אנליזה מכנית דינמית וספקטרוסקופיה מסוגים רבים, רק שיטת ABES מודדת את התפתחות החוזק המכני. זה דורש מכשיר מבוקר היטב לחימום, קירור, ובדיקת מתיחה במקום11.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת מצעים
2. הכנת דגימות
3. יכולת ההפעלה של הציוד
4. הדבקת דגימות עם דבק
הערה: היישום של הדבק הוא נושא קריטי עבור דבקי עץ בגלל השונות הרחבה בצמיגות ובאחוזי המוצקים שעוברים מדבק למינציה כמו בדיקט לדבק הניתן לריסוס ליישומי קלסר. דבקי עץ נישאים בדרך כלל במים ולכן אידוי הוא בעיה מינורית בלבד. עם זאת, מים ספוגים לתוך העץ הנקבובי הוא חשוב.
5. ניתוח תמונה של משטח מליטה כושל
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליך שימש רבות לחקר דבקי חלבונים במעבדה למוצרי יער. נמצא כי חוזק קשר רטוב של פחות מ-2 MPa לא הספיק כדי להצדיק בדיקות נוספות של דבק עץ, בעוד שיותר מ-3 MPa היוו תוצאה מבטיחה לבדיקה נוספתשל 19. הוכח שהוא שימושי בהפגנת רגישות של תנאי עיבוד עץ12,13. דוגמאות נוספות ניתן למצוא בפרסומי פריהארט7. הדיוק וההטיה של השיטה נקבעו (דוח מחקר RR:D14-1018) כפי שסוכם ב- ASTM D7998-1911.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השלבים הקריטיים בהליך הם כדלקמן: בחירת מצעים, הכנת דגימות, יכולת הפעלה של הציוד והדבקת דגימות.
המצע חייב להיות חזק, יש פגמים מינימליים (חלק, שטוח, ללא סדקים וללא שינוי צבע. פורניר פנים של ארונות לא מלוטשים, בחיתוך סיבובי, של עץ גושני נקבובי מפוזר עם אדר סוכר (Acer saccharum) מועדף. שיוף יוצר משטח פחות אחיד ויותר מקוטע7. לאחר ריכוך הפורניר ב-21 מעלות צלזיוס ו-50% לחות יחסית למשך יום לפחות, חותכים רצועה של 20 מ"מ ב-117 מ"מ. יש למרוח בדרך כלל 5 מ"ג דבק באופן שווה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מועצת הסויה המאוחדת 1940-352-0701-C ומשרד החקלאות האמריקאי \שירות היערות. אנו מעריכים את התמיכה והמידע המפורט מפיל המפרי מ- AES.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| דבק | מסופק על ידי איזון המשתמש | ||
| אספקה רגיל | |||
| סימן II מערכת הערכת מליטה אוטומטית (ABES-II) | מערכות הערכת דבק בע"מ | ||
| מכשיר חיתוך מדגם מונע פנאומטית | מערכות הערכת דבק בע"מ | ||
| מרית רגילה | בית | אספקה רגיל | |
| אספקת עץ – | מוצרי יער |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה