TEMA 11. TECNOLOGÍA DEL ENCOLADO.

OBJETIVOS: Conocer los principios del encolado y las máquinas utilizadas en la tecnología del encolado, así como la terminología y características de las principales colas o adhesivos.

11.1 PRINCIPIOS DEL ENCOLADO11.1.1. Teoría del encolado11.1.2. Características de la resina11.1.3. Características de la madera11.1.4. Características de la unión

11.2. TECNOLOGÍA DEL ENCOLADO

11.3. PRINCIPALES TIPOS DE ADHESIVOS O COLAS11.3.1. Colas naturales11.3.2. Colas termoendurecidas (RF, FF)11.3.3. Colas aminoplásticas (MF, UF)11.3.4. Colas termoplásticas (PVAC Colas de acetato de polivinilo)11.3.5. Colas de contacto. Neopreno y derivados (PC)11.3.6. Mastic

Bibliografía: Revista AITIM Nº 194. Pag 20 a la 25. Adhesivos ¿Cómo trabajan los adhesivos”.

M. CASADO @

11.1. PRINCIPIOS DEL ENCOLADO11.1.1. Teoría del encolado

* Unión mecánica:

Se basa en que la resina, más o menos fluida, se introduce en los poros de las dos superficies a unir de madera, y después por fraguado, la resina se convierte en un sólido de gran cohesión, anclado fuertemente en ambas piezas, que quedan perfectamente unidas.

La calidad del encolado dependede la superficie de contactode madera, del número de porosque contenga y estén abiertos (limpios) y de lo que profundice la resina (permeabilidad de la madera).

* Unión específica:

Es la que resulta de la atracción química entre los grupos activos de naturaleza polarde la madera y los grupos activos polares de la resina.

La calidad del encolado depende:

⇒ la rugosidad de superficie,

⇒ edad de la pieza(tiempo transcurrido desde que se realizó la superficie a encolar),.

M. CASADO @

11.1. PRINCIPIOS DEL ENCOLADO11.1.2. Características de la resina

1. Debe ser mojante, que tenga una tensión superficial muy pequeña.

2. Viscosidad baja para penetrar bien por los poros de la madera..

3. Debe ser polar.

4. Debe poder convertirse en sólido, ya sea por evaporación del disolvente, por enfriamiento o por reacciones químicas retrasadas.

5. Una vez fraguada debe ser muy resistente.

* Endurecedor, productos que aceleran el fraguado de la cola (sulfato férrico o de aluminio).

* Cargas, productos destinados a mejorar las características de aplicación de empleo de la resina como harina de centeno.

* Solventesson productos destinados a facilitar el contacto entre la madera y la resina para después por evaporación eliminarse. (H2O, alcohol, derivados del petróleo…).

M. CASADO @

11.1. PRINCIPIOS DEL ENCOLADO11.1.3. Características de la madera

-Madera porosa y con la superficie limpia

-Con los cortes recién hechos

-Sin sustancias que se interpongan entre la madera y la cola. Las resinas, grasas, aceites o taninos que pueda contener la madera, dificultan el encolado.

- La madera debe estar seca con una humedad entre el 7 al 12%.

-Control de la densidad influye en la dosificación y presióna aplicar.

- Control de las dimensiones de las piezas a encolar, espesor constante en las superficies a encolar para que la presión sea uniforme en toda la pieza.

- La temperatura de la madera influye en el fraguado.

- Control de las condiciones de la superficie ausencia de microfibrillas o fibras sueltas de dificultan el encolado.

M. CASADO @

11.1. PRINCIPIOS DEL ENCOLADO11.1.4. Características de la unión

1. Extendido: el extendido debe ser tal, que después de introducirse la cola en los poros de la madera, debe quedar una superficie continua de cola, para que pueda enlazar con la otra superficie a unir.

El espesor de la superficieque tiene que quedar de cola, ésta debe ser la mínimaposible, no sólo por cuestiones de economizar cola, sino porque tiene más resistencia.

Cada fabricante establece cual debe ser la dosis óptima a aplicar para cada uno de sus productos (35 –100, 200, 400 gr/m2).

2. Presión: Es conveniente e incluso necesario aplicar una presión a los productos a encolar para asífacilitar el contacto entre los grupos polaresde madera y de la cola. También facilita el fraguado de la cola, cuando se produce por reacciones químicas.

* Resorcinol-Formaldehido 2 a 7 Kg/cm2,

*Cola blanca de carpinteroy Poliuretano de 2a 5 Kg/cm2

* FF 10 a 25 Kg/cm2, MF y UF 5 a 15 Kg/cm2 .M. CASADO @

11.1. PRINCIPIOS DEL ENCOLADO11.1.4. Características de la unión3. Temperatura: Aumenta la velocidad de las moléculas de la cola, facilitando el contacto entre grupos polares. También suele acelerar el fraguado de la cola, excepto en las de fraguado en frío. La temperatura oscila entre 20º C (RF100ºC, Cola blanca, Poliuretano) a 110 ºC (180º C FF, MF, UF).

4.Tiempo: Para conseguir la unión es necesario un tiempo, en donde se establezcan las relaciones químicasnecesarias y fraguado de la cola.

- FF, MF, UF tardan 3 a 6 minutos

- Resorcinol-Formaldehido 4-16 h a 21º C y 10 min a 100ºC, - Cola blanca, Poliuretanode ½ h a 16 horas.

5. Condiciones ambientales. Si no necesitan altas temperaturas 19- 20º C y HR 60-65 %

**Colas blancas de carpintero o “Acetato de polivinilo”

y Poliuretano

- Presión de fraguado 2 a 5 Kg/cm2

- Temperatura de fraguado ≤ 20ºC.

- Tiempo ½ hora a 16 horas. M. CASADO @

11.2. TECNOLOGÍA DEL ENCOLADO* Extendido.

Tipos de encoladoras:

-Encoladoras por pulverización.

- Encoladora de rodillos.

-Encoladora por extrusión.

- Encolado manual

* Calidad de las superficies encoladas

* Dosis correcta= (P2-P1)/ S gr/m2M. CASADO @

1. Prensa de 1 solo plato.2. Prensas manuales; Sargentos.3. Prensas de varios platos.4. Prensas de membrana.5. Prensa de armar.

11.2. TECNOLOGÍA DEL ENCOLADO* Prensado.

M. CASADO @

3. Prensa de armar.

M. CASADO @

11.3. PRINCIPALES TIPOS DE ADHESIVOS O COLAS.

M. CASADO @

2.5. PoliuretanoPresión 2 a 5 Kg/cm2 Temperatura ≤ 20ºC.Tiempo ½ hora a 16 hSoporta altas TemperaturasCara

11.3. PRINCIPALES TIPOS DE ADHESIVOS O COLAS.

M. CASADO @

11.3. PRINCIPALES TIPOS DE ADHESIVOS O COLAS.Caracteristicay propiedades

RF FF MF UF EPOXY

Estado físico en el mercado

Liquido Polvo, películas y líquido

Polvo y líquido Polvo y líquido Líquido

Recipientes Cisternas, bidones y latas

Bidones y latas

Bidones y latas Cisternas, bidones y latas

Bidones y latas

Aditamentos Catalizador Endurecedor

Catalizador endurecedor y cargas

Catalizadores, endurecedores y cargas

Catalizadores, endurecedores, cargas y complementos

Catalizadores, endurecedores

Vida de trabajo 1-6 horas muy variable

1-6 horas 2-8 horas Desde menos de 1 hora a más de 6

Extendido forma

Encoladora de rodillos, brocha, presión.

Encoladora, brocha, presión.

Encoladora de rodillos y pulverización

Encoladora de rodillos, brocha y pulverización

Llana, brocha y rodillos de puas.

Extendido cantidad

50-100 gr/m2

de resina solida

50-100gr/m2

de resina sólida

35-50gr/m2

de resina sólida35-50gr/m2

de resina sólida35-50gr/m2

de resina sólida

Periodo de reunión a 20ºC

60-90 minutos de

Varias horas para las líquidas

Hasta 8 horas 2-6 horas 20 minutos máximo

Aplicación de presión

Prensas mecánicas e hidráulicas

Prensashidráulicas

Prensashidráulicas

Prensas mecánicas e hidráulicas

No es necesario algunas veces. Prensas mecánica hidráulica,

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Presión en Kg/cm2 2-7 /RF 10-25 /FF 7-14 /MF 5-15 /UF 2-11 /EPOXI

Temperatura de fraguado.

Desde 20ºhasta más de 100ºC

70-180º C 31-100º C 20-110ºCDesde menos de 20ºC a más de 30ºC

Tiempo de fraguado base

de 4-16 horas a 21ºC 10 minutos a 100º C

De 3-6 minutos

Menos de 10 minutos por encima de 100ºC

1-4 Horas a a 21ºC y 6-9 mina 100ºC.

A 21ºC ½hora a 16 horas

Utilización Exteriores Exteriores. Exteriores e interiores en segundo término

Interiores si no están reforzadas

Exteriores e interiores

Resistencia a la Tº

Hasta 60ºC

más de 100º C

hasta 66ºC hasta 70ºC hasta 66ºC

Resistencia en relación a la madera.

Similar Superior Similar Similar Similar

Tensión en las juntas

SI SI SI SISi cuando están en solida

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Caracteristicasy propiedades

EMULSIONES DE POLIVINILO

ELASTOMEROS DE CONTACTO

MASTIC HOT-MELT

Estado fisico en el mercado

Liquido, polvo Líquido Líquido Solido

Recipientes Cisternas, bidones y latas

Bidones y latas Bidones, latas y tubos Barriles

Aditamentos Ninguno salvo endurecedores y agua.

Ninguno Ninguno Ninguno

Vida de trabajo Más de 6 horas Más de 6 horas Más de 6 horas Más de 6 horas

Extendido forma

Rodillos, brocha,cilindros

cilindros, pulverización, brocha.

Tubos de presión, cartuchos, llama

rodillos, presión, cortina.

Extendido cantidad

170-240 gr/m2 170-240 gr/m2 970-1450 gr/m2 490-750 gr/m2

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Periodo de reunión

Máximo20 minutos

60-90 minutos Máximo 20 minutos segundos.

Aplicación de presión y valor de la presión

Medios mecánicos 14-16 kg/cm2

Presión neumática, rodillos, clavos 2-7 kg/cm2

Clavos 2-7 kg/cm2 Rodillos, neumática 2-10 Kg/cm2

Temperatura de fraguado.

Desde menos de 20º hasta más de 100ºC

20-30º CDesde menos de 20ºhasta más de 30ºC

Por encima de los 110ºC

Tiempo de fraguado base

de ½ hora a 16 horas

Instantáneo Inmediato o menos de ½ hora.

Inmediato

Caracteristicas y propiedades

EMULSIONES DE POLIVINILO

ELASTOMEROS DE CONTACTO

MASTIC HOT-MELT

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Utilización Principalmente interiores, algunas veces exteriores

Principalmente interiores

Principalmente interiores

Principalmente interiores

Resistencia en relación a la madera.

Aplicaciones

Solo en algunos casos

Vigas en caja, Laminados plasticos, Muebles de cocina

Generalmente no

Vigas en caja, Muebles de cocina

Generalmente no

Partquet

Generalmente no

Laminados plasticos

Resistencia a la Tº

Hasta 40º C Hasta 40º C Hasta 40º C Hasta 40º C

Característica y propiedades

EMULSIONES DE POLIVINILO

ELASTOMERO DE CONTACTO

MASTIC HOT-MELT

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