Introducción a PPR
Las resinas de urea son adhesivos verdaderamente versátiles, aptos para la mayoría de aplicaciones de encolado de ensamblajes, encolado de caras y cantos, laminado y enchapado. Los adhesivos de resina de urea están disponibles en forma de resinas líquidas con catalizadores en polvo o en polvos preformulados y precatalizados. Ambos ofrecen características similares en la línea de encolado:
resistencia, rigidez, termoendurecimiento, resistencia al agua de Tipo II y excelente resistencia al calor.
Las ureas en polvo son preferidas cuando la producción es poco frecuente, la temperatura ambiente es alta y se requiere una mayor vida útil. Las ureas en polvo tienen una vida útil de un año. Están preformuladas, con los rellenos, aditivos y catalizador necesarios para satisfacer una amplia gama de requisitos de proceso. La resina plástica en polvo (PPR) puede prensarse en caliente, prensarse en frío o curarse por radiofrecuencia (RF).
Mezcla
El 65% es el nivel ideal de agua.
Una vez determinada la cantidad de agua necesaria, primero agregue 2/3 de esa cantidad de agua al recipiente de mezcla.
Agregue lentamente el polvo, mientras revuelve la mezcla a bajas revoluciones (continúe mezclando durante 3 a 5 minutos, usando una espátula para raspar el polvo de los lados nuevamente dentro del líquido. La mezcla debe ser cremosa y prácticamente sin grumos en este punto.
Añade el tercio restante de agua y mezcla durante un minuto más. La mezcla debe quedar suave, cremosa y sin grumos.
Nota:
Si el polvo no se disuelve fácilmente en el agua, o si la mezcla tiene un aspecto arenoso o granuloso, no se debe utilizar el producto. Estas características de funcionamiento proporcionan una comprobación de seguridad integrada que indica que el polvo ha superado su fecha de caducidad.
Nota:
Tenga en cuenta que la vida útil nominal corresponde a los envases sin abrir almacenados en un lugar fresco (15-21 °C) y seco. Las temperaturas más altas reducirán considerablemente la vida útil (solo 6 meses a 32 °C), y la exposición a alta humedad puede causar grumos graves o incluso la catalización de la resina en polvo.
Desparramar
La tasa de aplicación dependerá en gran medida de la naturaleza del trabajo realizado y del método de curado empleado. Las tasas se definen normalmente en libras de pegamento necesarias por cada 1000 pies cuadrados de superficie del tablero (MSGL) a encolar. En muchos casos, puede ser más práctico omitir un cero de cada lado de la ecuación y hablar en términos de libras por cada 100 pies cuadrados. Por ejemplo, si está enchapando una superficie de 4 x 6 y busca una aplicación de 30 libras por cada 1000 MSGL,
Luego calcule 3#/100 pies cuadrados. Con un área de tablero de 24 pies cuadrados, puede deducir que necesitará 0,5# de pegamento.
Las tasas de propagación variarán entre 25 lb y 50 lb/MSGL, dependiendo de la naturaleza del trabajo, las limitaciones de tiempo del encolado y el método de curado.
Generalmente, se utilizan mayores distancias (40-50 lb) para pegar madera maciza que para trabajar con enchapado.
El curado por radiofrecuencia y las tasas de propagación son más bajas (32-36#) de lo normal para evitar interferencias con el funcionamiento del equipo.
Esta tasa de aplicación debe ser suficiente para mostrar una ligera gota de presión al aplicar presión. Normalmente, se prefiere una aplicación más ligera de una mezcla espesa a una aplicación más espesa de una mezcla fluida.
Desparramar
Basta con cubrir una superficie; sin embargo, si se sobrepasa el tiempo de montaje nominal, puede ser necesario cubrir ambas superficies. De igual manera, trabajar con maderas más difíciles de humedecer (por ejemplo, arce duro, fresno o nogal americano) también puede requerir una cobertura por ambas caras.
Al trabajar con chapa cruda, es fundamental aplicar una capa fina para reducir el efecto de traspaso. Este efecto se produce cuando el pegamento se filtra a través de los poros de la madera y aparece en la cara del panel. Tenga en cuenta el grosor de la chapa y la porosidad relativa de la especie con la que trabaja, y ajuste la capa en consecuencia. En muchos casos, será necesario aplicar una capa fina junto con un tiempo de montaje abierto obligatorio (quizás hasta 10 minutos) para evitar un traspaso excesivo. Tenga cuidado de no dejar que el pegamento se seque si permite el tiempo de montaje abierto. Debe estar lo suficientemente húmedo como para transferirse a la superficie de contacto.
Las tasas de propagación más bajas también son la norma al prensar el laminado de alta presión (HPL) sobre el tablero, debido en parte a la buena consistencia de las superficies que se pegan.
La presión de prensado también influye considerablemente en la velocidad de aplicación. Una presión más baja debería reducir la cantidad de pegamento en la línea de encolado, ya que las líneas de pegamento gruesas tardan más en curar y constituyen un punto débil.
Todo esto se reduce, por supuesto, a la capacidad de medir y controlar la extensión. La extensión puede lograrse de forma rudimentaria con brochas o rodillos, o de forma sofisticada con equipos de encolado automatizados. Cuanto más preciso sea el control de la extensión, mayor será el éxito. Aunque el adhesivo es algo indulgente, reducir las variables produce mejores resultados. Si se aplica mucho pegamento, se recomienda cambiar a un equipo de extensión mejor. Con equipos más rudimentarios, normalmente no es posible distinguir entre las tasas de extensión.
La medición de la tasa de propagación se realiza normalmente por peso o por medición de la película. Al medir el espesor de la película húmeda, se utiliza un calibrador de película húmeda para obtener una lectura en milésimas de pulgada (milésimas de pulgada), y aunque no es una medida tan precisa como la de #/MSGL, se puede convertir para obtener una lectura precisa. También existen fórmulas e instrucciones para calcular la medición ponderada, aunque es un proceso más complejo. Trabajar con la propagación del pegamento a lo largo del tiempo suele dar una buena idea del nivel de propagación necesario, sin necesidad de medir. Sin embargo, si es nuevo en el mundo del encolado o no lo ha hecho por su cuenta en un tiempo, puede que valga la pena analizar con más detalle la medición de la propagación.
La cantidad de pegamento exprimido bajo presión sigue siendo un buen indicador de la extensión del pegamento. Recuerda que no solo importa la cantidad, sino también la consistencia de su aplicación, y la cantidad de pegamento exprimido puede darte una idea de cada uno.
Vida útil de la olla
Una vez mezclada con agua, la resina avanzará en su etapa de curado hasta que se vuelva inutilizable. El tiempo transcurrido entre la primera mezcla y el punto de inutilización se denomina vida útil. Como ocurre con la mayoría de las instrucciones de pegado, este es un valor dinámico. Varía principalmente debido a la temperatura. Las temperaturas más altas reducen la vida útil, y viceversa con temperaturas más frías. No hay problema en refrigerar la resina mezclada para prolongar su vida útil; sin embargo, no debe bajar de 13 °C, ya que se espesará hasta el punto de no extenderse bien. ¡No congele el adhesivo!
A 70 F la vida útil será de 5-1/2 horas, y a 90 F será de 3 horas.
El adhesivo continuará curándose hasta que esté completamente duro, generalmente dentro de las 24 horas.
Solo la experiencia y un ojo atento te dirán cuándo la mezcla es inutilizable, así que prioriza el rendimiento en lugar del rendimiento. Cuando haya espesado tanto que no se extienda bien, considera la mezcla inutilizable.
Antes de que se espese demasiado, se puede añadir un poco de agua (hasta un 3%) para mantener el pegamento lo suficientemente fluido como para su uso. Además, se puede añadir una nueva mezcla de pegamento a una pequeña cantidad de producto más espeso y, tras mezclarlo, se obtendrá una nueva vida útil completa.
Horarios de montaje
El tiempo transcurrido entre la aplicación del pegamento y la aplicación de la presión máxima se denomina tiempo de montaje. Las resinas de urea ofrecen tiempos de montaje muy generosos, lo que las hace ideales para trabajos complejos que requieren un mayor tiempo de aplicación.
El ensamblaje abierto se produce después de aplicar el pegamento a la pieza de trabajo, pero antes de unirla con la superficie de contacto.
El ensamblaje cerrado se realiza después de que las superficies se han colocado juntas, pero antes de aplicar la presión/sujeción completa.
Los tiempos de montaje abiertos y cerrados están relacionados entre sí:
el tiempo máximo de montaje cerrado solo se alcanza cuando prácticamente no se da ningún tiempo abierto y se reduce aproximadamente 2 minutos por cada minuto de tiempo de montaje abierto.
Una vez más, estos son dinámicos y dependen de la velocidad de propagación, la porosidad del sustrato, el contenido de humedad y la temperatura tanto ambiente como de la temperatura del stock.
Se necesitan spreads máximos para obtener tiempos de montaje máximos
A medida que aumenta la temperatura, los tiempos de montaje admisibles disminuyen. El tiempo máximo de montaje a 21 °C es de 40 minutos y a 32 °C es de 20 minutos.
Más importante que simplemente medir el tiempo es asegurarse de que el pegamento esparcido esté lo suficientemente húmedo para transferirse a la superficie de contacto, y una vez más, esto se indica mediante una ligera gota de presión.
Preparación de stock
Los mejores resultados se obtienen con la mejor preparación del caldo. Cuanto más se respeten estas condiciones, mejores resultados.
El contenido de humedad de equilibrio (CEM) debe ser del 8-10 %, con un máximo del 12 % para el prensado en frío, y del 6-8 %, con un máximo del 10 % para el prensado en caliente. Es fundamental conocer el destino de la pieza final para que la variación del contenido de humedad no sea drástica.
Lo ideal es que la madera esté recién mecanizada dentro de las 12 horas siguientes.
Las superficies deben estar libres de polvo, suciedad, grasa u otros contaminantes.
Prensado/curado
Al igual que ocurre con la vida útil de la mezcla, tanto la presión de prensado como el tiempo de curado son dinámicos y dependen de las condiciones existentes.
La presión necesaria para desarrollar suficiente fuerza de adhesión depende de la construcción y la especie de madera utilizada, con la regla general de que las superficies deben estar en contacto íntimo entre sí durante un tiempo de curado lo suficientemente largo para desarrollar suficiente fuerza para retirarlas de la prensa/abrazaderas.
Los encolados de madera maciza requerirán desde 150 psi para especies de baja densidad hasta 250 psi para especies de alta densidad.
Los paneles prensados en frío a 21 °C (70 °F) requerirán de 4 horas de prensado para especies de baja densidad a 6 horas para especies de alta densidad. A 32 °C (90 °F), este intervalo será de 2 a 4 horas.
El prensado en frío de HPL sobre tablero se puede lograr con 40-70 psi, con los tiempos de prensado mencionados anteriormente.
Los paneles prensados en caliente requerirán entre 100 y 200 psi y, dependiendo de la profundidad hasta la línea de pegamento más profunda, requerirán entre 1 y 3,5 minutos a 250 F.
Después del prensado en frío, los paneles deben apilarse con la parte superior cargada con peso durante un período de 24 a 48 horas antes de mecanizarlos o lijarlos.
Después del prensado en caliente, los paneles deben apilarse con el peso superior durante 18 a 24 horas antes de mecanizarlos o lijarlos.
Las ureas se curan mediante acción química, lo que requiere la presencia de agua. Si el agua sale de la línea de pegamento antes de que se complete la reacción química, la unión resultante será débil.
Como se ve arriba, la velocidad de curado depende de la temperatura, y las temperaturas más altas producen curados más rápidos.
Limpieza, limpieza
Las ureas son productos a base de agua y, por lo tanto, se pueden limpiar con agua. Es preferible usar agua tibia, ya que el agua fría o caliente dificulta la limpieza.
Elimine la mayor cantidad posible de adhesivo de las superficies a limpiar antes de añadir agua. El adhesivo puro debe recogerse en un cubo y dejarse reposar hasta que se endurezca por completo, lo que deja un tapón sólido de urea. Este puede desecharse como residuo sólido en un contenedor.
El adhesivo curado de las piezas de trabajo se puede eliminar mediante lijado o mecanizado. Las ureas se consideran más fáciles de lijar que la mayoría de los adhesivos, ya que no sobrecargan las bandas de lijado ni se ablandan con el calor. Se consideran más duras en superficies mecanizadas.
Seguridad
Al igual que con cualquier producto químico industrial, se debe tener mucho cuidado al manipular adhesivos de urea. Esto se describe específicamente en la Hoja de Datos de Seguridad (MSDS), disponible para este y cualquier producto que compre y utilice.
