The effect of phenol-formaldehyde adhesive modification with fire retardant on the properties of birch plywood

• Autorzy: Kawalerczyk Jakub , Dziurka Dorota , Mirski Radosław , Trociński Adam , Wieruszewski Marek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.7745

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of phenol-formaldehyde adhesive modification with fire retardant on the properties of birch plywood. The study investigated how the modification of phenol-formaldehyde adhesive with a mixture of potassium carbonate and urea affect the properties of plywood. Based on the investigations of the viscosity, gel time and solid content of PF resin mixture containing various amounts of modifiers with various compositions it was found that modification led to major decrease in viscosity, caused the elongation of gelling time and reduced the solid content. In all variants modification of the resin led to significant improvement in plywood flammability evaluated on the basis of parameters such as: weight loss, time of ignition and burned area. The addition of fire retardant to the resin caused a decrease of shear strength. Composition of the modifier had a significant effect on bonding quality, however all plywood samples retained good values exceeding 1 N/mm2 required by EN 314-2 (1993).

PL

Wpływ modyfikacji żywicy fenolowo-formaldehydowej z wykorzystaniem środka ogniochronnego na właściwości brzozowej sklejki. W pracy zbadano wpływ modyfikacji żywicy fenolowo-formaldehydowej z wykorzystaniem mieszaniny węglanu potasu i mocznika na właściwości wytworzonej sklejki. Na podstawie wyników badań mieszaniny klejowej zawierającej różne ilości modyfikatora o różnym składzie stwierdzono, że modyfikacja środka wiążącego spowodowała obniżenie jego lepkości, wydłużenie czasu żelowania oraz zmniejszenie zawartości suchej substancji. W każdym z zastosowanych wariantów dodatek modyfikatora poprawił natomiast właściwości palne sklejki poprzez wydłużenie czasu zapłonu, zmniejszenie ubytku masy oraz powierzchni wypału. Modyfikacja żywicy PF wpłynęła negatywnie na wytrzymałość na ścinanie spoiny klejowej, jednakże wszystkie sklejki osiągnęły wartości przekraczające 1 N/mm2 wymagane w normie EN 314-2.

Słowa kluczowe

EN

fire retardant; plywood; impregnation

PL

sklejka; impregnacja

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2019
• Tom: No. 106
• Strony: 107--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kawalerczyk Jakub

• Department of Wood Based Materials, Faculty of Wood Technology, Poznan University of Life Sciences

autor

Dziurka Dorota

• Department of Wood Based Materials, Faculty of Wood Technology, Poznań University of Life Sciences

autor

Mirski Radosław

• Department of Wood Based Materials, Faculty of Wood Technology, Poznań University of Life Sciences

autor

Trociński Adam

• Department of Wood Based Materials, Faculty of Wood Technology, Poznań University of Life Sciences

autor

Wieruszewski Marek

• Department of Wood Based Materials, Faculty of Wood Technology, Poznań University of Life Sciences

Bibliografia

• 1. BEKHTA P., BRYN O., SEDLIAČIK J., NOVÁK I. 2016: Effect of different fireretardants on birch plywood properties. Acta Facultatis Xylologiae Zvolen 58(1); 59-66.
• 2. BOHM M., SALEM M.Z.M., SRBA J. 2012: Formaldehyde emission monitoring fromvariety solid wood, plywood, blockboard and flooring products manufactured forbuilding and furnishing materials. J. Hazard. Mater. 221-222; 68-79.
• 3. BORYSIUK P., KRAJEWSKI K., BORUSZEWSKI P., JENCZYK-TOŁŁOCZKO I.,JABŁOŃSKI M. 2011: Bonding quality of veneers protected with fire-proofingpreservation based on diammonium hydrogen phosphate, citric acid and sodiumbenzoate. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Forestry and WoodTechnology 73; 158-161.
• 4. BUENO F., NAVARRO A.B., BANON M.V., DE MORENTIN M., MORTALLAGARCIA J. 2014: Treatment of natural wood veneers with nano-oxides to improve theirfire behavior. 2nd International Conference on Structural Nano Composites: 64.
• 5. DEMIR A., AYDIN I., OZTURK H. 2018: Formaldehyde release from plywoodmanufactured with two types of urea formaldehyde resins after fire retardant treatmentof veneers. Drvna Industrija 69(2); 193-199.
• 6. DZIURKA D., BRACHACZEK N., JASTRZĄB M., AND KALINOWSKI T. 2017:Effects of a method of introducing a fire retardant on bond quality of experimentalplywood. Annals of WULS-SGGW Forestry and Wood Technology 99; 32-36.
• 7. EN 1245: 2011: – Adhesives – Determination of pH.
• 8. EN 314-1: 2004: Plywood. Bonding quality. Test methods.
• 9. EN 314-2: 1993: Plywood. Bonding quality. Requirements.
• 10. EN 827: 2005: Adhesives – Determination of conventional solid content and constantmass solids content.
• 11. GREXA O., HORVÁTHOVÁ E., BEŠINOVA O., LEHOCKÝ P. 1999: Flameretardant treated plywood. Polymer Degradation and Stability 64(3); 529-533.
• 12. GRZEŚKOWIAK W. 2012: Evaluation of the effectiveness of the fire retardant mixturecontaining potassium carbonate using a cone calorimeter. Fire and Materials 36; 75-83.
• 13. GRZEŚKOWIAK W., COFTA G., JANIAK G. 2016: Influence of impregnation timeon degree of wood-based materials fire protection. Annals of Warsaw University of LifeSciences - SGGW, Forestry and Wood Technology 94; 278-282.
• 14. KAWALERCZYK J., DZIURKA D., MIRSKI R., GRZEŚKOWIAK W. 2019: Theeffect of veneer impregnation with a mixture of potassium carbonate and urea on theproperties of manufactured plywood. Drewno 62(203); 106-116.
• 15. ŁUKAWSKI D., GRZEŚKOWIAK W., DUKARSKA D., MAZELA B., LEKAWARAUSA., DUDKOWIAK A. 2019: The influence of Surface modification of woodparticles with carbon nanotubes on properties of particleboard glued with phenolformaldehyderesin. Drewno 62(203); 93-105.
• 16. MAHR M.S., HÜBERT T., SABEL M., SCHARTEL B., BAHR H., MILITZ H. 2012:Fire retardanty of sol-gel derived titana wood-inorganic composites. Journal ofMaterials Science 47(19); 6849-6861.
• 17. MIRSKI R., DZIURKA D., ŁĘCKA J. 2011: Potential of shortening pressing time orreducing pressing temperature for plywood resinated with PF resin modified usingalcohols and esters. European Journal of Wood and Wood Products 69; 317-323.
• 18. PN-C-89352-3: 1996: – Wood adhesives. Test methods – Determination of gelationtime.
• 19. SELLERS T. 1989: Diiscyanate/furfural adhesives for bonding plywood. Forest ProductJournal 39; 53-56.
• 20. SOLTANI A., HOSSEINPOURPIA R., ADAMOPOULO S., TAGHIYARI H.R.,GHAFFARIA E. 2016: Effects of Heat-Treatment and Nano-Wollastonite Impregnationon Fire Properties of Solid Wood. BioResources 11(4); 8953-8967.
• 21. WANG M., WANG X., LI L., JI H. 2014: Fire performance of plywood treated withammonium polyphosphate and 4A zeolite. BioResources, 9(3); 4934-4945.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).