Полимеры, например, используемые при гибкой упаковке, создают проблемы с увлажнением, потому что многие современные клеящие вещества сами основываются на тех же или аналогичных полимерах и поэтому обладают одинаковой поверхностной энергией. Так же просто, как простое правило большого пальца, для обеспечения хорошего увлажнения поверхностная энергия (натяжение) склеиваемого и клеящего веществ должны отличаться минимум на 10 тыс. Н/м. Полимеры в таблице 12.1 показаны в порядке повышения поверхностной энергии и, следовательно, повышения легкости сцепления для данного клеящего вещества. Поверхностную энергию этих полимеров можно повысить на 20% путем модификации химической структуры этих поверхностей при использовании коронного разряда или обработки открытым пламенем.
Второе требование хорошего склеивания состоит в том, чтобы клеящее веществополностьюPувлажнило миниатюрные контуры склеиваемых поверхностей. Это может произойти только в том случае, если поверхностная энергия склеиваемого вещества будетPвыше, чем поверхностная энергия клеящего вещества (глава 7).
Близкий молекулярный контакт между склеиваемой поверхностью и клеящим веществом. Для того, чтобы силы склеивания начали действовать, расстояние между молекулами этих двух материалов должно составлять менее 0,5 нм. Фактически никакие два твердых материала не могут так близко подойти друг к другу, потому что большинство поверхностей имеет шероховатость минимум в несколько сотен нанометров. Для того, чтобы обеспечить достаточно близкий контакт надо деформировать по крайней мере одну поверхность так, чтобы она подошла к другой. Поскольку для твердых материалов это практически невозможно, роль клеящего вещества заключается в том, чтобы протечь в миниатюрные канавки и неравномерности обеих поверхностей и образовать сцепление между ними.
Концепции смачивания и поверхностной энергии, применяемые к склеиванию и соединению в главе 7, далее рассматриваются в конце данной главы для разработки теорий склеивания. Здесь мы только сделаем попытку рассмотреть условия, которые требуются для получения хорошего склеивания. В общем, нас интересует склеивание двух поверхностей, путем косвенного контакта с промежуточным материалом клеящим веществом. В результате получается сэндвич клеящего вещества между двумя склеиваемыми поверхностями. Успех склеивания зависит от двух следующих факторов:
В настоящее время клеящие вещества находят широкое применение в различных отраслях, где требуется склеивание еще более широкого диапазона различных материалов. От переплета книг и до получения , от керамики до авиаконструкций, от деревообработки до корпусов автомобилей везде клеящие вещества играют важную роль; высокие технологии требуют разработки высокотехнологичных клеящих веществ. В тех видах промышленности, которые связаны с печатью, можно сконцентрировать внимание на конечной обработке печати и перерабатывающих процессах, таких как переплетное дело и требования к упаковочному процессу для соединения бумаги, картона и пластиковых пленок. Однако, насколько широк диапазон субстратов и требований к продукции, настолько же велик арсенал клеящих веществ, которые разработаны для удовлетворения этих требований.
Клеящие вещества применяются в течение нескольких тысяч лет. Разбитые глиняные сосуды, склеенные сосновой смолой, первым известным горячим расплавом, были обнаружены в могилах древних фараонов Египта. Самое раннее из известных применений животного клея датируется 1500 г. до н.э., и самые первые клеящие вещества, использованные человечеством, конечно, основывались на натуральных продуктах, таких как животный клей, смола деревьев, крахмал, латексная резина и казеин. И эти вещества до сих пор продолжают использоваться как в своем простом, так и в модифицированном виде. Синтетический клей появился только в 1940 году, но с тех пор разработки расширились во много раз. Например, для гофрокартона ранее использовался силикат натрия на минеральной основе, а теперь применяются крахмалы, модифицированные смолами, которые дают более гибкое и мягкое соединение. Крахмально-декстриновый клей, используемый для производства картона, во многих случаях заменен поливинилацетатной эмульсией. Разработка новых клеящих веществ идет рука об руку с разработкой синтетических полимеров. Клеящие вещества обязательно содержат термопластик или полимеры с поперечными связями.
Адгезия и клеящие вещества - Блог e-upakovka.com
Комментариев нет:
Отправить комментарий