Resumo: O artigo analiza en detalle a influencia na calidade da propiedade de nivelación do adhesivo no proceso de laminación. Ademais, menciona que, en lugar de avaliar o rendemento de nivelación xulgando se existe..."Manchas brancas" ou "burbullas", é a transparencia dos produtos laminados a que podería ser o estándar de avaliación do rendemento de nivelación no adhesivo.
1. O problema das burbullas e a nivelación da cola
As manchas brancas, as burbullas e a pouca transparencia son problemas comúns de calidade de aspecto no procesamento de materiais compostos. Na maioría dos casos, os procesadores de materiais compostos atribúen os problemas anteriores á mala nivelación do adhesivo!
1.1 Esta cola non é esa cola
Os procesadores de materiais compostos poden devolver os barrís de adhesivo sen abrir e sen usar aos provedores baseándose no xuízo dunha nivelación deficiente do adhesivo, ou presentar queixas ou reclamacións aos provedores.
Cómpre sinalar que a cola que se considera que ten un rendemento de nivelación deficiente é unha "solución de traballo da cola" que foi preparada/diluída polos clientes e ten unha viscosidade dun valor específico. A cola devolvida é o balde de cola orixinal sen abrir.
Estes dous baldes de "cola" son conceptos e cousas completamente diferentes!
1.2 Indicadores de avaliación para a nivelación de cola
Os indicadores técnicos para avaliar o rendemento de nivelación do adhesivo deberían ser a viscosidade e a tensión de molladura superficial. Ou mellor dito, "a fluidez da cola" é unha combinación da "fluidez da cola" e a "mollabilidade da cola".
Á temperatura ambiente, a tensión de molladura superficial do acetato de etilo é duns 26 mN/m.
A concentración orixinal no barril (contido de sólidos) dos adhesivos de poliuretano a base de solventes empregados no campo do procesamento de materiais compostos adoita estar entre o 50 % e o 80 %. Antes de implementar o procesamento de materiais compostos, os adhesivos mencionados anteriormente deben diluírse a unha concentración de traballo de arredor do 20 % ao 45 %.
Debido a que o compoñente principal na solución de traballo adhesiva diluída é o acetato de etilo, a tensión de molladura superficial da solución de traballo adhesiva diluída estará máis preto da tensión de molladura superficial do propio acetato de etilo.
Polo tanto, sempre que a tensión de mollabilidade superficial do substrato composto empregado cumpra os requisitos básicos do procesamento de materiais compostos, a mollabilidade do adhesivo será relativamente boa!
A avaliación da fluidez da cola baséase na viscosidade. No campo do procesamento de materiais compostos, a chamada viscosidade (é dicir, viscosidade de traballo) refírese ao tempo en segundos que experimenta o fluído de traballo da cola ao saír da cunca de viscosidade, medido usando un modelo específico de cunca de viscosidade. Pódese considerar que o fluído de traballo da cola preparada a partir de diferentes graos de cola orixinal de balde ten a mesma "viscosidade de traballo", e o seu "fluído de traballo" ten a mesma "fluidez da cola"!
Noutras condicións sen cambios, canto menor sexa a "viscosidade de traballo" do "fluído de traballo" preparado co mesmo adhesivo de tipo de marco, mellor será a súa "fluidez adhesiva"!
Máis concretamente, para varios graos diferentes de adhesivos, se o valor de viscosidade da solución de traballo diluída é de 15 segundos, entón a solución de traballo preparada con estes graos de adhesivos ten a mesma "nivelación de cola".
1.3 A propiedade niveladora da cola é unha característica do fluído de traballo da cola
Algúns alcohois non forman un fluído viscoso cando se abre o barril, senón un proxectil xelatinoso sen fluidez. Necesitan disolverse e diluírse cunha cantidade axeitada de solvente orgánico para obter a concentración e viscosidade de cola desexadas.
É obvio que o rendemento nivelador da cola é unha avaliación da solución de traballo formulada nunha "concentración de traballo" específica, en lugar dunha avaliación da cola de barril orixinal sen diluír.
Polo tanto, é incorrecto atribuír a mala nivelación da cola ás características comúns dunha determinada marca de cola de balde orixinal!
2. Factores que afectan á nivelación do adhesivo
Non obstante, para a solución de traballo adhesiva diluída, si que hai diferenzas no nivel de auga do adhesivo!
Como se mencionou anteriormente, os principais indicadores para avaliar o rendemento de nivelación do fluído de traballo adhesivo son a tensión de molladura superficial e a viscosidade de traballo. O indicador da tensión de molladura superficial non mostra cambios significativos dentro do rango de concentración de traballo convencional. Polo tanto, a esencia dunha nivelación deficiente do adhesivo é que, durante o proceso de aplicación, a viscosidade do adhesivo aumenta anormalmente debido a certos factores, o que resulta nunha diminución do seu rendemento de nivelación!
Que factores poden causar cambios na viscosidade da cola durante a súa aplicación?
Hai dous factores principais que poden causar cambios na viscosidade da cola, un é a temperatura da cola, pero a concentración da cola.
En circunstancias normais, a viscosidade dun fluído diminúe ao aumentar a temperatura.
Nos manuais de usuario proporcionados por diferentes empresas de adhesivos, adoitan indicarse os valores de viscosidade da solución adhesiva (antes e despois da dilución) medidos cun viscosímetro rotatorio ou cun vaso de viscosidade a unha temperatura do líquido de 20 °C ou 25 °C (é dicir, a temperatura da propia solución adhesiva).
Do lado do cliente, se a temperatura de almacenamento do balde orixinal de cola e diluínte (acetato de etilo) é superior ou inferior a 20 °C ou 25 °C, a temperatura da cola preparada tamén será superior ou inferior a 20 °C ou 25 °C. Naturalmente, o valor real da viscosidade da cola preparada tamén será inferior ao valor de viscosidade indicado no manual. No inverno, a temperatura do adhesivo preparado pode ser inferior a 5 °C e, no verán, a temperatura do adhesivo preparado pode ser superior a 30 °C!
Cómpre sinalar que o acetato de etilo é un solvente orgánico extremadamente volátil. Durante o proceso de volatilización do acetato de etilo, este absorberá unha gran cantidade de calor da solución adhesiva e do aire circundante.
Na actualidade, a maioría das unidades de laminación en máquinas de materiais compostos son abertas e están equipadas con dispositivos de escape locais, polo que unha gran cantidade de solvente evaporarase do disco adhesivo e do cilindro. Segundo as observacións, despois dun período de funcionamento, a temperatura do fluído de traballo da cola na bandexa de cola ás veces pode ser máis de 10 °C inferior á temperatura ambiente circundante!
A medida que a temperatura da cola diminúe gradualmente, a viscosidade da cola aumentará gradualmente.
Entón, o rendemento de nivelación dos adhesivos a base de solventes deteriórase gradualmente coa prolongación do tempo de funcionamento do equipo.
Noutras palabras, se queres manter a estabilidade da nivelación de adhesivos a base de solventes, debes usar un controlador de viscosidade ou outros medios similares para manter a viscosidade do adhesivo estable durante todo o proceso de aplicación.
3. Indicadores de avaliación para obter resultados correctos de nivelación da cola
A avaliación do resultado da nivelación da cola debe ser unha característica do produto composto nunha fase específica, e o resultado da nivelación da cola refírese ao resultado obtido despois de aplicar a cola. Do mesmo xeito que a "velocidade máxima deseñada" dun coche é unha característica do produto, a velocidade real de condución do vehículo na estrada en condicións específicas é outro resultado.
Unha boa nivelación da cola é a condición fundamental para acadar bos resultados de nivelación. Non obstante, un bo rendemento de nivelación da cola pode non resultar necesariamente en bos resultados de nivelación da cola e, mesmo se a cola ten un rendemento de nivelación deficiente (é dicir, alta viscosidade), aínda se poden conseguir bos resultados de nivelación da cola en situacións específicas.
4. A correlación entre os resultados da nivelación da cola e os fenómenos das "manchas brancas" e as "burbullas"
As "manchas brancas, burbullas e transparencia" deficientes son varios resultados indesexables en produtos compostos. Hai moitas razóns para os problemas mencionados, e a mala nivelación da cola é só unha delas. Non obstante, a razón da mala nivelación da cola non se debe só a unha mala nivelación da cola!
Un mal resultado de nivelación da cola pode non levar necesariamente á aparición de "manchas brancas" ou "burbullas", pero pode afectar á transparencia da película composta. Se a microplanitude do substrato composto é deficiente, mesmo que o resultado de nivelación do adhesivo sexa bo, aínda existe a posibilidade de que se formen "manchas brancas e burbullas".
Data de publicación: 17 de xaneiro de 2024