Ismerje meg a ragasztóiparban elérhető alkalmazások sokféleségét és azt, hogyan Rheonics vAz izzkozitás- és sűrűségérzékelőket a folyadékok sorba épített monitorozásához használják és telepítik.
Tartalomjegyzék
- Mik azok a ragasztók és tömítőanyagok?
- Ragasztópiac
- Ragasztók típusai – gyártás és alkalmazások
- Ragasztók és tömítőanyagok viszkozitása
- Ragasztók és tömítőanyagok sűrűsége
- Viszkozitás és sűrűség monitorozása és szabályozása ragasztók gyártási folyamatában
- Az SRV és SRD beépítése ragasztási folyamatokba
Mik azok a ragasztók és tömítőanyagok?
A ragasztók és a tömítőanyagok két rokon fogalom, ha két vagy több alkatrész összeragasztásáról és rögzítéséről van szó. Ez a kötés általában egy kémiailag feldolgozott paszta vagy folyadék használatát igényli, amelyet erős kötés hoznak létre a felvitt felületen.
A ragasztók és tömítőanyagok valódi eredete magából a természetből származik, és az idők kezdete óta körülvesznek minket. Manapság ragasztókra és tömítőanyagokra mindenben szükségünk van, amit használunk és látunk, az otthoni műhelyektől kezdve a csúcstechnológiás termékekig. Néhány példa erre: csomagolóipar, papírgyártás, repülőgépgyártás, repülőgépipar, építőipar, lábbeli-, autóipar, elektronikai eszközök, orvostudomány stb.
Ez az alkalmazási útmutató elmagyarázza, hogy a viszkozitás és a sűrűség hogyan befolyásolja a ragasztók gyártását és alkalmazását, valamint azt, hogy Rheonics Az SRV és SRD beépített viszkozitás- és sűrűségérzékelők segítségével monitorozhatók ezek a változók.
Ragasztópiac
A ragasztók és tömítőanyagok piacának becsült értéke 76.1-ben a globális piacon 2024 milliárd USD, és a becslések szerint 90-re eléri a közel 2029 milliárd USD-t [2]. A piac növekedése kontextusba helyezhető, tekintve, hogy a 20. századot körülbelül 10 milliárd USD értékkel zárta [3].
A ragasztó- és tömítőipar vezető országai Kína, Japán, az Egyesült Államok, az Egyesült Királyság és Németország. Ez a több milliárd dolláros iparág körülbelül 750 vállalatból áll, amelyek közül a legnagyobbak, amelyeket alább sorolunk fel, a ragasztók és tömítőanyagok globális piacának közel 50%-át uralják.
- fogantyú
- Sika
- 3M
- HB Fuller
- Vadászlegény
- ITW nagy teljesítményű polimer
- RPM International
- Avery Dennison
- DOW
A ragasztó- és tömítőanyag-ipar jelenlegi növekedése elsősorban az építőiparban és az orvosi területeken tapasztalható növekvő keresleten alapul. Az iparágat szigorúan szabályozzák a környezetvédelmi előírások betartása érdekében, ami arra ösztönzi a gyártókat, hogy új technológiákat találjanak az erőforrások hatékony felhasználása és a hulladék csökkentése érdekében.
Ragasztók típusai - Előállítás és Alkalmazások
A ragasztókat általában eredetük, az alkalmazás típusa (keményedési mód) vagy kémiai szerkezetük szerint osztályozhatjuk.
A ragasztó származhat természetes erőforrásokból (állati, növényi vagy ásványi) vagy szintetikus anyagokból (elasztomer, hőre lágyuló vagy hőre keményedő).
1. táblázat: Ragasztótípusok eredet szerint [1]
| Fő származás | Ragasztó típusok | Példák |
|---|---|---|
| Természetes | Állati | Albumin, állati eredetű ragasztó, kazein, sellak, méhviasz |
| Növényi | Természetes gyanták, Olajok és viaszok, Keményítő és dextrin - szénhidrátok, Fehérjék | |
| Ásványi anyag | Aszfalt, bitumen, szilikátok, ásványi viaszok, ásványi gyanták | |
| Szintetikus | elasztomer | Szilikon, gumi, poliuretán, poliszulfid, butil |
| Hőre lágyuló | Vinil polimerek, telített poliészterek, polivinil | |
| hőre | Epoxigyanták, telítetlen poliészterek, amino műanyagok |
Természetes ragasztók
A természetes ragasztókat szerves forrásokból nyerik, ahol a kötést természetes anyagok, például fehérje, keményítő és cellulóz biztosítják. A természetes ragasztók egyik előnye, hogy környezetbarátabbnak tekinthetők az alternatívákhoz képest. Néhány természetes ragasztó, mint például a zselatin ragasztó, 100%-ban biológiailag lebomló és újrahasznosítható is lehet, még feldolgozás után is.
A leggyakoribb természetes ragasztók a következők: keményítő ragasztók és dextrin ragasztók főként a papír- és csomagolóiparban használják. Ezeket viszonylag könnyű előállítani, így könnyen megtalálhatók a piacon alacsony áron.
A ragasztó egyfajta ragasztó, amely számos természetes anyagból, többek között fehérjékből, például zselatinból, keményítőből és cellulózból készül [4].
Keményítő ragasztók keményítőn alapulnak, ami egy természetes szénhidrát vagy polimer, és általában megtalálható a növényekben. A leggyakoribb források a kukorica, a búza, a burgonya és a borsó.
A keményítő ragasztók gyors növekedést mutattak az iparágban, mivel kémiai folyamatokkal javíthatják kötési és ellenállási tulajdonságaikat. Például, bórax (nátrium-tetraborát-dekahidrát) és nátrium-metaborát (bórax és nátrium-hidroxid) adható hozzá a keményítő ragasztó tulajdonságainak, beleértve a viszkozitást, a ragadóképességet és a kohéziós képességet, megváltoztatására [3].
Szintetikus ragasztók
A szintetikus ragasztók a következőkön alapulnak: prepolimerek or polimerekA felhasznált polimerek hőre lágyuló vagy hőre keményedő műanyagokként osztályozhatók.
A műanyagipar fejlődése lehetővé teszi az ilyen típusú ragasztók tömeggyártását, minden egyes alkalmazáshoz módosított tulajdonságokkal. A szintetikus ragasztókat különféle tárgyak gyártásában használják, a bútoroktól a repülőgépekig.
A szintetikus ragasztók fő példái a következők: epoxigyanták, uretánok és cianoakrilátokEzen ragasztók némelyike kétrészes ragasztók, ami azt jelenti, hogy két vagy több komponensként alkalmazzák őket, amelyek összekeveréskor kémiai reakcióba lépnek, és térhálós kötést képeznek.
A szintetikus ragasztók a világon leggyakrabban használt ragasztótípusok. Ennek ellenére számos kihívással is szembesülnek a korlátozott nyersanyagkészletek (olajkészletek), valamint a szintetikus vegyületek emberi egészségre és környezetre gyakorolt negatív hatása miatt.
A következő táblázat a ragasztótípusok listáját mutatja, röviden ismertetve a gyártásukat – hogyan készülnek?, az alkalmazásukat – hogyan vagy hol használják őket?, valamint a felhasználási eseteket.
2. táblázat: Ragasztótípusok, gyártás és alkalmazás
| Ragasztófajták | Termelés | Alkalmazás | Használati esetek |
|---|---|---|---|
| Keményítő ragasztó Dextrin Növényi ragasztók Vizes dextrin alapú ragasztók | Keményítőből készül, kb. 90°C-on (200°F) vízben főzve. Az oldatot ezután tapadás és egyéb tulajdonságok érdekében módosítják. Világos szalmasárga, borostyánszínű vagy barna színűek | Nyomásérzékeny folyadék Egyszerűen felvihető az aljzatra, és a ragasztó a ragadós felületnek és a könnyű nyomásnak köszönhetően megszilárdul | Papír és karton Papír ragasztás Csomagolás Címkézés Gyógyszeripar Étel és ital |
| Állati/fehérje ragasztók Meleg ragasztó Zselé ragasztó | Vízben, állati csontok és fehérjéket tartalmazó kötőszövetek forralásával állítják elő. A sovány tejből készült ragasztót kazeinragasztónak nevezik. A halak bőréből származó, magas kollagéntartalmú ragasztót halragasztónak nevezik. Általában borostyánszínű vagy barna színű | A legtöbbet kb. 60°C-on (140°F) alkalmazzák. Előzetesen vízben is feloldható. Felhordáskor a ragasztó nagyon nagy tapadású vagy viszkozitású, de nem ragadós filmmé szárad. Nem használható magas hőmérsékleten vagy magas páratartalom esetén Kazein ragasztót alkalmaznak szobahőmérsékleten, de nagyfokú nedvességállósággal rendelkező kötést képez | Könyvkötészet Dobozok Famunka Sörfőzdei palackok |
| Polivinil-acetát (PVA) ragasztó Szintetikus ragasztó Gyanta cement | Vinil-acetát monomerekből származik Vízbázisú, fehér színű Néha dextrin ragasztókkal keverve hibrid ragasztót hoznak létre | Vízben oldható Alkalmazás szobahőmérsékleten Gyorsan szárad Jó nedvességállóság A kötés bizonyos mértékig rugalmas és átlátszó, minimális hatással az aljzat esztétikájára | Faipari Crafting Csomagolás Nyomtatás (kötés) Papír és karton Építés |
| Forró olvadású ragasztók azaz etilén-vinil-acetát EVA ragasztó | Különböző olvadékragasztók léteznek, a legtöbbjük EVA kopolimerek keverésén alapul. Más polimerek, viaszok, olajok, gumi és gyanták is hozzáadhatók Alacsony illékony szerves vegyület (VOC) tartalom | Hőre lágyuló műanyag, amelyet bizonyos, a környezeti hőmérséklet feletti hőmérsékleten alkalmaznak A kötési idő változó. Egyes olvadékragasztók közvetlenül a felhordás után megkötnek, míg mások hosszabb ideig megtartják a ragadósságukat, hogy „késleltetett” tapadást biztosítsanak. Például a szilikonbevonatú védőpapír később lehúzható és az aljzatba helyezhető. | Cipőbőr Higiénia, bútorok és csomagolás orvosi Elektronikus Autóipari |
| Epoxik | Két különálló ragasztóból áll, az egyiket általában nagy viszkozitású alapgyantának, a másikat pedig általában alacsonyabb viszkozitású keményítőnek vagy katalizátornak nevezik. | Mindkét ragasztóanyag összekeverését igényli A legtöbb típus szobahőmérsékleten tárolható, de néhány melegítést igényel a térhálósodási reakció eléréséhez, javításához vagy felgyorsításához Általában körülbelül 24 órás gyógyulási időt igényel | Üvegezés Fa ragasztók orvosi Testápolási Tetőfedés és padlóburkolat Autóipari légtér |
| szilikon | A szilikon alapú szilícium-dioxid (szilícium-dioxid - SiO2), egy gyakori ásvány, amely megtalálható a homokban, a talajban, a gránitban és a kőzetekben. A kinyert homokot tisztítják, melegítik és lehűtik, így szilíciumport kapnak. A folyamat metil-klorid, polimerizált szilikon és más adalékok hozzáadásával folytatódik. | Kapható egykomponensű (RTV - szobahőmérsékleten vulkanizálódó szilikon) és kétkomponensű ragasztóként Az RTV szilikon a környezeti nedvességgel való reakció révén köt meg a felvitel során. A kétkomponensű szilikon fém, üveg és kerámia felületeken is használható. A szilikon ragasztók és tömítőanyagok magas hőmérsékleten, akár 260°C-ig (500°F) is alkalmazhatók. | Tömítőanyagok Üvegezés Fa ragasztók Tömítőanyagok Elektronika |
| poliuretán | Vivőanyaggal, például oldószerrel keverve Különböző viszkozitási és keverési arányokban gyártva Jó keverés szükséges a kiváló minőség eléréséhez Néhány izocianátokat vagy nehézfém-katalizátorokat tartalmaz, amelyek fokozott óvintézkedéseket igényelnek a kezelők egészségügyi kockázatainak elkerülése érdekében. | Kapható egy- és kétkomponensű ragasztóként. Rugalmas, de erős kötések Használható gumival, műanyaggal, fémmel, gyapjúval, papírral, kerámiával és textíliákkal Leginkább 120°C (250°F) alatti alkalmazásokra korlátozott | Tömítőanyagok Hullámkarton dobozok Többszörös laminálás |
Ragasztók és tömítőanyagok viszkozitása
Egyszerűen fogalmazva, a viszkozitás egy folyadék áramlási ellenállásaként definiálható. A folyékony állapotú ragasztókat és tömítőanyagokat nem newtoni folyadékoknak minősítik, ez azt jelenti, hogy viszkozitási értékük attól a nyírási sebességtől függ, amelynél mérik őket.
A viszkozitás nagy jelentőséggel bír a ragasztó gyártása és felhordása során, és betekintést nyújthat a sűrűség, a stabilitás, az oldószertartalom, a keverési sebesség, a molekulatömeg stb. változásaiba is. A viszkozitás a ragasztó konzisztenciájának vagy részecskeméret-eloszlásának hatékony mutatója.
A ragasztók viszkozitása a végső felhasználási esettől (pl. tömítés, ragasztás stb.) függően nagymértékben változhat. Alacsony, közepes és nagy viszkozitású ragasztók léteznek.
- Alacsony viszkozitású ragasztók: Kapszulázáshoz, kiöntéshez és impregnáláshoz használják.
- Közepes viszkozitású ragasztók: Leginkább ragasztási és tömítési alkalmazásokhoz használják.
- Nagy viszkozitású ragasztók: Csepegés- vagy megereszkedésmentességhez használatosak. Gyakoriak egyes epoxigyantáknál.
A viszkozitásmérési technológiák hagyományosan manuális mintavételt és laboratóriumi leolvasásokat igényeltek. Ez a folyamat időt és munkaórát is igényel, és nem alkalmas a folyamat valós idejű szabályozására. A laboratóriumban leolvasott tulajdonságok nem reprezentatívak a vezetékekben lévő folyadékra az eltelt idő, az ülepedés vagy a folyadék öregedése miatt.
A Rheonics Az SRV egy inline folyamatviszkoziméter, amely alkalmas a viszkozitás és a hőmérséklet inline leolvasására. Az SRV leolvassa a folyadék viszkozitásának és sűrűségének szorzatát, és az eredményt dinamikus viszkozitásként adja ki.
Az SRV különböző csővezeték-méretekben, reaktorokban, keverő- és tárolótartályokban történő telepítésekhez alkalmas, lehetővé téve a ragasztófolyadék-folyamat teljes nyomon követhetőségét. Az SRV érzékelő lehetővé teszi a ragasztók teljesen automatizált szabályozási folyamatát azáltal, hogy viszkozitási értékeket küld a vezérlőnek, amely az oldószerek vagy hígítószerek hozzáadását kezeli a kívánt eredmény elérése érdekében. Az SRV értékek a reaktorban lévő ragasztó keverési arányának vagy konzisztenciájának valós idejű monitorozására is szolgálnak, hogy a keverési arány elérésekor megtegyék a szükséges intézkedéseket.
Ragasztók és tömítőanyagok sűrűsége
Egy folyadék sűrűsége a tömegének és térfogatának aránya. A ragasztók sűrűségét a gyártás során hozzáadott vegyületek tartalmának, vagy a folyadékban lévő szilárd anyagok tartalmának és részecskeméretének a keverés előtti és utáni monitorozására használják. Így egy ragasztó sűrűsége a keverési folyamat során a helyes végső összetétel indikátoraként használható.
A Rheonics Az SRD egy beépített folyamatsűrűség- és viszkozitásmérő, amely alkalmas a sűrűség, a viszkozitás és a hőmérséklet közvetlen leolvasására. Az SRD képes kinematikai viszkozitást, koncentrációszázalékokat stb. is kiadni. Rheonics az SRD-t különböző változatokban és méretekben kínálja, hogy megfeleljen a telepítési követelményeknek.
Viszkozitás és sűrűség monitorozása és szabályozása ragasztók gyártási folyamatában
A ragasztók gyártása általában különböző anyagok keverésén vagy diszpergálásán alapul, hogy elérjék a kívánt kémiai ellenállást, hőállóságot, ütésállóságot, zsugorodást, rugalmasságot, használhatóságot és szilárdságot a végtermékben.
A Rheonics Az SRV inline viszkozitásmérő és az SRD inline sűrűség- és viszkozitásmérők alkalmasak ragasztók, ragasztók vagy keményítőgyártási folyamatok különböző pontjain történő telepítésre. Az SR típusú érzékelők lehetővé teszik a viszkozitás, a sűrűség és a hőmérséklet, valamint a származtatott paraméterek, például a koncentráció és a keverési arány inline monitorozását. A telepítés történhet közvetlenül a keverőtartályban a viszkozitás alakulásának megértése és a szükséges keverés elérésének meghatározása érdekében; tárolótartályokban a folyadék tulajdonságainak fenntartásának ellenőrzése érdekében; vagy csővezetékekben, ahogy a folyadék áramlik az egységek között.
Az SRV és SRD beépítése ragasztási folyamatokba
Tartályokban
A ragasztófolyadék keverőtartályában a viszkozitás mérése lehetővé teszi a folyadék konzisztenciájának gyors szabályozását. Ez nagyobb termelést és kevesebb erőforrás-pazarlást eredményez.
Az SRV viszkozitásmérő keverőtartályba szerelhető a felső fedél, a fal vagy az alsó rész segítségével. Felülről történő telepítés esetén -X5 hosszú beszúró szonda ajánlott. Tudjon meg többet a ...-ról. SRV-X5 és a SRD-X5A behelyezési hossznak (A) elég hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy az érzékelő elem érintkezzen a folyadékkal. A tartály falára és aljára történő telepítéshez rövid szondaváltozat használható, mint például SRV-X1 or SRV-X3Ha a tartályon vannak meglévő nyílások, az ügyfél megfontolhatja azok újrafelhasználását az SRV telepítéséhez.
Az SRD sűrűség- és viszkozitásmérő használata nem ajánlott keverési folyamatokhoz, mivel a keverési művelet túl sok zajt adhat a mérésekhez. Ha a keverőtartály recirkulációs szivattyúvezetékkel rendelkezik, az SRD könnyen telepíthető oda a következő szakaszban leírtak szerint.
Kapcsolat az Rheonics Támogatási csapat a A telepítéssel kapcsolatos javaslatokért. Az ügyfélnek meg kell osztania a tartály rajzait vagy képeit, feltüntetve a meglévő, rendelkezésre álló csatlakozókat és az üzemi feltételeket (hőmérséklet, nyomás, várható viszkozitás stb.).
Csővezetékekben
Ragasztófolyadékok csővezetékeiben az SRV és SRD érzékelők legjobb elhelyezése egy könyökös beépítés. Ez egy axiális beépítés, ahol a szonda érzékelő eleme a folyadékáramba mutat. Ez a megoldás általában hosszú behelyezésű -X5 érzékelőt igényel. Tudjon meg többet a ...-ról. SRV-X5 és a SRD-X5.
Egy hosszú, beilleszthető -X5 szonda használata lehetővé teszi az ügyfél számára, hogy a telepítési követelményektől, például a csőmérettől függően egyedi beillesztési hosszt (A) és folyamatcsatlakozást alkalmazzon. Az A beillesztési hossznak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a szonda érzékelő eleme (a következő ábrán kék zónában) érintkezésbe kerüljön az áramló folyadékkal, elkerülve a holt vagy pangó zónákat a telepítési nyílás közelében. Az érzékelő elemnek a cső egyenes szakaszába helyezése további előnnyel jár, mivel az érzékelő elem tiszta marad, miközben a folyadék a szonda áramvonalas kialakításán keresztül áramlik.
Ha a vonal kicsi (kevesebb, mint 1.5 hüvelyk), az ügyfél megfontolhatja a használatát Rheonics áramlási cellák vagy a kisebb átmérőjű Slimline -X6 szondaváltozatok. Tudjon meg többet:
Vegye figyelembe, hogy a nagy viszkozitású ragasztók könnyen lerakódásokat képezhetnek a szonda és a cső felületén. Itt az érzékelő elem körüli holt zónák elkerülése kulcsfontosságú a megbízható mérések szempontjából. Ha a szonda kézi tisztításra szorul, tekintse át a cikket: Hogyan kell tisztítani az SR típusú szondákat?
Referenciák
[1]: Ragasztók és tömítőanyagok kézikönyve
[3]: „Unalmas” bór és ragasztók | 2014-09-02 | Ragasztó- és tömítőipar (adhesivesmag.com)
[4]: Természetes ragasztók ipari alkalmazásokhoz (lddavis.com)
