Diszperziós ragasztóanyagok tulajdonságai Általános áttekintés A ragasztás ugyan egyszerűnek tűnik, de ennek ellenére több tudományág eredményeit egyesíti. készítette: dr. Daku Lajos
A ragasztást befolyásoló tényezők - A fa tulajdonságai (és előkészítése) - A ragasztó minősége - A ragasztás művelete
Mi a ragasztás? ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK A ragasztás technológiai művelet, amely során a ragasztó a szilárd anyagok felületét tapadással (adhézió) és saját szilárdságukkal (kohézió) kötik öszsze. Az összekötött anyagok szerkezeti felépítése, eredeti tulajdonságai lényegesen nem változnak.
A ragasztott kötés kialakulása Fizikai úton: Víz/oldószer diffúziója a hordozóba (porózus felületbe) Jelemzői: - víz: duzzaszt Fizikai és kémiai úton: A kettő kombinációja ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK - diffúzió hajtóereje: koncentráció és gőznyomás-különbség - szoros illeszkedésű polimerhalmaz/film keletkezik - a polimer-szemcsék összefolyása filmképződés Befolyásolja: - belső- és kapilláris nyomás - Van der Waals erők - nehézségi erő Kémiai úton: a polimerbe reakcióképes csoportokat építenek be
ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK Diszperziós ragasztók a legáltalánosabban használt ragasztók csoportja - Jellemzői: diszperziós közeg: víz; diszpergált anyag: hőre lágyuló polimer, a szemcsék közel gömb alakúak (0,1 0,5 mm); adalékok: stabilizáló, lágyító, tartósító, sűrítő és habzásgátló szer stb; száradás után a ragasztóréteg általában nem oldódik vízben, de esetenként duzzad;
A ragasztó minősége DISZPERZIÓS KÖTŐANYAGOK FŐBB FELHASZNÁLÁSI TERÜLETEI A FAIPARI RAGASZTÓKNÁL: POLIVIN VINIL L ACETÁT T HOMOPOLIMEREK: elsősorban sorban beltéri, D1-D2 D2 vízállv llóságú ragasztókhoz MÓDOSÍTOTT PVAC HOMOPOLIMEREK: reaktív v csoportokat tartalmazó diszperziók k D3-D4 D4 vízállóságú ragasztókhoz POLIVIN VINIL L ACETÁT KOPOL POLIMEREK: speciális, nehezen ragasztható anyagokhoz pl. fólif liázás
A diszperziós faragasztók EN 204 besorolás szerinti felhasználása: D2-ES BELTÉRI RAGASZTÓ: Lakkozott felületek, fóliázás, 3D ragasztó, kárpitos ragasztó stb. Milano 11-13 October 2000 A ragasztó minősége Belső terekben, lefolyó vagy lecsapódó víz esetenkénti, nti, rövid idejű hatásának és/vagy magas páratartalomnak p kitett felületekn leteknél, l, max 18% fa nedvességtar gtar- talomig. D3-ES BELTÉRI RAGASZTÓ: Belső terekben, lefolyó vagy lecsapódó víz és/vagy magas páratartalom p gyakori, rövid idejű hatásának kitett felületekn leteknél. l. KülsK lső terekben az időjárás s hatásai ellen védett helyeken. D4-ES VÍZ V ÉS S FŐZÉSÁLLF LLÓ RAGASZTÓ: Belső terekben, magasabb hőmérsh rsékletek és s lefolyó vagy lecsapódó víz z gyakori hatásának kitett felületekn leteknél. l. Időjárási hatásoknak kitett külsk lső területeken felületi leti védelemmel. SPECIÁLIS TERÜLETEK:
Faipari ragasztók k besorolása sa és s vizsgálata Vízállóság: EN 204, HőállH llóság: WATT 91 Mérés Kondíciók D1 D2 D3 D4 7 nap normál klímán 7 nap normál klímán 3 óra hideg vízben 7 nap normál klímán 7 nap normál klímán 4 nap hideg vízben 7 nap normál klímán 6 óra forrásban lévő vízben 2 óra hideg vízben
A ragasztó minősége DISZPERZI SZPERZIÓS S RAGASZTÓK K JELLEMZŐI SZILÁRD (NEM ILLÓ) ) ANYAG TARTALOM MINIMÁLIS FILMKÉPZ PZÉSI HŐMÉRSH RSÉKLET VISZKOZITÁS NEDVESÍTÉS, S, TAPADÁS NYITOTT IDŐ ZÁRT IDŐ FAZÉKID KIDŐ
A ragasztó minősége DISZPERZI SZPERZIÓS S RAGASZTÓK K JELLEMZŐI SZILÁRD (NEM ILLÓ) ) ANYAG TARTALOM: Gyakorlatilag a hatóanyag anyag tartalmat jelenti. Alapvetően befolyásolja: - a filmképzés sebességét, -a zárt időt, - a száradási időt, -a kötéserősséget
A ragasztó minősége DISZPERZI SZPERZIÓS S RAGASZTÓK K JELLEMZŐI SZILÁRD (NEM ILLÓ) ) ANYAG TARTALOM MINIMÁLIS FILMKÉPZ PZÉSI HŐMÉRSH RSÉKLET Az a legalacsonyabb hőmérséklet, amely alatt a ragasztó nem képez folytonos filmet és nem átlátszó. Meghatározza: Polimer diszperzió tulajdonsága Adalékok (mennyisége és s minősége)
Az MFH jelentősége: Problémás hőmérsékleti eloszlások télen ragasztás kezdetekor ragasztó: + 20 C Hőmérséklet: -10 C Hőmérséklet: -10 C Ragasztandó fa: + 20 C ragasztás folyamán ragasztó: + 20 C Hőmérséklet: -5 C Ragasztandó fa: + 20 C
Ragasztás szerkezete ha a minimális filmképzési hőmérséklet alá hűl a munkadarab belső része Jó kötés Átlátszó ragasztófilm Nincs kötés Fehér porszerű réteg Jó kötés Átlátszó ragasztófilm
A ragasztó minősége DISZPERZI SZPERZIÓS S RAGASZTÓK K JELLEMZŐI SZILÁRD (NEM ILLÓ) ) ANYAG TARTALOM MINIMÁLIS FILMKÉPZ PZÉSI HŐMÉRSH RSÉKLET VISZKOZITÁS A nagy viszkozitású folyadékok változatos v reológiai tulajdonságokkal rendelkeznek A ragasztókra is kisebb-nagyobb mértm rtékben jellemző: PSZEUDOPLAS EUDOPLASZTIKUSSÁG TIXOTROPIA
REOLOGIA A ragasztó minősége BROOKFIELD VISZKOZIMÉTER
REOLÓGIAI TULAJDONSÁGOK HŐMÉRSÉKLET HATÁSA A ragasztó minősége Irányértékek
A ragasztó minősége DISZPERZI SZPERZIÓS S RAGASZTÓK K JELLEMZŐI FŐ JELLEMZŐK SZILÁRD (NEM ILLÓ) ) ANYAG TARTALOM MINIMÁLIS FILMKÉPZ PZÉSI HŐMÉRSH RSÉKLET VISZKOZITÁS NEDVESÍTÉS, S, TAPADÁS
A ragasztó minősége NEDVESÍTÉS Egy kis elmélet let A folyadékok a szilárd felületet különbözőképpen nedvesíthetik. Ezt legcélszerűbben egy folyadékcsepp viselkedése alapján modellezhetjük és az úgynevezett peremszög nagyságával jellemezhetjük θ θ: Peremszög FOLYADÉKCSEPP SZILÁRD FELÜLETEN LETEN
A ragasztó minősége Vagyis: felület előkészítése lényegesen befolyásolja a nedvesítés mértékét és ezen keresztül a ragasztás szilárdságát. csiszolatlan durva fafelület (esetleg poros) kétirányban csiszolt fafelület négyszeresen csiszolt fafelület NyME
A ragasztó minősége DISZPERZI SZPERZIÓS S RAGASZTÓK K JELLEMZŐI FŐ JELLEMZŐK SZILÁRD (NEM ILLÓ) ) ANYAG TARTALOM MINIMÁLIS FILMKÉPZ PZÉSI HŐMÉRSH RSÉKLET VISZKOZITÁS NEDVESÍTÉS, S, TAPADÁS NYITOTT IDŐ, ZÁRT IDŐ,, FAZÉKID KIDŐ
A ragasztó minősége NYITOTT IDŐ: : az az idő,, ameddig a ragasztóval bekent felület let nyitva maradhat anélk lkül, l, hogy bőrösödés b s következne k be. Értéke általában 5-105 perc, speciális esetekben 15-20 perc. ZÁRT IDŐ: : az az idő,, ameddig a ragasztózott zott munkadarabok egymásra vannak rakva, de még m g nem préselik. A ragasztó rétegből l a víz z diffúzi ziója megindul a fa felé (térfogatcs rfogatcsökkenés), a présel seléssel ssel meg kell akadályozni a ragasztóhi hiányos foltok kialakulását. Értéke 10 perc körül k l szokott lenni. FAZÉKID KIDŐ: : Csak két k t komponensű ragasztókn knál l definiálhat lható.. Az az idő,, ameddig a ragasztó felhasználhat lható.. A kétkomponensk tkomponensű ra- gasztókn knál l az edző/t /térhálósító/katalizátor tor hozzáad adása után n a térht rhálósodás s megindulhat, ezért a ragasztók k legélesedhetnek. lesedhetnek. Ez az idő 8 órától általában több t napig is terjedhet.
A ragasztás művelete Az előzőek alapján a Mechanikai szilárds rdságot befolyásolja Felületi tapadás molekuláris kölcsönhatások vagyis: a ragasztóanyag felületi feszültsége a ragasztóanyag reológiai tulajdonságai a szilárd-folyadék határfelületi energia nagysága a szilárd felület szerkezete, struktúrája, felületi energiája technológiai paraméterek hőmérséklet nyomás préselési, pihentetési és száradási idő
A ragasztás művelete A ragasztási szilárdság függése a présnyomástól, a ragasztó mennyiségétől és az időtől Adhesive bonding of wood and wood based products Part 2: Technical characteristics of wood adhesives and binders Philippe COGNARD.