مما يتكون اللاصق المذاب بالحرارة؟

يشير الذوبان الساخن إلى أي مادة لاصقة مصنوعة من البوليمرات ويتم تطبيقها أثناء ذوبانها.عادة، يتم استخدام مسدسات الغراء الصناعية لتطبيق المادة اللاصقة إما عن طريق الزناد أو ضغط الإصبع.يتم استخدام الذوبان الساخن في مجموعة من التطبيقات لمرونته، مثل التغليف، وتجليد الكتب، وصناعة الكرتون، والفنون الرسومية، والأشرطة، والملصقات، وتجميع المنتجات، وقطاع السيارات.

هناك عدة أسباب تجعل الذوبان الساخن جذابًا.أولا، أنه يعمل بسرعة.في الواقع، يمكن تعديل وقت المعالجة أو الإعداد وفقًا لمتطلبات العمل.يعتبر الذوبان الساخن آمنًا وصديقًا للبيئة للاستخدام.يمكن أن يملأ الذوبان الساخن الفجوات بالإضافة إلى ربط الأسطح الصعبة.كما أن شحنها وتخزينها أمر بسيط أيضًا.

فوائد الذوبان الساخن مقارنة بالمذيبات

تنمو شعبية المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة بسرعة، متجاوزة المواد اللاصقة القائمة على المذيبات.تتكون المواد اللاصقة ذات الأساس المذيب من خليط من مكونات مختلفة مذابة في مذيب.تلتصق المادة عندما يجف المذيب.يتغلب الذوبان الساخن المصنوع من البوليمرات على العديد من المشكلات المرتبطة بالمواد اللاصقة القائمة على المذيبات.

تعتبر المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة أسرع وأكثر اقتصادا وأكثر لزوجة وتنبعث منها مركبات عضوية متطايرة أقل بكثير مقارنة بالمواد اللاصقة القائمة على المذيبات.

بسبب تركيبته الكيميائية، يمكن العثور على الذوبان الساخن في أشكال مختلفة.يتكون هذا من العصي اللاصقة والخرز والأكياس والقضبان والحاويات والكتل والألواح والوسائد.يمكن استخدام الذوبان الساخن بطرق مختلفة، مثل من خلال الفوهات، والبثق، ونفخ الذوبان، والرش الحلزوني، وطباعة الشاشة، وطلاء القالب بالفتحة.قد تتكون معدات توزيع الذوبان الساخن من خزانات الذوبان، والنقل الفراغي، وأسطوانة أو سطل التفريغ، وأجهزة الصهر الأولية.

مواد خام

يتأثر توفر المادة الخام الساخنة وتكلفتها وأدائها ووظيفتها بالمواد الخام المستخدمة فيها.يعد البوليمر (الذي قد يكون له العديد من الأشكال) بالإضافة إلى عدد قليل من المواد المضافة هي المكونات الرئيسية للذوبان الساخن.تعتبر الراتنجات والشموع والملدنات ومضادات الأكسدة بعض الأمثلة على هذه الإضافات.ولإضفاء صفات إضافية على الذوبان الساخن، يمكن إضافة مواد كيميائية أخرى.

البوليمرات.البوليمرات هي المكونات الأساسية لمختلف أشكال الغراء وكذلك الذوبان الساخن.وهي سلاسل طويلة ومتكررة من مركبات محددة، وتختلف خصائص السلاسل حسب نوع الجزيء وطوله.

EVA (أسيتات فينيل الإيثيلين)، والبولي أوليفينات، والبوليستر، والبولي أميدات، وبوليمرات كتلة الستايرين، والبولي إيثيلين، وEMA (إيثيلين ميثيل أكريلات) أو أكريليت إن بوتيل (EnBA) هي البوليمرات الرئيسية المستخدمة في المصهورات الساخنة.

تُعزى مقاومة الحرارة، ومقاومة الصدمات، والقص، وقوة ومرونة الذوبان الساخن إلى البوليمرات.يؤثر نوع البوليمر وكميته ووزنه الجزيئي على هذه الخصائص.

تؤدي زيادة تركيز البوليمر إلى زيادة المرونة والصلابة بالإضافة إلى زيادة اللزوجة، وهو قياس لسمك السائل.تتوافق اللزوجة المنخفضة مع محتوى بوليمر أقل.

الراتنجات التي توفر الابتذال.تحدد الراتنجات جودة الالتصاق بالذوبان الساخن.Tack هو مقياس لمدى لزوجة المادة اللاصقة، مما يشير إلى المدة التي تظل فيها المادة اللاصقة ملتصقة بمجرد تطبيقها.وبالتالي، تنظم الراتنجات مدة بقاء المادة اللاصقة في شكل سائل عند ملامستها لسطح الركيزة.

علاوة على ذلك، تؤثر الراتنجات على الصفات اللاصقة للمذاب الساخن.يتأثر اختيار الراتينج بصفات لاصقة محددة، ونقطة الانصهار، ومدى تفاعله مع البوليمر الرئيسي.الصنوبري، الصنوبري المهدرج، C9، الهيدروكربون المهدرج، تربين الفينول، استر الصنوبري، وC5 هي أشكال نموذجية من الراتنجات المستخدمة في المواد اللاصقة المذوبة بالحرارة.كما أنه يستخدم المونومرات العطرية النقية.

يؤدي المزيد من الراتينج الملتصق إلى ذوبان ساخن يذوب بسرعة أكبر وبأقل قدر من الالتصاق.يمكنك تحقيق ذوبان ساخن أكثر صرامة وأكثر عدوانية مع راتنجات أقل التصاقًا.

المواد الشمعية.العوامل المهيمنة التي يكون الشمع المصهور الساخن مسؤولاً عنها في المقام الأول هي سرعة الإعداد ومدة الوقت المفتوح.تُعرف المدة اللازمة لتكوين السند بالوقت المفتوح.يمكن أن يختلف النطاق الزمني من بضع ثوانٍ فقط إلى كمية لا حصر لها (في حالة بعض المواد المصهورة الساخنة الحساسة للضغط).تحدد السرعة الثابتة مدى السرعة التي يمكن أن ينشئ بها المنصهر الساخن رابطة ذات قوة كافية.

يجب أن تتوافق كلتا القيمتين بدقة مع المعلمات المستخدمة في خطوط الإنتاج.إلى جانب التأثير على مقاومة الحرارة والتصاق المادة المصهورة الساخنة تحت درجة حرارة التطبيق، يلعب الشمع أيضًا دورًا في تحديد السرعة المحددة ووقت الفتح.

الشموع الطبيعية والصناعية والبلورية الدقيقة هي الأشكال الثلاثة الأساسية للشمع المستخدمة في الذوبان الساخن.تؤثر نسبة التبلور ونقطة الانصهار والوزن الجزيئي على خصائص الشمع.

وجود كمية أقل من الشمع يعني أن المادة المصهورة الساخنة ستكون أكثر لزوجة ومرونة، مما يؤدي إلى قدرات ربط أقوى.يؤدي انخفاض محتوى الشمع إلى انخفاض اللزوجة، ووقت إعداد أسرع، وترابط أقل عدوانية للمذاب الساخن.

المؤكسدات.في المصهورات الساخنة، تُستخدم مضادات الأكسدة بشكل أساسي لحماية المادة من التدهور خلال فترة صلاحيتها.تعد الفينولات والأمينات العطرية والفوسفات والفوسفات وBHT من مضادات الأكسدة المستخدمة غالبًا في الذوبان الساخن.

بالإضافة إلى المثبتات، تتم إضافة مضادات الأكسدة باعتدال وليس لها أي تأثير على الخصائص الفيزيائية للمذاب الساخن.بالإضافة إلى الحفاظ على المصهور الساخن أثناء التخزين، فإنه يحميه أيضًا أثناء منصهره للتطبيق والتركيب.

الملدنات.الإضافة الأكثر استخدامًا في المصهورات الساخنة، بصرف النظر عن البوليمر الأساسي والراتنج الملتصق، هي الملدنات.في الواقع، الغرض منها هو تزويد المصهور الساخن بمرونة وصلابة إضافية من خلال العمل كنوع من البوليمر الأساسي الثاني.البوليمرات عادة ما تكون زيوت هيدروكربونية منخفضة العطرية ذات خصائص جزيئية تشبه البارافين.

تعد التقلبات المنخفضة والوضوح وانعدام الرائحة من الصفات المثالية للملدنات.يمكن تقليل لزوجة المادة المصهورة الساخنة ويمكن ترطيبها بشكل أسرع عن طريق إضافة مادة ملدنة.

إلى جانب هذه المكونات الأساسية، يحتوي الذوبان الساخن أيضًا على العديد من الإضافات الإضافية لتوفير خصائص محددة مطلوبة.تمنع المبيدات الحيوية البكتيريا من النمو، بينما تعمل مواد الحشو على زيادة الحجم والقوة مع تقليل التكاليف أيضًا.يمكن أن يحتوي الذوبان الساخن أيضًا على مثبطات اللهب مع أصباغ مختلفة أو حتى لمعان.

فيديو

الخصائص اللاصقة الحرجة للذوبان الساخن

اللزوجة، واللون المنصهر، ودرجة حرارة الفشل (لالتصاق التقشير والقص)، ونقطة التليين، والالتصاق الخاص بالركيزة، والثبات الحراري، وتكوين الشقوق الباردة، والحلقة، والصفات الميكانيكية الأخرى هي السمات الأساسية التي تميز الذوبان الساخن.

اللزوجة.اللزوجة هي قياس سمك السائل أو مقاومة التدفق.تتحرك السوائل ذات اللزوجة العالية، مثل الزيت، ببطء شديد.السوائل ذات اللزوجة العالية، مثل الماء، تتدفق بسهولة أكبر.لزوجة الذوبان الساخن ليست كمية ثابتة؛بل يختلف وفقًا لدرجة حرارة التطبيق (والتي قد تتراوح بين 250 و350 درجة فهرنهايت).

يتطلب فهم اللزوجة أيضًا فهم معدل القص، وهو المعدل الذي تغير فيه طبقة السائل سرعتها عند المرور فوق سطح مجاور.

يمكن قياس لزوجة الذوبان الساخن باستخدام مجموعة متنوعة من الأدوات.يعد Brookfield Thermosel مفيدًا للقص المنخفض، كما أن التحليل الميكانيكي الديناميكي مفيد للقص العالي والمنخفض على حد سواء، كما أن مقياس الجريان الشعري مفيد للقص العالي والمرتفع للغاية.الاتزان هو وحدة اللزوجة.

تسييل هوى.يتم استخدام كل من التقنيات الذاتية والكمية لتحديد لون الذوبان الساخن على مقياس رقمي.وتشتمل هذه على مؤشر الصفرة بالإضافة إلى مقاربات جاردنر وهنتر وسايبولت.

شريحة.التقشير هو وحدة قياس تستخدم للتعبير عن القوة المطلوبة لفصل سطحين مرتبطين.يمكن قياس التقشير على أسطح مختلفة وبزوايا مختلفة (الزوايا القائمة و180 درجة هي الأكثر انتشاراً).يتم إعطاء التقشير بالجنيه لكل بوصة.

درجة حرارة الفشل.تُعرف درجة الحرارة التي يتوقف عندها المصهور الساخن عن العمل باسم درجة حرارة الفشل.لوصف الذوبان الساخن، يتم استخدام نوعين من قياسات درجة حرارة الفشل.

درجة حرارة فشل التصاق القشرة.يصبح تقشير السطحين اللذين تم لصقهما بالذوبان الساخن أسهل عند درجات الحرارة المرتفعة.يقيس PAFT مقاومة الذوبان الساخن للتقشير عند درجات حرارة مرتفعة.تبدأ درجة الحرارة في الاختبار عند 25 درجة مئوية وترتفع بمقدار 25 درجة كل ساعة.بالنسبة للعينة التي يبلغ قياسها 1 × 1 × 0.01 بوصة، يتم استخدام 100 جرام من الوزن لإحداث التقشير.

درجة حرارة فشل التصاق القص.يتم إنشاء قوة تعرف باسم القص عندما ينزلق سطحان فوق بعضهما البعض.يتم تثبيت العينة عموديًا مع تثبيت الوزن في اختبار القص.يتم تحديد قوة الذوبان الساخن من خلال الوقت الذي تستغرقه الأسطح للانفصال عن بعضها البعض.على غرار PAFT، يتم قياس SAFT باستخدام القص بدلاً من التقشير.الوزن 500 جرام، لكن درجة الحرارة هي نفسها.

نقطة التليين.تُعرف درجة الحرارة التي يبدأ عندها الغراء المصهور الساخن (أو أي غراء) بالتدفق باسم نقطة التليين.تعتبر نقطة انصهار الشمع المستخدم، أو في حالة الذوبان الساخن القائم على البوليمر المشترك لكتلة الستايرين، فإن درجة حرارة التحول للبوليمر الأساسي هي العوامل الرئيسية التي تحدد نقطة تليين الذوبان الساخن.لقياس SP، يتم استخدام طرق الحلقة والكرة وMettler بشكل متكرر.

التصاق خاص إلى الركيزة.سيحدد نوع المادة التي تحاول استخدام المصهور الساخن عليها هذا القياس.يمكن استخدام الركائز الحقيقية لتحديد خصائص مثل قوة الربط.بالإضافة إلى ذلك، يمكنك اختبار الميزة في درجات الحرارة المحيطة وشبه المحيطة والعالية.

استقرار في درجات الحرارة.تشير درجة ثبات المادة المنصهرة الساخنة عند درجات حرارة مختلفة إلى متانتها الشاملة.يتم تسخين المادة المنصهرة الساخنة إلى درجة حرارة الوعاء الخاص بها — أي درجة الحرارة التي يمكن أن تغلي عندها إذا كانت سائلة — بغرض اختبار الثبات الحراري.في درجات الحرارة المرتفعة، لا تحترق أو تنكسر المواد المصهورة الساخنة ذات الثبات الجيد في الوعاء.

يمكن استخدام اختبار الثبات الحراري للكشف عن التغيرات في الجلد والهلام والتفحم وتغيرات اللون واللزوجة.

خلق الشقوق الباردة.تميل بعض المواد المصهورة الساخنة إلى التكسر عند الطرف الآخر من نطاق درجة الحرارة.لمعرفة ما يحدث عند درجة حرارة منخفضة من التشقق، يتم إجراء الاختبارات.يتم استخدام درجات حرارة تتراوح بين 45 و15 درجة فهرنهايت في المصهورات الساخنة القائمة على أسيتات إيثيلين-فاينيل (EVA).يتم استخدام درجات حرارة تتراوح بين 30 و10 درجات للمصهورات الساخنة المعتمدة على المطاط.

تعد دراسة تكوين الشقوق الباردة أمرًا بالغ الأهمية، خاصة بالنسبة للتطبيقات في الفنون الرسومية.ويرجع ذلك إلى حقيقة أن درجات الحرارة الباردة تبرز مرونة العمود الفقري للكتاب.

ربط حلقة.فقط المصهورات الساخنة الحساسة للضغط - أي المصهورات الساخنة التي تشكل روابط عند تطبيق الضغط - تخضع لتطبيق حلقة التثبيت.تقيس الحلقة 'عدوانية' المادة الذائبة الساخنة، والتي يتم التعبير عنها عادةً بالأوقية.يكون أكثر عدوانية (يلتصق بقوة أكبر) إذا استخدمت قوة أكبر لسحب المادة المذابة الساخنة.

الصفات الميكانيكية.العديد من الخصائص الميكانيكية ذات الصلة بالذوبان الساخن.وتشمل هذه النقاط نقطة الخضوع، التي تقيس مقدار الضغط الذي يمكن أن يتحمله المصهور الساخن قبل أن يتشوه بشكل دائم، والاستطالة عند الكسر، والتي تقيس طول الوقت الذي ستمتد فيه العينة قبل الانكسار، ومعامل يونغ، الذي يقيس نسبة الإجهاد إلى الانفعال.مزيج من هذه النتائج في سمات أخرى.

المواد اللاصقة الباردة هي الخيار الأفضل في بعض الأحيان.عندما تكون الركيزة حساسة للغاية لدرجة الحرارة، يكون هذا دقيقًا بشكل خاص.يُنصح باستخدام غراء مائي في هذه الظروف.

الوظيفة والأداء والتكلفة

هناك نطاق واسع في وظائف وأداء وتكلفة السلع المصهورة على الساخن نظرًا للمواد المختلفة المستخدمة في إنشائها والصفات النهائية للمادة اللاصقة.

وضع العلامات على الذوبان الساخن باستخدام الأشرطة.بالنسبة للأشرطة والملصقات، عادة ما يكون نوع الذوبان الساخن المستخدم حساسًا للضغط.أنت بحاجة إلى عناصر يمكن قطعها بالقالب، ولها مستويات مختلفة من الدقة، وقابلة للتكوين لوضع العلامات.يمكن استخدام نطاق أقل من اللزوجة باستخدام الأشرطة، ولكن يلزم وجود مقاومة قوية للقص.

بدأت المصهورات الساخنة الحساسة للضغط تحل محل المصهورات القائمة على المذيبات، ويرجع ذلك جزئيًا إلى تحسن مقاومتها للحرارة والملدنات.

التغليف بالذوبان الساخن.يتم استخدام المصهورات الساخنة في تشكيل الصينية، ووضع العلامات على الحاويات، والعلب، والكرتون، والختم الحراري، من بين تطبيقات التغليف الأخرى.سمات الأداء الرئيسية للمواد اللاصقة للتغليف بالذوبان الساخن هي تحسين عمر الوعاء (أداء التقادم)؛انخفاض التكلفة والرائحة ودرجة حرارة التطبيق؛وتنوعها في الالتصاق.

الخصائص التالية للمصهور الساخن للتعبئة المثالية هي كما يلي: لزوجة 900 cps (عند 350 درجة فهرنهايت)، وسرعة محددة 1-2 ثانية، ووقت مفتوح 3-4 ثواني، و135 درجة فهرنهايت PAFT، و200 درجة فهرنهايت SAFT.

تعتبر المواد المصهورة الساخنة ذات الختم الحراري نوعًا محددًا من عبوات الذوبان الساخن المستخدمة في السيارات والسجاد والتعبئة المرنة مثل الأغطية والحاويات الصغيرة.يتضمن الختم الحراري تطبيق الذوبان الساخن على سطح واحد، وربط هذا السطح بسطح آخر، ثم الضغط والحرارة.

يذوب الساخنة للفنون الرسومية.عادةً، يتم تطبيق المواد المصهورة الساخنة القائمة على مادة EVA عند درجات حرارة تتراوح بين 325 و350 درجة فهرنهايت عند استخدامها في الرسومات.إنها تعمل بفعالية في درجات حرارة تتراوح من 20 إلى 120 درجة فهرنهايت ولها وقت إعداد سريع.علاوة على ذلك، فإن المواد المصهورة للرسومات لها خصائص مسطحة أو مؤشر مصيدة الماوس، مما يعني أنه عند تحريرها، فإنها لا تنغلق بشكل مفاجئ.بالإضافة إلى ذلك، فهي مقاومة لمذيبات الحبر.

يعد تطبيق الذوبان الساخن عملية حساسة يمكن إكمالها باستخدام مجموعة متنوعة من المعدات، وأكثرها شيوعًا هو البندقية.هناك تنوع في تطبيق الذوبان الساخن حتى باستخدام نفس المسدس.على سبيل المثال، يمكن استخدام فوهات مختلفة.

تم العثور على ذوبان الساخنة في كل مكان

تتميز المواد اللاصقة المذوبة بالحرارة بصفات خاصة ومرنة، مما يجعلها مفيدة في العديد من السياقات المختلفة.ومن بين الصناعات المتأثرة التعبئة والتغليف والرسومات والسيارات والتحويل وغيرها الكثير.قد نتوقع نطاقًا أوسع من التطبيقات مع تقدم تكنولوجيا البوليمر.يتم تصميم المزيد والمزيد من المصهورات الساخنة لتناسب ركائز محددة.