Einfluss der Temperatur auf PVA-Klebstoffe und Haftfestigkeit

Alle Klebstoffe, unabhängig von ihrer Beschaffenheit, werden von den Umgebungsbedingungen im Arbeitsbereich beeinflusst. Feuchtigkeit, Staub, Staub, Temperatur können die Klebung beeinflussen und ihre Festigkeit verringern. Von allen Faktoren hat die Temperatur den stärksten Einfluss. Die Temperatur der Lagerung, die Temperatur in der Halle oder die Temperatur des zu verleimenden Holzes ist wichtig. PVA-Klebstoffe - Aracit - gehören zu den Produkten, auf die die Temperatur sowohl in der Lager- als auch in der Verarbeitungsphase einen entscheidenden Einfluss hat. Extreme Temperaturen führen zu einer schlechten Qualität der Verklebung oder zu Materialverlusten.

Welche Auswirkungen hat die Temperatur auf PVA-Klebstoffe?

Wir verstehen den Einfluss extremer Temperaturen oder großer Temperaturschwankungen besser, wenn wir die Beschaffenheit dieser Klebstoffe analysieren. PVA-Klebstoffe sind wässrige Dispersionen. Das bedeutet, dass es sich um reaktive Moleküle (Gruppen) handelt, die in Wasser so weit voneinander entfernt schwimmen, dass sie nicht miteinander reagieren. Verringert sich der Abstand, rücken die Moleküle näher zusammen und reagieren (verbinden sich), so dass ein Klebstoff mit Klebeeigenschaften entsteht.

Der Abstand zwischen den Clustern verringert sich aus mehreren Gründen, einer davon ist die abnehmende Wassermenge. Hier kommt die Temperatur ins Spiel. Wenn sie zu niedrig ist, beginnt das Wasser zu gefrieren, es bilden sich feste Kristalle, und die Flüssigkeitsmenge nimmt ab. Die reaktiven Gruppen schließen sich zusammen und reagieren schließlich miteinander. Wenn die Temperatur zu hoch ist (heiße Sommertage), ist das Ergebnis das gleiche. Das Wasser verdampft, die Gruppen rücken näher zusammen und verbinden sich miteinander.

In beiden Fällen ist die Reaktion irreversibel, da ein anderes Produkt gebildet wird, das sich von den ursprünglichen reaktiven Gruppen unterscheidet und nicht mehr in der Lage ist, mit Gegenständen zu reagieren. Das neue Produkt zersetzt sich nicht mehr, wenn die Wassermenge wieder zunimmt, so dass der Klebstoff verloren geht.

Lagerung und Transport von Klebstoffen

Im Winter und im Sommer entstehen die größten Probleme mit Klebstoffen durch Transport und Lagerung. Sehr hohe oder sehr niedrige Temperaturen führen oft dazu, dass die reaktiven Gruppen miteinander reagieren und die Qualität der Verklebung leidet.

Besonders im Winter müssen Sie bei der Lagerung von Klebstoffen vorsichtig sein. Denken Sie nicht, dass es im Lager nicht -10°C hat, so dass der Klebstoff nicht einfrieren kann. Im Wasser bilden sich Eiskristalle, sobald sich die Temperatur 0°C nähert. Der optimale Temperaturbereich für die Lagerung liegt zwischen +5°C und +35°C. Auch der Transport kann Probleme verursachen. Wenn keine beheizten Maschinen verwendet werden, können niedrige Temperaturen die Klebeeigenschaften des Klebstoffs beeinträchtigen. Dies gilt insbesondere, wenn der Klebstoff über Nacht in einer unbeheizten Maschine verbleibt.

Da solche Probleme trotz der Warnungen zu Transport und Lagerung auftreten, versuchen die Hersteller von PVA-Klebstoffen, Lösungen zu finden, um sie zu vermeiden. Es gibt Klebstoffe, die wiederholten Frost-Tau-Zyklen standhalten, wie z. B. TISZABOND D3D-Klebstoffe von der Gesellschaft vertrieben Szolvegy in Târgu Mureș. Die Klebstoffe sind so konzipiert, dass sie 3-5 Frost-Tau-Zyklen standhalten. Nach dem Auftauen ist die Viskosität leicht erhöht und der Klebstoff muss leicht gerührt werden. Fügen Sie nicht mehr Wasser als 10% hinzu, da sich die Klebeeigenschaften verringern.

PVA-Klebstoffe können solchen Frost-Tau-Zyklen nicht unbegrenzt standhalten, weshalb sie sicher transportiert und gelagert werden müssen und ihr Einfrieren nur zufällig erfolgen darf. Bleibt das Problem bestehen, ist irgendwann der Schwellenwert erreicht, bei dem die Reaktion nicht mehr umkehrbar ist und der Klebstoff vollständig beeinträchtigt wird.

Temperatur bei der Arbeit

Bei der Verarbeitung spielt die Temperatur eine sehr wichtige Rolle, sowohl für die Qualität der Verbindung als auch für die Änderung der Presszeit. Die Temperatur im Arbeitsraum ist wichtig, aber auch die Temperatur des zu verklebenden Holzes, des Klebstoffs oder der Holznebenerzeugnisse. Alle sollten ähnliche Werte aufweisen, die nahe an den von den Herstellern in den technischen Datenblättern empfohlenen Werten liegen.

Der optimale Temperaturbereich für den Arbeitsraum wird mit 18-20°C angegeben. Gehen Sie nicht davon aus, dass die Arbeit bei 15°C oder 28°C Probleme verursacht. Es ist nur die optimale Temperatur, auf die sich alle Eigenschaften auf dem Datenblatt beziehen. In der Praxis kann die Temperatur in den Werkstätten bis auf 5°C sinken oder bis auf 40°C steigen. Bei solchen Temperaturen sollte das Kleben vermieden werden, da es zu Problemen mit der Klebekraft und der Weißfärbung der Lötstelle kommen kann.

Bevor Sie mit dem Verleimen beginnen, vergewissern Sie sich, dass das Holz und der Leim aus dem Lager auf Raumtemperatur gebracht worden sind. Kaltes Holz, das in die beheizte Halle gebracht wird, kann eine vorübergehende Erhöhung der Oberflächenfeuchtigkeit aufweisen, da die Luftfeuchtigkeit bei Kontakt mit dem Holz kondensiert. Das Phänomen ist vergleichbar mit der Kondensation von Luftfeuchtigkeit an einem Glas kaltem Wasser im Sommer. Auch aus diesem Grund sollte abgewartet werden, bis das Holz die Temperatur der Halle erreicht hat, um den Feuchtigkeitsgehalt auszugleichen.

Außerdem muss der Klebstoff vor Beginn der Arbeiten auf Raumtemperatur gebracht werden. Andernfalls wird er zähflüssiger und dringt weniger in das Holz ein, wodurch die Klebekraft sinkt. Tendenziell wird er verdünnt, wodurch sich die Menge der aktiven Substanz verringert und die Verdunstungszeit in der offenen Phase erhöht. Eine Verringerung der Wirkstoffmenge führt zu einer Verringerung der Festigkeit der Verbindung.

Klebefilmbildung und Haftfestigkeit

Ein wichtiger Parameter für den Klebeprozess ist minimal erforderliche Klemmtemperatur (MTCT) und stellt die Temperatur dar, bei der der Klebstoff noch einen durchgehenden Film bilden kann. Bei niedrigeren Temperaturen hört die Filmbildung auf, und statt eines durchgehenden Films entsteht eine weiße, pulverförmige, klebfreie Schicht. Die Temperatur, bei der dies eintritt, wird auch als Bleichpunkt undi zwischen 3 und 5°C liegt.

Manchmal ist eine schlechte Verklebung aufgrund der Nichteinhaltung der Mindesttemperatur nicht erkennbar. Es scheint, dass sich der Film gebildet hat und die Verklebung stattgefunden hat. Schneidet man aber die verleimten Teile an, sieht man, dass sich im Holz weißes Pulver bildet. Wenn man die Bruchfestigkeit des Stücks prüft, wird sie viel niedriger sein als normal (mindestens 10 N/mm²).

Diese scheinbar gute Verbindung ist ein Problem, weil sie nur schwer aufzudecken ist. Deshalb versuchen die Hersteller, die Mindesttemperatur zu senken. Der Winterklebstoff TISZABOND 3011/D3D von Szolvegy ist ein solcher Klebstoff. Die Mindesttemperatur für die Filmbildung liegt bei 0 °C, so dass schwache Verbindungen bei niedrigen Temperaturen vermieden werden.

Auch sehr hohe Temperaturen verursachen Probleme. Wenn die Temperatur in der Halle sehr hoch ist, bildet der Leim in der offenen Phase schnell eine flache Pfütze. Das Wasser im Inneren des Films verdunstet langsamer, und wenn die Teile zusammengepresst werden, dringt der Leim nicht gut in das Holz ein und die Festigkeit der Leimverbindung nimmt ab. In sehr heißen Perioden, in Werkstätten, in denen die Temperatur sehr hoch ansteigt, empfiehlt es sich, die offene Phase zu verkürzen und den Klebstoff auf beide zu verklebenden Objekte aufzutragen.

Ganz gleich, welche Spielereien und höherwertigen Produkte sich die Hersteller ausdenken, halten Sie sich so weit wie möglich an die optimalen Arbeitsbedingungen. Denn die Temperatur beeinflusst nicht nur die Klebstoffe, sondern auch die Verarbeitung, und es wird schwierig sein, eine hohe Produktionsqualität aufrechtzuerhalten.