Influence de la température sur les adhésifs PVA et la force d'adhérence

Tous les adhésifs, quelle que soit leur nature, sont influencés par les conditions environnementales de l'espace de travail. L'humidité, la poussière, la température peuvent influencer l'adhérence et diminuer sa force. De tous les facteurs, c'est la température qui a l'effet le plus important. La température du stockage, la température du hall ou la température du bois à coller sont importantes. Adhésifs PVA - type aracite - sont parmi ceux sur lesquels la température a une influence déterminante, tant dans la phase de stockage que dans la phase de travail. Les températures extrêmes entraînent une mauvaise qualité du collage ou une perte de matériau.

Quels sont les effets de la température sur les adhésifs PVA ?

Nous comprenons mieux l'influence des températures extrêmes ou des grandes variations de température en analysant la nature de ces adhésifs. Les adhésifs PVA sont des dispersions aqueuses. Cela signifie qu'il s'agit de molécules réactives (groupes) qui flottent dans l'eau à une distance suffisante pour ne pas réagir les unes avec les autres. Lorsque la distance diminue, les molécules se rapprochent et réagissent (se lient), formant l'adhésif avec des propriétés de collage.

La distance entre les grappes diminue pour un certain nombre de raisons, dont l'une est la diminution de la quantité d'eau. C'est là que la température intervient. Lorsqu'elle est trop basse, l'eau commence à geler, des cristaux solides se forment et la quantité de liquide diminue. Les groupes réactifs commencent à se rapprocher et finissent par réagir. Lorsque la température est trop élevée (journées chaudes d'été), le résultat est le même. L'eau s'évapore, les groupes se rapprochent et se lient.

Dans les deux cas, la réaction est irréversible car il se forme un autre produit, différent des groupes réactifs d'origine, qui n'a plus la capacité de réagir pour coller des objets. Le nouveau produit ne se décompose plus lorsque la quantité d'eau augmente à nouveau, ce qui entraîne la perte de l'adhésif.

Stockage et transport des adhésifs

En hiver comme en été, les principaux problèmes des adhésifs sont liés au transport et au stockage. Des températures très élevées ou très basses entraînent souvent une réaction des groupes réactifs entre eux, ce qui nuit à la qualité de la liaison.

C'est surtout en hiver qu'il faut être prudent lors du stockage des adhésifs. Ne pensez pas qu'il ne fait pas -10°C dans l'entrepôt et que l'adhésif ne peut donc pas geler. Des cristaux de glace commencent à apparaître dans l'eau dès que la température s'approche de 0°C. La plage de température optimale pour le stockage se situe entre +5°C et +35°C. Le transport peut également poser des problèmes. À moins d'utiliser des machines chauffées, les basses températures peuvent affecter les propriétés de collage de l'adhésif. Surtout si l'adhésif est laissé pendant la nuit dans une machine non chauffée.

Comme ces problèmes surviennent malgré les avertissements concernant le transport et le stockage, les fabricants d'adhésifs PVA tentent de trouver des solutions pour les éviter. Il existe des adhésifs qui résistent aux cycles répétés de gel et de dégel, tels que le Adhésifs TISZABOND D3D distribués par l'entreprise Szolvegy à Târgu Mureș. Les adhésifs sont conçus pour résister à 3-5 cycles de gel-dégel. Après décongélation, la viscosité augmente légèrement et l'adhésif doit être légèrement remué. Ne pas ajouter plus d'eau que 10% car les propriétés de l'adhésif diminuent.

Les adhésifs PVA ne peuvent pas résister indéfiniment à de tels cycles de gel et de dégel, ils doivent donc être transportés et stockés en toute sécurité et leur congélation ne doit être qu'accidentelle. Si le problème persiste, il arrive un moment où le seuil est atteint où la réaction n'est plus réversible et où l'adhésif est totalement compromis.

Température au travail

Lors du travail, la température joue un rôle très important, à la fois pour obtenir une liaison de qualité et pour modification du temps de pressage. La température de l'atelier est importante, mais aussi celle du bois, de l'adhésif ou des sous-produits du bois à coller. Tous doivent avoir des valeurs similaires, proches des valeurs recommandées par les fabricants dans les fiches techniques.

La plage de température optimale pour la salle de travail est considérée comme étant comprise entre 18 et 20°C. N'imaginez pas que travailler à 15°C ou 28°C puisse poser des problèmes. Ce n'est qu'à la température optimale que se réfèrent toutes les propriétés de la fiche technique. Dans la réalité, la température des ateliers peut descendre jusqu'à 5°C ou monter jusqu'à 40°. Il est préférable d'éviter de coller à de telles températures, car des problèmes de force d'adhérence et de blanchiment de la ligne de soudure peuvent survenir.

Avant de commencer à coller, assurez-vous que le bois et la colle ont été amenés de l'entrepôt à la température ambiante. Le bois froid amené dans le hall chauffé peut présenter une augmentation temporaire de l'humidité de surface due à la condensation de l'humidité atmosphérique au contact du bois. Ce phénomène est similaire à la condensation de l'humidité de l'air sur un verre d'eau froide en été. C'est une raison supplémentaire d'attendre que le bois atteigne la température du hall et rééquilibre ainsi son humidité.

La colle doit également être amenée à température ambiante avant de commencer le travail. Sinon, elle sera plus visqueuse et pénétrera moins dans le bois, ce qui diminuera la force d'adhérence. La tendance sera de la diluer, ce qui réduira la quantité de substance active et augmentera le temps d'évaporation de la phase ouverte. La diminution de la quantité de substance active entraîne une diminution de la force d'adhérence.

Formation d'un film adhésif et force d'adhérence

Un paramètre important dans le processus de collage est température de serrage minimale requise (MTCT) et est la température à laquelle l'adhésif peut encore former un film continu. À des températures inférieures, le film cesse de se former et, au lieu d'un film continu, on obtient une couche blanche, poudreuse et non collante. La température à laquelle ce phénomène se produit est également appelée point de blanchiment eti est compris entre 3 et 5°C.

Parfois, un mauvais collage dû au non-respect de la température minimale n'est pas perceptible. Il semble que le film soit formé et que le collage ait eu lieu. Mais si vous coupez les parties collées, vous verrez une poudre blanche se former dans le bois. En testant la résistance à la rupture de la pièce, on constate qu'elle est nettement inférieure à la normale (min.10 N/mm²).

Cette adhérence apparemment bonne est un problème parce qu'elle est difficile à découvrir. C'est pourquoi les fabricants essaient d'abaisser la température minimale. La colle d'hiver TISZABOND 3011/D3D de Szolvegy est l'une de ces colles. La température minimale de formation du film est de 0°C, ce qui permet d'éviter les faibles adhérences à basse température.

Les températures très élevées posent également des problèmes. Si la température dans la salle est très élevée, la colle forme rapidement une flaque peu profonde dans la phase ouverte. L'eau contenue dans le film s'évapore plus lentement, et lorsque les pièces sont pressées ensemble, la colle ne pénètre pas bien dans le bois et la force du collage diminue. Pendant les périodes très chaudes, dans les ateliers où la température monte très haut, il est recommandé d'avoir un temps de phase ouverte plus court et d'appliquer la colle sur les deux objets à coller.

Quels que soient les gadgets et les produits de meilleure qualité imaginés par les fabricants, il convient de s'en tenir autant que possible aux conditions de travail optimales. En effet, la température influe également sur la finition, et pas seulement sur les adhésifs, et il sera difficile de maintenir une qualité de production élevée.