Wpływ temperatury na kleje PVA i siłę wiązania

Na wszystkie kleje, niezależnie od ich rodzaju, mają wpływ warunki środowiskowe w miejscu pracy. Wilgotność, kurz, pył, temperatura mogą wpływać na wiązanie, zmniejszając jego wytrzymałość. Spośród wszystkich czynników najsilniejszy wpływ ma temperatura. Ważna jest temperatura przechowywania, temperatura hali lub temperatura klejonego drewna. Kleje PVA - typu aracytowego - są jednymi z tych, na które temperatura ma decydujący wpływ, zarówno w fazie przechowywania, jak i pracy. Ekstremalne temperatury skutkują niską jakością wiązania lub utratą materiału.

Jaki wpływ ma temperatura na kleje PVA?

Lepiej rozumiemy wpływ ekstremalnych temperatur lub dużych wahań temperatury, analizując naturę tych klejów. Kleje PVA są dyspersjami wodnymi. Oznacza to, że są to reaktywne cząsteczki (grupy), które unoszą się w wodzie na tyle daleko od siebie, że nie reagują ze sobą. Gdy odległość się zmniejsza, cząsteczki zbliżają się do siebie i reagują (łączą się ze sobą), tworząc klej o właściwościach wiążących.

Odległość między klastrami zmniejsza się z wielu powodów, z których jednym jest malejąca ilość wody. W tym miejscu pojawia się temperatura. Gdy jest zbyt niska, woda zaczyna zamarzać, tworzą się stałe kryształy, a ilość cieczy maleje. Grupy reaktywne zaczynają zbliżać się do siebie i reagować. Gdy temperatura jest zbyt wysoka (gorące letnie dni), rezultat jest taki sam. Woda paruje, grupy zbliżają się do siebie i wiążą się ze sobą.

W obu przypadkach reakcja jest nieodwracalna, ponieważ powstaje inny produkt, różniący się od oryginalnych grup reaktywnych, który nie ma już zdolności reagowania z przyklejanymi przedmiotami. Nowy produkt nie rozkłada się już, gdy ilość wody ponownie wzrasta, a zatem klej zostaje utracony.

Przechowywanie i transport klejów

Zimą i latem największe problemy z klejami wynikają z transportu i przechowywania. Bardzo wysokie lub bardzo niskie temperatury często powodują, że grupy reaktywne reagują ze sobą, co pogarsza jakość wiązania.

Szczególnie zimą należy zachować ostrożność podczas przechowywania klejów. Nie myśl, że w magazynie nie ma -10°C, więc klej nie może zamarznąć. Kryształki lodu zaczynają pojawiać się w wodzie, gdy tylko temperatura zbliży się do 0°C. Optymalny zakres temperatur przechowywania wynosi od +5°C do +35°C. Transport również może powodować problemy. Jeśli nie są używane ogrzewane maszyny, niskie temperatury mogą wpływać na właściwości wiążące kleju. Zwłaszcza jeśli klej zostanie pozostawiony na noc w nieogrzewanej maszynie.

Ponieważ takie problemy występują pomimo ostrzeżeń dotyczących transportu i przechowywania, producenci klejów PVA starają się znaleźć rozwiązania, które pozwolą ich uniknąć. Istnieją kleje odporne na powtarzające się cykle zamrażania i rozmrażania, takie jak Kleje TISZABOND D3D dystrybuowane przez spółkę Szolvegy w Târgu Mureș. Kleje są zaprojektowane tak, aby wytrzymać 3-5 cykli zamrażania-rozmrażania. Po rozmrożeniu lepkość nieznacznie wzrasta i klej należy lekko wymieszać. Nie należy dodawać więcej wody niż 10%, ponieważ właściwości kleju ulegną pogorszeniu.

Kleje PVA nie są w stanie wytrzymać takich cykli zamrażania-rozmrażania w nieskończoność, więc muszą być transportowane i przechowywane w bezpieczny sposób, a ich zamrażanie może być tylko przypadkowe. Jeśli problem będzie się utrzymywał, w pewnym momencie osiągnięty zostanie próg, przy którym reakcja nie będzie już odwracalna, a klej zostanie całkowicie uszkodzony.

Temperatura podczas pracy

Podczas pracy temperatura odgrywa bardzo ważną rolę, zarówno w osiąganiu wysokiej jakości wiązania, jak i w Zmiana czasu prasowania. Ważna jest temperatura w pomieszczeniu roboczym, ale także temperatura drewna, kleju lub drewnianych produktów ubocznych. Wszystkie powinny mieć podobne wartości, zbliżone do wartości zalecanych przez producentów w kartach danych technicznych.

Za optymalny zakres temperatur w pomieszczeniu roboczym uważa się 18-20°C. Nie należy wyobrażać sobie, że praca w temperaturze 15°C lub 28°C spowoduje problemy. Jest to jedynie optymalna temperatura, do której odnoszą się wszystkie właściwości podane w karcie katalogowej. W rzeczywistości temperatura w warsztacie może spaść nawet do 5°C lub wzrosnąć do 40°. Najlepiej jest unikać klejenia w takich temperaturach, ponieważ mogą wystąpić problemy z siłą klejenia i wybieleniem linii lutowniczej.

Przed rozpoczęciem klejenia należy upewnić się, że drewno i klej zostały doprowadzone z magazynu do temperatury pokojowej. Zimne drewno przyniesione do ogrzewanej hali może mieć tymczasowy wzrost wilgotności powierzchni z powodu kondensacji wilgoci atmosferycznej w kontakcie z drewnem. Zjawisko to jest podobne do kondensacji wilgoci z powietrza na szklance zimnej wody w lecie. Jest to kolejny powód, dla którego należy poczekać, aż drewno osiągnie temperaturę hali i w ten sposób zrównoważy swoją wilgotność.

Klej należy również doprowadzić do temperatury pokojowej przed rozpoczęciem pracy. W przeciwnym razie będzie on bardziej lepki i będzie słabiej wnikał w drewno, zmniejszając siłę wiązania. Tendencją będzie rozcieńczanie go, zmniejszając w ten sposób ilość substancji czynnej i wydłużając czas odparowania fazy otwartej. Zmniejszenie ilości substancji czynnej prowadzi do zmniejszenia siły wiązania.

Tworzenie warstwy kleju i siła wiązania

Ważnym parametrem w procesie łączenia jest minimalna wymagana temperatura mocowania (MTCT) i jest temperaturą, w której klej może nadal tworzyć ciągłą warstwę. W niższych temperaturach film przestaje się tworzyć i zamiast ciągłego filmu powstaje biała, sproszkowana, pozbawiona lepkości warstwa. Temperatura, w której to następuje, jest również nazywana punkt wybielania ii wynosi od 3 do 5°C.

Czasami słabe wiązanie spowodowane nieprzestrzeganiem minimalnej temperatury nie jest zauważalne. Wygląda na to, że film został utworzony i nastąpiło wiązanie. Jeśli jednak przetniesz klejone części, zobaczysz biały proszek tworzący się w drewnie. Testując wytrzymałość elementu na zerwanie, będzie ona znacznie niższa niż normalnie (min. 10 N/mm²).

To pozornie dobre wiązanie stanowi problem, ponieważ trudno je odkryć. Dlatego producenci starają się obniżyć minimalną temperaturę. Takim klejem jest klej zimowy TISZABOND 3011/D3D firmy Szolvegy. Minimalna temperatura błonotwórcza wynosi 0°C, co pozwala uniknąć słabych połączeń w niskich temperaturach.

Bardzo wysokie temperatury również stwarzają problemy. Jeśli temperatura w hali jest bardzo wysoka, klej szybko tworzy płytką kałużę w fazie otwartej. Woda wewnątrz warstwy będzie parować wolniej, a gdy elementy zostaną do siebie dociśnięte, klej nie wniknie dobrze w drewno, a wytrzymałość połączenia klejowego spadnie. W bardzo gorących okresach, w warsztatach, w których temperatura wzrasta bardzo wysoko, zaleca się krótszy czas fazy otwartej i nakładanie kleju na oba sklejane przedmioty.

Bez względu na to, jakie sztuczki i produkty wyższej jakości wymyślają producenci, trzymaj się optymalnych warunków pracy tak bardzo, jak to możliwe. Ponieważ temperatura wpływa również na wykończenie, a nie tylko na kleje, trudno będzie utrzymać wysoką jakość produkcji.