Introduktion
Trykfølsomme klæbemidler (PSA'er) er komplekse kolloide systemer. De består af to hovedkomponenter, en klæbemiddeldel, som gør limen klæbrig, og en latexdel, som hjælper klæbemidlet med at flyde. Mange tilsætningsstoffer kan bruges til at ændre limens våde egenskaber, hvor stabil den er under opbevaring, og hvordan den blandes og belægger substratoverfladen.
Under fremstillingen af PSA'er blandes mange komponenter sammen. Klæbestofemulsionen og den vandige latex blandes med andre komponenter for at fremstille klæbemidlet, der er klar til belægning. Hver komponent skal karakteriseres reologisk for at bestemme dens pumpeevne. Hele PSA'en skal også karakteriseres for at hjælpe med at bestemme pumpe- og filtreringsegenskaber.
For at estimere den forskydningshastighed, der opstår under behandlingen, kan følgende ligning bruges, hvor Q er den volumetriske strømningshastighed og r rørets radius.
Ved at måle viskositeten ved udvalgte forskydningshastigheder lidt over og under den beregnede værdi kan man generere en relevant del af strømningskurven. En Power Law-modellenPower law-modellen er en almindelig reologisk model til at kvantificere (typisk) den forskydningsfortyndende karakter af en prøve, hvor værdien tættere på nul indikerer et mere forskydningsfortyndende materiale.power law-model kan derefter tilpasses dataene, og værdier for k og n bestemmes for at beskrive flowadfærden. Power Law-modellenPower law-modellen er en almindelig reologisk model til at kvantificere (typisk) den forskydningsfortyndende karakter af en prøve, hvor værdien tættere på nul indikerer et mere forskydningsfortyndende materiale.Power Law-modellen skrives som
k er konsistensen
n er power law-indekset
η er viskositeten
σ er forskydningsspændingen
-γ er forskydningshastigheden
Konsistens har enheden Pas, men er numerisk lig med viskositeten målt ved 1 s-1. Power law-indekset går fra 0 for meget forskydningsfortyndende materialer til 1 for newtonske materialer.
Eksperimentel
- Tre trykfølsomme klæbemidler blev målt og sammenlignet i denne undersøgelse.
- Der blev foretaget rotationsreometermålinger med et Kinexus rotationsreometer med en Peltier-pladepatron og et 40 mm/1° kegleplademålesystem ved hjælp af forudkonfigurerede standardsekvenser i rSpace-softwaren.
- Der blev brugt en standardbelastningssekvens for at sikre, at begge prøver blev udsat for en ensartet og kontrollerbar belastningsprotokol.
- Alle reologimålinger blev udført ved 25 °C.
- Den relevante forskydningshastighed for flow i røret blev automatisk beregnet som en del af testsekvensen ved hjælp af indtastede værdier for rørets radius, længde og volumetriske flowhastighed.
- En forskydningshastighedstabel med en startværdi på (beregnet forskydningshastighed / 2) og en slutværdi på (beregnet forskydningshastighed x 2) blev udført, og en potenslovsmodel blev tilpasset den resulterende flowkurve.
Resultater og diskussion
Af figur 1 fremgår det, at klæbemiddel 3 har den højeste viskositet og derfor vil være sværest at pumpe og blande, efterfulgt af klæbemiddel 2 og derefter klæbemiddel 1. Klæber 3 viser en lavere værdi for η end de to andre prøver og bliver lettere at pumpe ved højere forskydningshastigheder. En forøgelse af pumpens forskydningshastighed kan hjælpe med at minimere pumpeproblemer ved at sænke prøvens viskositet. Dette er mest effektivt, når shear thinning-indekset (η) er small (<<1). En prøve med høj viskositet, f.eks. 3, vil være vanskeligere at pumpe end en prøve med lav viskositet, medmindre den har et meget small shear thinning index.
Konklusion
Formuleringer kan analyseres, og deres pumpe- og blandeevne kan vurderes før planteforsøg. Lignende formuleringer kan testes for at bestemme den bedste kombination af tilsætningsstoffer for at optimere prøven til pumpning og blanding.