Yleistä
Tartuntakokeella mitataan tartunta- ja/tai koheesiovoimia. Koheesio on saman aineen molekyylien välinen vetovoima, kun taas adheesio tarkoittaa eri molekyylien välistä vetovoimaa, esimerkiksi aineen ja alustan välillä.
Mittausolosuhteet
Tartuntakokeet ovat hyvin yleisiä liimateollisuudessa eri tuotteiden tarttuvuuden määrittämiseksi. Seuraavassa käytetään Kinexus-rotaatioreometriä hiusvahan tarttuvuustestin suorittamiseen. Tätä varten kaupallinen hiusvahaliuska kiinnitettiin alalevylle ja pidettiin 25 °C:ssa. Ylempää levyä (halkaisija 8 mm) laskettiin, kunnes vahaan kohdistui 30 N:n normaalivoima. Kun kosketus oli kestänyt 5 sekuntia, rakoa kasvatettiin lineaarisesti nopeudella 30 mm-s-1.
Klikkaa tästä nähdäksesi testin.
Mittaustulokset
Kuvassa 1 esitetään 25 °C:ssa suoritetussa testissä saatu normaalivoiman ja ajan välinen riippuvuus. Heti kun ylempi levy nousee ylöspäin, voima kasvaa ja saavuttaa maksimiarvon kohdassa, jossa sidos katkeaa.
Tyypilliset tarttuvuustestin tulokset ovat:
- Huippupinta-ala, joka liittyy liima- tai koheesiolujuuteen testityypistä riippuen.
- Voima maksimihuipun kohdalla, jota kutsutaan tarttuvuudeksi.
- Aika, jonka kuluessa voima vähenee 90 %:lla, eli murtumisaika.
Mitä suuremmat nämä arvot ovat, sitä vahvempi on liimaus- tai koheesiokyky.
Tartuntakokeella voidaan vertailla eri materiaalien liimauskykyä. Sitä voidaan käyttää myös seuraavien parametrien vaikutuksen tutkimiseen tarttuvuuteen:
- Lämpötila
- Käytetty aksiaalivoima
- Kosketuksen kesto
- Ylemmän levyn nopeus
Testi tehtiin eri lämpötiloissa, jotta voitiin määrittää, miten hiusvahan tarttuvuuteen vaikuttaa, jos sitä säilytetään jääkaapissa tai aavikolla. Tätä varten valittiin 8 °C:n ja 50 °C:n lämpötilat. Tulokset esitetään kuvassa 2 ja taulukossa 1. Ne osoittavat, että lämpötila vaikuttaa suuresti hiusvahan tarttuvuuteen. Tarttuvuus eroaa yli 20-kertaisesti 8 °C:n ja 50 °C:n lämpötiloissa tehtyjen mittausten välillä.
Taulukko 1: Takertuvuus, koheesiolujuus ja vikaantumisaika
Lämpötila [°C] | Tack [N] | Koheesiolujuus [N/s] | Vikaantumisaika [s] |
|---|---|---|---|
| 8 | 43.1 | 16.2 | 0.82 |
| 25 | 11.8 | 3.3 | 0.74 |
| 50 | 1.8 | 0.6 | 0.69 |
Päätelmä
Lämpötilalla on merkittävä vaikutus tarttuvuustestin tuloksiin. Odotetusti mitä korkeampi säilytyslämpötila, sitä tahmeampi tämä hiusvaha on. Varastointia jääkaapissa (tyypillinen lämpötila: 8 °C) on vältettävä, koska tämä hiusvaha muuttuisi hyvin sitkeäksi, eikä se tarttuisi kunnolla ihoon ja hiuksiin.
On huomattava, että testeihin valitut parametrit vaikuttavat suuresti tuloksiin. Näin ollen eri materiaalien tarttuvuuden vertailu edellyttää samanlaisia mittausolosuhteita, erityisesti näytteen lämpötilaa, käytettyä normaalivoimaa ja ylälevyn nopeutta.