Inledning
Tack eller KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet i samband med materialbeteende är förknippat med KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet och kan bero på limkrafter mellan två material i kontakt eller sammanhållande krafter i ett material som överbryggar två substrat.
För tryckkänsliga lim, inklusive tejp och etiketter, definieras tack som förmågan att bilda en limbindning till ett substrat under lätt tryck och kortvarig kontakt och är ett viktigt krav för sådana produkter. För andra material och tillämpningar kan KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet vara en oönskad egenskap, t.ex. bencement som enligt ISO5833 [3] måste vara klibbfritt för att användaren ska kunna forma och applicera cementet utan att det fastnar på handskar eller appliceringshjälpmedel.
Klister kan också påverka beteendet och uppfattningen av konsumentprodukter, t.ex. vid extrudering av tjocka viskoelastiska produkter som tandkräm från tuber eller vid tuggning eller hantering av klibbiga livsmedel. Det kan också användas för att bedöma en ytas egenskaper och avgöra om den är ren eller inte. Därför kan en kvalitativ bedömning av KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet göras helt enkelt genom beröring eller känsla, men sådana bedömningar är subjektiva, svåra att kvantifiera och kan påverkas av andra ytterligare faktorer.
För många forsknings- och utvecklingsaktiviteter kan det vara användbart att screena, jämföra och kvantifiera "tack" eller "stickiness" med hjälp av ett enkelt objektivt test. För limindustrin finns det många sådana standardtester tillgängliga beroende på produkttyp, inklusive tester som loop tack, quick stick och rolling ball test.
Test med inverterad sond
Den här applikationsnoten avser ett annat test som ofta används inom limindustrin, det s.k. inverterade sondtestet. I detta test förs en inverterad sond i kontakt med limmet med en fast hastighet, kontakttryck och kontakttid. Klibbigheten registreras sedan som den maximala kraft som krävs för att bryta den resulterande bindningen.
Här kan toppen i negativ normalkraft (spänning) hänföras till "KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet", ytan under kraft-tid-kurvan till lim- eller kohesionsstyrka och den tid det tar för toppkraften att avta med 90%, ett jämförande mått på brottfrekvens eller tid som illustreras i figur 1.
Experimentell
- Tack-egenskaperna hos Blu-Tack® mättes med olika kontaktkrafter (5 N, 10 N, 15 N och 20 N).
- Mätningarna gjordes med en Kinexus rotationsreometer med en Peltier-plattpatron med en 20 mm övre platta och en 65 mm nedre platta (rostfritt stål) och en förkonfigurerad standardsekvens i programvaran rSpace.
- En provkula på 1,3 g placerades i mitten av den nedre plattan utan tryck och den övre plattan fördes i kontakt med provet med en hastighet på 10 mm/s tills erforderlig kontaktkraft uppnåddes.
- Efter en kontaktperiod på 2 sekunder ökades spalten linjärt med 10 mm/s och normalkraften registrerades som en funktion av tiden.
- Alla mätningar utfördes vid 25°C.
Resultat och diskussion
En profil för spalt och normalkraft för Blu-Tack® med en normalkraft på 10 N visas i figur 2. Den visar hur den övre plattan närmar sig provet med 10 mm/s och hur normalkraften ökar när kontakt uppstår. Efter en kontaktperiod på 2 s ökar spalten linjärt vid 10 mm/s, vilket motsvarar en minskning av tryckkraften men en kvarvarande dragkraft som motsvarar häftning och vidhäftning.
Tabell 1: Analysresultat baserat på figur 3 för olika kontakttryck
| Beskrivning av provet | Åtgärdens namn | Tid (åtgärd) (s) | Normalkraft (N) | Mellanrum (mm) | Område resultat |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 N | Maximal normalkraft | 0.3573 | -1.677 | 7.8614 | |
| 5 N | Tid för kraften att minska med 90% av toppvärdet | 0.7006 | -1.677 | 11.288 | |
| 5 N | Area under kraft-tid-kurvan (N/s) | 0.4799 | |||
| 10 N | Maximal normalkraft | 0.3525 | -3.492 | 6.6156 | |
| 10 N | Tid för kraften att minska med 90% av toppvärdet | 0.6906 | -0.3492 | 9.9909 | |
| 10 N | Area under kraft-tid-kurvan (N/s) | 0.8353 | |||
| 15 N | Maximal normalkraft | 0.3690 | -4.220 | 6.0800 | |
| 15 N | Tid för kraften att minska med 90% av toppvärdet | 0.7127 | -0.4220 | 9.5118 | |
| 15 N | Area under kraft-tid-kurvan (N/s) | 1.977 | |||
| 20 N | Maximal normalkraft | 0.3105 | -5.363 | 5.2124 | |
| 20 N | Tid för kraften att minska med 90% av toppvärdet | 0.6522 | -0.5363 | 8.6237 | |
| 20 N | Area under kraft-tid-kurvan (N/s) | 1.280 |
Jämförande resultat för de olika kontakttrycken visas i figur 3 och tabell 1. Dessa resultat avser endast dragkraften (negativ), som motsvarar KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet och vidhäftning.
Resultaten visar att den kvarvarande spänningen eller klibbigheten ökar med den applicerade normalkraften, särskilt upp till 15 N, och att endast en liten ökning observeras vid en applicerad normalkraft på 20 N. När det gäller ytan under kurvorna, som relaterar till materialets adhesiva styrka, verkar denna öka med kontaktkraften upp till 15 N och sedan observeras en minskning vid 20 N, vilket tyder på att det finns en optimal kontaktkraft mellan 10 N och 20 N som ger maximal vidhäftning under dessa förhållanden.
Tiden för normalkraften att avta med 90% av toppvärdet är likartad för kontaktkrafterna 5 N, 10 N och 15 N men något lägre för 20 N, vilket tyder på en något snabbare nedbrytning efter 20 N tryck.
Slutsats
En Kinexus rotationsreometer med avancerade axiella testfunktioner kan användas för att bedöma KlibbighetKlibbighet beskriver interaktionen mellan 2 lager av identiska (autohesion) eller olika (kohesion) material i termer av ytans klibbighet.klibbighet eller kohesiva/adhesiva egenskaper hos tryckkänsliga lim. I den här studien bedömdes och jämfördes sådana egenskaper för ett prov av Blu-Tack® med olika kontaktkrafter. Detta tyder på att det finns ett optimalt tryck mellan 10 N och 20 N som ger maximal vidhäftning under testförhållandena.