Yapıştırıcı endüstrisindeki uygulama çeşitliliğini ve bunların nasıl kullanıldığını öğrenin Rheonics vAkışkanların hat içi izlenmesi için izosite ve yoğunluk sensörleri kullanılır ve kurulur.
İçerik Tablosu
- Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri Nelerdir?
- Yapıştırıcı Pazarı
- Yapıştırıcı Çeşitleri – Üretim ve Uygulamalar
- Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri için Viskozite
- Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri için Yoğunluk
- Yapıştırıcı üretim sürecinde viskozite ve yoğunluk izleme ve kontrolü
- Yapıştırıcı proseslerde SRV ve SRD montajı
Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri Nelerdir?
Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri, iki veya daha fazla parçayı birbirine yapıştırma ve bağlama söz konusu olduğunda birbiriyle ilişkili iki terimdir. Bu birleştirme genellikle uygulandığı yüzeyde güçlü bir bağ oluşturmak için kimyasal olarak işlenmiş bir macun veya sıvının kullanılmasını gerektirir.
Yapıştırıcıların ve sızdırmazlık maddelerinin gerçek kökenleri doğanın kendisinden gelir ve zamanın başlangıcından beri etrafımızdadır. Günümüzde yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddeleri, ev atölyelerinden yüksek teknoloji ürünlerine kadar kullandığımız ve gördüğümüz her şeyde gereklidir. Bazı örnek endüstriler paketleme, kağıt üretimi, uçak üretimi, havacılık, inşaat, ayakkabı, otomotiv, elektronik cihazlar, tıbbi vb.'dir.
Bu Uygulama Notu, viskozite ve yoğunluğun yapıştırıcıların üretimi ve uygulanması açısından nasıl önemli olduğunu ve Rheonics Bu değişkenlerin izlenmesinde SRV ve SRD hat içi viskozite ve yoğunluk sensörleri kullanılabilir.
Yapıştırıcı Pazarı
Yapıştırıcılar ve sızdırmazlık malzemeleri pazarının 76.1 yılında küresel pazarda tahmini değeri 2024 milyar ABD doları olup 90 yılına kadar yaklaşık 2029 milyar ABD dolarına ulaşması öngörülmektedir [2]. Pazarın büyümesi, 20. yüzyılı yaklaşık 10 milyar ABD doları değerinde kapattığı düşünüldüğünde bağlamına oturtulabilir [3].
Yapıştırıcı ve sızdırmazlık sektöründeki lider ülkeler Çin, Japonya, ABD, İngiltere ve Almanya'dır. Bu milyarlarca dolarlık sektör, aşağıda listelenen en büyük şirketlerle yaklaşık 750 şirketten oluşur ve yapıştırıcılar ve sızdırmazlık malzemeleri için küresel pazarın neredeyse %50'sini yönetir.
- işlemek
- Sika
- 3M
- HB Fuller
- Avcı
- ITW Performans Polimeri
- RPM Uluslararası
- Avery Dennison
- DOW
Yapıştırıcılar ve sızdırmazlık malzemeleri sektörünün mevcut büyümesi, öncelikle inşaat ve yapı sektöründeki uygulamalara ve tıbbi alanlardaki artan talebe dayanmaktadır. Sektör, üreticileri kaynakları verimli kullanmak ve atıkları azaltmak için yeni teknolojiler bulmaya teşvik eden çevre standartlarına ulaşmak için sıkı bir şekilde düzenlenmektedir.
Yapıştırıcı Çeşitleri - Üretim ve Uygulamalar
Yapıştırıcılar genel olarak kökenlerine, uygulama türlerine (kürleme yöntemi) veya kimyasal yapılarına göre sınıflandırılabilirler.
Yapıştırıcı doğal kaynaklardan (hayvansal, bitkisel veya mineral) veya sentetik malzemelerden (elastomer, termoplastik veya termoset) elde edilebilir.
Tablo 1: Kökenlerine göre yapıştırıcı türleri [1]
| Ana köken | Yapıştırıcı Çeşitleri | Örnekler |
|---|---|---|
| Doğal (Madenden) | Hayvan | Albümin, Hayvansal tutkal, Kazein, Şellak, Balmumu |
| Sebze | Doğal reçineler, Yağlar ve mumlar, Nişasta ve dekstrin - karbonhidratlar, Proteinler | |
| Mineral | Asfalt, bitüm, silikatlar, mineral mumlar, mineral reçineler | |
| Sentetik | elastomer | Silikon, kauçuk, poliüretan, polisülfit, butil |
| Termoplastik | Vinil polimerleri, doymuş polyesterler, Polivinil | |
| ısı ile sertleşen | Epoksiler, doymamış polyesterler, amino plastikler |
Doğal Yapıştırıcılar
Doğal yapıştırıcılar, bağlanmanın protein, nişasta ve selüloz gibi doğal maddelerle sağlandığı organik kaynaklardan elde edilir. Doğal yapıştırıcıların bir avantajı, alternatiflerine kıyasla daha çevre dostu olarak kabul edilebilmeleridir. Bazı doğal yapıştırıcılar, örneğin jelatin tutkalı, Ayrıca işlendikten sonra bile %100 biyolojik olarak parçalanabilir ve geri dönüştürülebilir.
En yaygın doğal yapıştırıcılar şunlardır: nişasta yapıştırıcıları ve dekstrin yapıştırıcıları esas olarak Kağıt ve Paketleme endüstrilerinde kullanılır. Üretimleri nispeten kolaydır, bu nedenle piyasada düşük fiyatlara kolayca bulunabilirler.
Tutkal, jelatin, nişasta ve selüloz gibi proteinler de dahil olmak üzere birçok doğal maddeden oluşan bir yapıştırıcı türüdür [4].
Nişasta yapıştırıcıları bitkilerde normal olarak bulunan doğal bir karbonhidrat veya polimer olan nişastaya dayanır. En yaygın kaynaklar Mısır, Buğday, Patates ve Bezelyedir.
Nişasta yapıştırıcıları, kimyasal işlemlerle bağlanma ve direnç özelliklerini geliştirme yeteneği nedeniyle sektörde hızla büyümüştür. Örneğin, boraks (sodyum tetraborat dekahidrat) ve sodyum metaborat (boraks ve sodyum hidroksit) viskozite, yapışkanlık ve kohezyon gibi nişasta yapıştırıcı özelliklerini değiştirmek için eklenebilir [3].
Sentetik Yapıştırıcılar
Sentetik yapıştırıcılar şunlara dayanmaktadır: ön polimerler or polimerlerKullanılan polimerler termoplastikler veya termosetler olarak sınıflandırılabilir.
Plastik endüstrisindeki gelişmeler, bu tür yapıştırıcıların her uygulama için modifiye edilmiş özelliklerle seri üretilmesine olanak tanır. Sentetik yapıştırıcılar, mobilyadan uçaklara kadar çeşitli nesnelerin yapımında kullanılır.
Sentetik yapıştırıcıların başlıca örnekleri şunlardır: epoksiler, üretanlar ve siyanoakrilatlarBu yapıştırıcıların bazıları şunlardır: iki bileşenli yapıştırıcılar, karıştırıldıklarında kimyasal reaksiyona girerek çapraz bağlı bir eklem oluşturan iki veya daha fazla bileşen olarak uygulandıkları anlamına gelir.
Sentetik yapıştırıcılar dünyada en yaygın kullanılan yapıştırıcı türüdür. Buna rağmen, sınırlı ham maddeler (petrol rezervi) ve sentetik bileşiklerin insan sağlığı ve çevre üzerindeki olumsuz etkisi nedeniyle birçok zorlukla da karşı karşıyadır.
Sonraki tabloda yapıştırıcı türlerinin bir listesi yer almakta olup, üretimleri (nasıl yapılırlar), uygulamaları (nasıl veya nerede kullanılırlar) ve kullanım durumları kısaca belirtilmektedir.
Tablo 2: Yapıştırıcı türleri, üretim ve uygulama
| Yapıştırıcı Çeşitleri | üretim | Uygulama | Kullanım durumları |
|---|---|---|---|
| Nişasta yapıştırıcısı Dekstrin Bitkisel yapıştırıcılar Sulu dekstrin bazlı yapıştırıcılar | Nişastadan üretilir, yaklaşık 90°C'de (200°F) suda pişirilir. Daha sonra çözelti yapışkanlık ve diğer özellikler açısından modifiye edilir Açık saman renginden kehribar rengine veya kahverengiye kadar değişen renktedirler | Basınca duyarlı sıvı Alt tabakaya basitçe uygulanır ve yapıştırıcı, yapışkan yüzeyi ve hafif basınç uygulaması nedeniyle katılaşır | Kağıt ve karton Kağıt yapıştırma Paketleme Etiketleme İlaç Yiyecek ve içecek |
| Hayvansal/Protein yapıştırıcıları Sıcak tutkal Jöle yapıştırıcı | Protein içeren hayvan kemikleri ve bağ dokularının kaynatılmasıyla suda hazırlanır Yağsız sütten elde edilen bir tutkala kazein tutkalı denir Balık derisinden elde edilen ve kolajen açısından zengin bir yapıştırıcıya balık yapıştırıcısı denir Genellikle kehribar renginden kahverengiye kadar değişir | Çoğu yaklaşık 60°C'de (140°F) uygulanır. Ayrıca önceden suda çözülebilir Uygulama sırasında yapıştırıcı çok yüksek bir yapışkanlığa veya viskoziteye sahiptir ancak yapışkan olmayan bir film halinde kurur Yüksek sıcaklıklarda veya yüksek nemde kullanılmaz Kazein tutkalı uygulanır oda sıcaklığında, ancak yüksek derecede nem direncine sahip bir bağ oluşturur | Ciltçilik Kutular Doğrama işleri Bira fabrikası şişeleri |
| Polivinil asetat (PVA) yapıştırıcı Sentetik yapıştırıcı Reçine çimentosu | Vinil asetat monomerlerinden türetilmiştir Su bazlı, beyaz renk Bazen hibrit yapıştırıcı oluşturmak için dekstrin yapıştırıcılarla karıştırılır | Suda çözülebilir Oda sıcaklığında uygulama Hızlı kürlenir İyi nem direnci Bağlanma, alt tabakanın estetiği üzerinde minimum etkiyle bir dereceye kadar esnek ve şeffaftır | Ağaç Üretmek Paketleme Baskı (ciltleme) Kağıt ve karton Yapı |
| Sıcak Eriyik Yapıştırıcılar yani Etilen vinil asetat EVA yapıştırıcı | Çeşitli sıcak eriyen yapıştırıcılar vardır, çoğu EVA'nın kopolimerlerinin karıştırılmasına dayanır Diğer polimerler, mumlar, yağlar, kauçuk ve reçineler eklenebilir Düşük seviyede uçucu organik bileşikler (VOC) | Termoplastik, ortam sıcaklığının belirli üzerindeki sıcaklıklarda uygulanır Ayarlama süresi değişir. Bazı sıcak eriyen yapıştırıcılar uygulandıkları anda tam olarak ayarlanırken, diğerleri "gecikmeli" bir yapışma sağlamak için yapışkanlıklarını daha uzun süre korurlar. Örneğin, silikon kaplı ayırma kağıdı daha sonra soyulup alt tabakaya yerleştirilebilir | Ayakkabı, deri Hijyen, mobilya ve paketleme Tıbbi Elektronik Otomotiv |
| epoksiler | İki ayrı yapıştırıcıdan oluşur, biri genellikle yüksek viskoziteye sahip baz reçinesi olarak adlandırılır, diğeri ise sertleştirici veya katalizör olarak adlandırılır ve genellikle daha düşük viskoziteye sahiptir | Her iki yapıştırıcının karıştırılmasını gerektirir Çoğu tür oda sıcaklığında ayarlanacaktır, ancak bazıları çapraz bağlama reaksiyonuna ulaşmak, onu geliştirmek veya hızlandırmak için ısıtmaya ihtiyaç duyar Genellikle yaklaşık 24 saatlik bir kürlenme süresi gerektirir | cam Ahşap yapıştırıcılar Tıbbi Kişisel bakım Çatı kaplama ve döşeme Otomotiv Uzay |
| silikon | Silikon, kum, toprak, granit ve kayalarda bulunan yaygın bir mineral olan silikaya (silisyum dioksit - SiO2) dayanır. Çıkarılan kum saflaştırılır, ısıtılır ve soğutulur ve silikon tozu elde edilir. İşlem, metil klorür, polimerize silikon ve diğerlerinin eklenmesiyle devam eder. | Tek parça (RTV - Oda sıcaklığında vulkanize eden silikon) ve iki parça yapıştırıcı olarak mevcuttur RTV silikonu, uygulama sırasında ortam nemi ile reaksiyona girerek kürlenir İki parçalı silikon metal, cam ve seramikle kullanılabilir Silikon yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddeleri, 260°C'ye (500°F) kadar yüksek sıcaklık uygulamaları için uygundur | Mastikler cam Ahşap yapıştırıcılar Conta malzemeleri Elektronik |
| Poliüretan | Çözücü gibi bir taşıyıcı malzeme ile karıştırılmış Farklı viskozite ve karışım oranlarında üretilir Harika kalite elde etmek için iyi karıştırmaya ihtiyaç vardır Bazıları, operatörler için sağlık risklerinden kaçınmak için ekstra önlem gerektiren izosiyanatlar veya ağır metal katalizörleri içerir | Tek komponentli ve çift komponentli yapıştırıcı olarak mevcuttur. Esnek ama güçlü bağlar Kauçuk, plastik, metal, yün, kağıt, seramik ve kumaşlarla kullanılabilir Çoğunlukla 120°C'nin (250°F) altındaki uygulamalarla sınırlıdır | Mastikler Oluklu kartonlar Çoklu laminasyonlar |
Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri için Viskozite
Basit bir ifadeyle, viskozite bir sıvının akışa karşı direnci olarak tanımlanabilir. Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri sıvı hallerinde Newtonyen olmayan sıvılar olarak sınıflandırılır, bu da viskozite okumalarının ölçüldükleri kayma hızına bağlı olduğu anlamına gelir.
Yapıştırıcının üretimi ve uygulanması sırasında viskozite büyük önem taşır ve ayrıca yoğunluk, kararlılık, çözücü içeriği, karıştırma oranı, molekül ağırlığı vb. değişiklikler hakkında fikir verebilir. Viskozite, yapıştırıcının kıvamının veya parçacık boyutu dağılımının etkili bir göstergesidir.
Yapıştırıcıların viskozitesi, nihai kullanım durumuna (örneğin sızdırmazlık, bağlama vb.) bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Düşük, orta ve yüksek viskoziteli yapıştırıcılar bulunabilir.
- Düşük viskoziteli yapıştırıcılar: Kapsülleme, dolgu ve emprenye için kullanılır.
- Orta viskoziteli yapıştırıcılar: Çoğunlukla yapıştırma ve sızdırmazlık uygulamalarında kullanılır.
- Yüksek viskoziteli yapıştırıcılar: Damlamama veya sarkmama gereksinimleri için kullanılır. Bazı epoksiler için yaygındır.
Geleneksel olarak viskozite ölçüm teknolojileri manuel örnekleme ve laboratuvar okumaları gerektiriyordu. Bu süreç hem zaman hem de insan saatleri gerektirir ve sürecin gerçek zamanlı kontrolü için uygun değildir. Laboratuvarda okunan özellikler, geçen zaman, tortulaşma veya sıvının eskimesi nedeniyle hatlardaki sıvıyı temsil etmez.
MKS Rheonics SRV, viskozite ve sıcaklığın hat içi okumaları için uygun bir hat içi proses viskozimetresidir. SRV, akışkanın viskozite ve yoğunluğunun çarpımını okur ve sonucu dinamik viskozite olarak çıkarır.
SRV, farklı boru hattı boyutlarındaki, reaktörlerdeki, karıştırma ve depolama tanklarındaki kurulumlar için uygundur ve yapıştırıcı akışkan prosesinin tam izlenebilirliğini sağlar. SRV sensörü, viskozite ölçümlerini istenen sonucu elde etmek için çözücü veya incelticilerin eklenmesini sağlayan bir kontrol cihazına göndererek yapıştırıcıların tamamen otomatik bir kontrol sürecini mümkün kılar. SRV ölçümleri ayrıca, reaktördeki yapıştırıcının karışım oranının veya kıvamının gerçek zamanlı izlenmesi ve karışım oranına ulaşıldığında gerekli önlemlerin alınması için de kullanılır.
Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri için Yoğunluk
Bir sıvının yoğunluğu, kütlesinin hacim başına oranıdır. Yapıştırıcıların yoğunluğu, üretimde eklenen bileşiklerin içeriğini veya sıvının içindeki katıların ve parçacık boyutlarının içeriğini karıştırmadan önce ve sonra izlemek için kullanılır. Bu nedenle, bir karıştırma sürecinde yapıştırıcının yoğunluğu, doğru nihai bileşimin bir göstergesi olarak kullanılabilir.
MKS Rheonics SRD, yoğunluk, viskozite ve sıcaklığın satır içi okumaları için uygun bir satır içi proses yoğunluğu ve viskozite ölçerdir. SRD ayrıca kinematik viskozite, konsantrasyon yüzdeleri vb. çıktısı verebilir. Rheonics Kurulum gereksinimlerine uyacak şekilde SRD'yi farklı versiyonlarda ve boyutlarda sunmaktadır.
Yapıştırıcı üretim sürecinde viskozite ve yoğunluk izleme ve kontrolü
Yapıştırıcı üretimi genellikle son üründe istenilen kimyasal dayanımı, ısıl özellikleri, darbe dayanımını, büzülmeyi, esnekliği, servis kolaylığını ve mukavemeti elde etmek için farklı malzemelerin karıştırılması veya dağıtılması esasına dayanır.
MKS Rheonics Hat içi viskozimetre SRV ve hat içi yoğunluk ve viskozite ölçer SRD, yapıştırıcı, tutkal veya nişasta üretim süreçlerinin farklı noktalarına kurulum için uygundur. Type-SR sensörler, viskozite, yoğunluk ve sıcaklığın yanı sıra konsantrasyon ve karıştırma oranı gibi türev parametrelerin hat içi izlenmesini sağlar. Kurulum, viskozite değişimini anlamak ve gerekli karışıma ne zaman ulaşıldığını belirlemek için doğrudan karıştırma tankına; akışkan özelliklerinin korunduğunu doğrulamak için depolama tanklarına; veya akışkan üniteler arasında akarken boru hatlarına yapılabilir.
Yapıştırıcı proseslerde SRV ve SRD montajı
Tanklarda
Bir yapıştırıcı sıvının karıştırma tankının içindeki viskozite ölçümleri, sıvının kıvamının kontrolü üzerinde hızlı bir eylem sağlar. Bu, daha fazla üretim ve daha az kaynak israfı ile sonuçlanır.
SRV viskozimetresi, karıştırma tankına üst kapaktan, duvardan veya alttan takılabilir. Üstten takılacaksa, -X5 uzun giriş probu önerilir. Daha fazla bilgi edinin SRV-X5 ve SRD-X5. Ekleme uzunluğu (A), algılama elemanının sıvıyla temas halinde olması için yeterince uzun olmalıdır. Tank duvarına ve tabanına kurulum, aşağıdaki gibi kısa bir prob çeşidini kullanabilir: SRV-X1 or SRV-X3Tankta mevcut portlar mevcutsa, müşteri bunları SRV kurulumu için yeniden kullanmayı düşünebilir.
Karıştırma işlemi okumalara çok fazla gürültü ekleyebileceğinden, SRD yoğunluk ve viskozite ölçer karıştırma işlemleri için önerilmez. Karıştırma tankında bir devridaim pompası hattı varsa, SRD bir sonraki bölümde açıklandığı gibi oraya kolayca takılabilir.
Ulaşın Rheonics Destek Ekibi Kurulum için tavsiye için. Müşteri, tankın çizimlerini veya resimlerini paylaşmalı, mevcut tüm portları ve çalışma koşullarını (Sıcaklık, Basınç, Beklenen Viskozite, vb.) belirtmelidir.
Boru hatlarında
SRV ve SRD'nin yapıştırıcı sıvı boru hatlarındaki en iyi olası konumu dirsek montajıdır. Bu, probun algılama elemanının sıvı akışına baktığı eksenel bir montajdır. Bu çözüm genellikle uzun bir yerleştirme gerektirir -X5 sensörü. Daha fazla bilgi edinin SRV-X5 ve SRD-X5.
Uzun bir ekleme -X5 probu kullanmak, müşterinin hat boyutu gibi kurulum gereksinimlerine bağlı olarak özel bir ekleme uzunluğuna (A) ve işlem bağlantısına sahip olmasını sağlar. Ekleme uzunluğu A, probun algılama elemanının (bir sonraki Şekilde mavi bölgede) akan sıvıyla temas halinde olması ve kurulum portuna yakın ölü veya durgunluk bölgelerinden kaçınılması için yeterli olmalıdır. Algılama elemanını borunun düz bölümüne yerleştirmek, sıvı probun aerodinamik tasarımının üzerinden akarken algılama elemanını temiz tutmanın ek avantajına sahiptir.
Eğer çizgi küçükse (1.5 inçten az) müşteri şunları kullanmayı düşünebilir: Rheonics akış hücreleri veya daha küçük çaplı Slimline -X6 prob çeşitleri. Daha fazla bilgi edinin:
Yüksek viskoziteli yapıştırıcıların prob ve boru yüzeylerinde kolayca tortular oluşturabileceğini düşünün. Burada, algılama elemanının etrafındaki ölü bölgelerden kaçınmak güvenilir okumalar için anahtardır. Probun manuel temizliğe ihtiyacı varsa, şu makaleyi inceleyin: Type-SR probları nasıl temizlenir?
Referanslar
[1]: Yapıştırıcılar ve Sızdırmazlık Malzemeleri El Kitabı
[4]: Endüstriyel Uygulamalar İçin Doğal Tutkallar (lddavis.com)
