Miért nem tapad ugyanaz a ragasztószalag ugyanolyan erősen különböző felületekhez? Ez a kérdés a felületi energiáról és a felületi feszültségről szól! A tintateszt és a szükséges információk segítségével előre látható, mennyire jól tapad és ragad egy ragasztó egy adott felületre.
Hogyan láthatjuk előre a jövőt egy tintacseppel?
Vizsgálati módszerek és kutatás
A felületi feszültség határozza meg, milyen erősen tapad egy ragasztószalag a felületre. A „tintateszt” megmutatja ezt.
A vízmolekulák felületi feszültsége
Felületek: Feszültség és energia
A felületi feszültség és a felületi energia két különböző dolog. Ez könnyen megérthető: Egy folyadékban a molekulák minden irányba mozognak; a molekulák közötti erők teljesen semlegesítik egymást. A felületen egészen más a helyzet: itt a molekulák közötti erők felülről hatnak; a molekulák befelé mozognak, a folyadék belseje felé.
A folyadék külső oldalán „bőr” képződik, amelyet a levegőben a felületi feszültség tart össze. A felületi feszültség az oka, hogy a folyadék a lehető legkisebbnek akarja megtartani felületét. Ezért vesznek fel a tintacseppek gömbalakot. A felületi energia ezzel szemben az az energiamennyiség, amely a kötések megtöréséhez, azaz új felület keletkezéséhez szükséges. A két terminust gyakran szinonimaként használják a folyadékoknál.
Alacsony energiájú felületeken a folyadék gömb alakban marad. Nagy energiájú felületeken a folyadék egyenletesen eloszlik, ami azt jelenti, hogy: a felület megfelelő a ragasztószalagnak.
Nagy energia, erős kötés
Az anyag felületi energiája határozza meg, mennyire tapad hozzá a ragasztószalag. A következő szabály működik alapelvként: Minél nagyobb egy anyag felületi energiája, annál jobban tapad hozzá a ragasztószalag vagy a ragasztóanyag. Ennek az az oka, hogy a nagy felületi energia biztosítja, hogy a ragasztóanyag gyorsan új felületet tudjon létrehozni, és szélesen elterüljön a felületen. A felületi energia méréséhez egyszerű „trükk” a tintateszt. Egyszerű és egyértelmű: A nagy felületi energiával rendelkező felületeken a tinta egyenletesen terül el, ezért a ragasztóanyag is könnyen hozzájuk fog tapadni. Alacsony felületi energiájú felületeken a tintacseppek gömb alakúak maradnak, és lefutnak. A ragasztóanyag ilyen felületeken nem tapad jól.
A tintagömböcskék csúcsa
Így láthatjuk előre a jövőt a tintacseppek segítségével: A felületi feszültség mérése hasznos, ha nem vagyunk teljesen biztosak a ragasztandó felület tulajdonságait illetően. A felületi feszültséget vizsgáló tintateszt megbízható eszköz ilyen esetekben, mivel a teszt gyorsan és egyszerűen elvégezhető. A legjobb benne: otthon is könnyen mérhetünk vele felületi feszültséget. Nem kell mást tennünk, mint tintát cseppenteni a felületre, és figyelni, hogy gömbökké alakul vagy eloszlik a tinta. A ragasztóanyag is ugyanígy fog viselkedni: vagy szélesen elterül a felületen, vagy nem.
Hova a legjobb tapadni?
Az alacsony energiájú felületekre, mint például a műanyagokra nehéz tapadni – a tintacseppek legördülnek a felületről. Ugyanez vonatkozik a ragasztóanyagra is. A szintetikus anyagok alacsony energiájú felületei különleges kihívást jelentenek. Ha egy kevésbé alkalmas ragasztószalagot választunk, az könnyen leválik. Problémás, rossz ragasztási tulajdonságokkal rendelkező felületnek számít a polietilén (PE), a polisztirol (PS), a politetrafluor-etilén (PTFE), a polipropilén (PP), a szilikon és a porbevonatok.
Ezekkel szemben vannak olyan anyagok, amelyeknek nagy a felületi energiájuk. A ragasztóanyagok nagyon jól tapadnak ezekre. A ragasztóanyag szélesen és egyenletesen terül el a felszínükön. A nagy felületi energiájú felületek közé tartozik az acél, az alumínium, a polivinil-klorid (PVC) és a polikarbonát (PC). Ezekhez a ragasztóanyagok nagyon könnyen és megbízhatóan tapadnak.
Azonban létezik megoldás azoknak is, akik a ragasztóanyagot alacsony felületi feszültségű felületre szeretnék felvinni. A mérés eredménye ugyanis nem döntő jelentőségű a végső ragasztókötés szempontjából. A felületi feszültség alapozóval nagyon könnyen megváltoztatható. Az alapozó kémiai úton megnöveli a felületi energiát, és biztosítja, hogy a ragasztóanyag jól tudjon tapadni. Mellékesen megjegyezzük: a felület alapos tisztítása és zsírtalanítása is csodát tehet. Ilyenkor is változik a felületi energia.
Hát nem kerek a történet? De kitűnő!
Lényegében a felületi feszültséget vizsgáló tintateszt egy dologról tájékoztat: Ha a ragasztóanyag nem akar mikroszkopikus méretű, apró gömbökké alakulni a lehető legrövidebb időn belül, hanem jól eloszlik, azaz „nem kerek” a ragasztószalagon, akkor tökéletes partnert talált a ragasztandó felületnek.
