Якщо ви уважно перевірите клейку стрічку пальцем, ви можете подумати, що її тужавність дуже висока через прилипання стрічки до пальця. Проте, це зовсім не означає, що така тужавність така ж сама, як і на інших матеріалах. Причина склеювання залежить від поверхневої енергії. Що це значить для вашого пальця? Ви зможете дізнатися тут.
Чому чорнило краще за палець?
Наукове підґрунтя клейких стрічок
Чому клей або адгезивна стрічка приклеюється? Як можна випробувати тужавність? Все про випробування пальцем, випробування чорнилом і поверхневої енергії в склеюванні.
Як працює клей/адгезивна стрічка?
Міцність склеювання адгезивом залежить від способу застосування. Якщо клейка стрічка повинна легко відділятися, не пошкоджуючи поверхні, як у випадку з маскувальною стрічкою, наприклад, то вона не повинна приклеюватися занадто сильно. Якщо ж матеріали повинні триматися роками, як, наприклад, у випадку логотипа компанії на задній частині автомобіля, то з’єднання повинне бути настільки сильним, щоб матеріал не відклеювався при будь-яких обставинах або умовах. Адгезивні властивості дуже чітко визначаються для кожної клейкої стрічки. Тут свою роль відіграють багато факторів: Деякими з них є адгезив, основа і вага матеріалу.
Сила склеювання клейкої стрічки залежить від багатьох чинників: умов склеювання (температура і т.д.), спосіб нанесення (напр., натискання), час нагрівання і швидкість відривання, а також від поверхні, що склеюється. Полярність і характеристики (шорстка/гладенька) поверхні відіграють важливу роль для властивостей адгезії.
Накладки, профілі і емблеми тримаються до автомобілів адгезивними стрічками
Вода на тканині і лакофарбовому покритті автомобіля: В залежності від поверхневої енергії вода створює краплі або просто витікає.
Поверхнева енергія: Склеювання при натягуванні
Наскільки сильно адгезивна стрічка приклеюється до поверхні, залежить, загалом, від поверхневої енергії. Лише поєднуючи велику кількість «належних» умов ми можемо виконати ідеальне з’єднання.
Для прикладу візьмемо задні двері вашого універсального автомобіля. Як і щосуботи, ви щойно вимили і відполірували їх автомобільним воском. Звичайно ж, тут починається дощ. Тим не менш, краплі води просто стікають з поверхні. Вони зберігають свою форму і не розтікаються.
Причина в тому, що вони мають вищу поверхневу енергію, ніж воскове покриття автомобіля (так само себе поводять краплі на сковорідці з тефлоновим покриттям). Це відбувається, тому що рідина, загалом, не має «бажання» розтікатися. Вона намагається зберегти свою поверхню мінімальною. З цією метою вона формується в кулю за рахунок свого поверхневого натягу.
Когезійні сили – тобто, (внутрішнє) притягання – між молекулами рідини створюють ефект, який називається «поверхневим натягом». Наприклад, молекули на поверхні склянки з водою не мають інших молекул рідини з усіх сторін. Тому вони все сильніше притягуються в межах води, сильніше зчіплюються з молекулами води поруч з ними і під ними. Ця сила притягування є вищою за молекули води, які знаходяться над ними. Зрештою, ця внутрішня сила створює поверхню, яка розділяє воду і повітря.
Тим не менше, певні сили впливають на таку кулю. Її притягує сила тяжіння, як і інші поверхні, до прикладу – лакофарбове покриття вашого автомобіля. Чим вищою є сила, яка притягує кулю, тим більше вона деформується. Куля розтікається по поверхні, якщо присутня сильна взаємодія з поверхнею з високою енергією.
Це нагадує взаємодію адгезиву клейкої стрічки і поверхні, на яку ви бажаєте приклеїти стрічку. Незалежно від поверхні (і її індивідуальної поверхневої енергії), адгезив буде краще розтікатися в одному випадку, і гірше в іншому. Він склеює міцніше в одному випадку, і слабше – в іншому. Тому ґрунтовки використовуються в клейких стрічках з основами, які мають низьку поверхневу енергію (наприклад, пластмасовими). Вони підвищують поверхневу енергію основи, завдяки чому адгезив приклеюється навіть ще сильніше.
Палець чи чорнило?
Ви можете ще раз приклеїти свій палець, якщо бажаєте випробувати тужавність клейкої стрічки. Проте, ступінь склеювання клейкої стрічки з вашим пальцем нічого вам не скаже про можливість склеювання з поверхнею, на якій ви будете застосовувати стрічку. Ваш палець і поверхня мають різну поверхневу енергію (якщо ви, звичайно ж, не хочете приклеїти адгезивну стрічку до свого пальця. Потім ви можете провести випробування тужавності за допомогою лейкопластиру...).
То чому ж чорнило краще за палець? Це досить просто: тому що чорнило – рідина, і, певною мірою, виступає також адгезивом. Чим більш рівномірно чорнило розтікається по поверхні, тим більшою є поверхнева енергія. На цьому прикладі стає зрозуміло, якими властивостями повинен володіти адгезив для приклеювання до поверхні. Про принцип дії ви можете дізнатися з нашої статті про випробування чорнилом.
випробування чорнилом на алюмінієвому матеріалі
