Процесс склеивания находит широкое применение в изготовлении книг и брошюр
Процесс склеивания находит широкое применение в изготовлении книг и брошюр.
Прочность присоединения при склеивании зависит от адгезии и когезии. Под адгезией при клеевом соединении понимаю способность клеящего вещества вступать во взаимодействие со склеиваемыми поверхностями, когезией называют сцепление молекул внутри сухой клеевой пленки.
В брошюровочно-переплетном производстве клеевые соединения представлены двумя типами: торцевым и плоским. Основные элементы склеиваемых веществ – волокнистые материалы (бумага, картон, переплетные ткани), реже волокнистые материалы присоединяются к полимерным пленкам.
До настоящего времени нет общей теории склеивания на основании которой можно было бы рассчитать прочность клеевых соединений, однако существуют несколько теорий согласно которых можно объяснить адгезию склеиваемых материалов.
Согласно механической теории склеивание пористых материалов происходит в результате затекания клея в поры и трещины поверхности субстрата (поверхности тела) и последующего отверждения клея. Если поры имеют направленную форму и расширяются от поверхности в глубь тела, то образуется своеобразные «шипы» и «заклепки», связывающие адгезию и субстрат.
Механическая адгезия возможна так же в тех случаях, если субстрат имеет пористую структуру( ткань, марля) или ворсистую поверхность. При механической адгезии прочность склеивания материалов зависит исключительно от прочности пленки адгезива и степени пористости субстрата.
Согласно химической теории адгезии клеевое соединение образуется при химическом взаимодействии адгезива и субстрата за счет главных валентностей. При химической связи расстояние между атомами в молекуле соединения не превышает 0,2 нм, что обеспечивает энергию связи в пределах 400-850 кДж/моль. Однако в брошюровочно-переплетном производстве химическая теория врядли применима.
Обратите внимание на лекцию "1.5 Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу".
Молекулярная теория.(адсорбционная) рассматривает адгезию как результат проявления сил молекулярного взаимодействия между молекулами адгезива и субстрата. Адсорбционная теория делит адгезию полимеров на две стадии:
Первая – миграция больших молекул высокополимеров из раствора или расплава к поверхности субстрата вследствие микроброуновского движения. В результате полярные группы приближаются к таким же группам субстрата.
Вторая стадия – установление адсорбционного равновесия. На расстоянии, меньшем 2,0 нм, между молекулами субстрата и адгезива начинают действовать вторичные валентности. При повышении температуры клея или материала обе стадии процесса протекают быстрее.
Электрическая теория основывается на происходящих при тесном соприкосновении двух диэлектриков явлениях контактной электризации. При отслаивании адгезива от субстрата контактная разность потенциалов с увеличением зазора между раздвигаемыми поверхностями возрастает до тех пор, пока не поступит разряд. Удельная работа адгезии равна запасу удельной энергии конденсатора.
Диффузная теория адгезии полимеров сводится к диффузии длинноцепных молекул или их отдельных сегментов и к образованию прочной связи между адгезивом и субстратом. Диффузионная теория исходит из наиболее существенных особенностей полимеров: цепного строения, гибкости макромолекул и их способности совершать микроброуновское движение. Одним из основных доказательств диффузионной теории считается характер зависимости прочности адгезионного соединения от длительности контакта адгезива и субстрата, от температуры формирования и от молекулярной массы полимера.
В брошюровочно-переплетных процессах, при склеивании пористых волокнистых материалов, механический фактор адгезии играет значительную роль. Адгезия на поверхности и в порах материалов, обусловлена химико-адсорбционными явлениями на границе двух материалов. Электрические явления при разрушении склеек бумаги и картона, как правило, не наблюдаются.
