Un adhesiu és una substància que uneix dos o més objectes. Sovint s'utilitza en construcció, enquadernació i fins i tot en arts i manualitats. Però què és exactament? Vegem la definició i la història dels adhesius. A més, compartiré algunes dades divertides sobre les coses enganxoses.
Hi ha molts tipus d'adhesius, però tots tenen una cosa en comú: són enganxosos. Però, com d'enganxós és prou enganxós? I com es mesura la viscositat? M'hi posaré en aquesta guia.
Aleshores, què és un adhesiu? Anem a esbrinar.
En aquest post tractarem:
Enganxat a l'adhesiu: una guia completa
L'adhesiu, també conegut com a cola, és una substància que s'aplica a una o ambdues superfícies de dos elements separats per unir-los i resistir la seva separació. És un material no metàl·lic que es presenta en una varietat de formes i tipus, i s'utilitza àmpliament en tècniques de disseny i construcció modernes. Els adhesius estan disponibles en centenars de varietats, cadascuna amb les seves propietats i usos únics. Algunes de les formes principals d'adhesiu inclouen:
- Adhesius naturals: són adhesius que es produeixen a partir de materials naturals com ara midó, proteïnes i altres components vegetals i animals. Sovint es coneixen com a "cola" i inclouen productes com la cola de pell d'animals, la cola de caseïna i la pasta de midó.
- Adhesius sintètics: Són adhesius que es produeixen mitjançant processaments i reaccions químiques. Inclouen productes com ara adhesius de polímers, adhesius de fusió en calent i adhesius a base d'aigua.
- Adhesius a base de dissolvents: Són adhesius que es subministren en forma líquida i requereixen l'aplicació d'un dissolvent. Inclouen productes com el ciment de contacte i el ciment de cautxú.
- Adhesius sòlids: són adhesius que es subministren en forma sòlida i requereixen calor, pressió o aigua per activar-se. Inclouen productes com barres de cola calenta i epoxi.
Com es prepara l'adhesiu?
El mètode de preparació de l'adhesiu varia segons el tipus d'adhesiu que es produeix. Tanmateix, alguns passos generals inclouen:
- Barrejar els materials constitutius junts en les proporcions correctes
- Processar la barreja per crear la consistència i el color desitjats
- Permetre que l'adhesiu s'assequi o curi al seu grau inicial de resistència
- Embalatge de l'adhesiu per a la venda
Quines són les propietats de l'adhesiu?
L'adhesiu té una sèrie de propietats importants que el converteixen en un material útil per a una àmplia gamma d'aplicacions. Algunes d'aquestes propietats inclouen:
- Adhesió: la capacitat de l'adhesiu d'enganxar-se a una superfície
- Cohesió: capacitat de l'adhesiu per mantenir-se unit
- Tack: la capacitat de l'adhesiu d'enganxar-se ràpidament a una superfície
- Temps de fixació: la quantitat de temps que triga a que l'adhesiu s'assequi o es guardi completament
- Vida útil: el temps durant el qual l'adhesiu es pot emmagatzemar abans que comenci a degradar-se
- Sensibilitat a l'aigua, la calor o altres factors ambientals: alguns adhesius són més sensibles a aquests factors que d'altres
- Potència de retenció: la capacitat de l'adhesiu de resistir la separació un cop s'ha aplicat
L'evolució dels adhesius: una història enganxosa
Els humans hem estat utilitzant adhesius durant milers d'anys. S'han trobat proves de substàncies semblants a la cola en llocs antics que es remunten a l'era del Plistocè, fa més de 40,000 anys. Els arqueòlegs han descobert proves de materials adhesius utilitzats pels humans de diverses formes, com ara:
- Quitrà d'escorça de bedoll: l'adhesiu més antic conegut, que data de fa uns 200,000 anys, es va descobrir a Itàlia. Estava compost d'escorça de bedoll i cendra, barrejats i escalfats per produir un compost enganxós.
- Argila: la gent antiga utilitzava argila per connectar parts de les seves eines i armes.
- Cera d'abelles: grecs i romans utilitzaven cera d'abelles per unir segments de fusta dels seus arcs.
- Ocre: aquest pigment natural es va barrejar amb greix animal per crear una pasta utilitzada per unir artefactes a l'edat de pedra mitjana.
- Goma: els antics egipcis empraven goma d'arbres d'acàcia com a adhesiu per a la construcció.
Desenvolupament de la producció d'adhesius
Amb el temps, la gent va ampliar la seva gamma de materials adhesius i va millorar el procés de creació. Alguns exemples inclouen:
- Cola animal: aquest adhesiu es va fer bullint ossos, pell i tendons d'animals per produir un líquid que es podia utilitzar com a cola. S'utilitzava habitualment en l'elaboració de la fusta i l'enquadernació.
- Morter de calç: els grecs i romans utilitzaven morter de calç per unir pedra i maó en la construcció.
- Coles líquides: al segle XX es van desenvolupar coles líquides, que facilitaven l'aplicació d'adhesius a les superfícies.
El paper de la ciència en el desenvolupament d'adhesius
A mesura que la ciència avançava, també ho va fer el desenvolupament dels adhesius. Els científics van començar a estudiar les propietats químiques dels adhesius i a experimentar amb nous ingredients per produir productes més forts i efectius. Alguns avenços notables inclouen:
- Adhesius sintètics: al segle XX es van desenvolupar adhesius sintètics, que es podien adaptar a aplicacions específiques i tenien capacitats d'unió millorades.
- Adhesius de fusió en calent: aquests adhesius són sòlids a temperatura ambient, però es poden fondre i aplicar a les superfícies. S'utilitzen habitualment en l'embalatge i la fusteria.
- Adhesius epoxi: els adhesius epoxi són coneguts per la seva capacitat d'unir una àmplia gamma de materials, com ara metall, plàstic i fusta.
Adhesió: la ciència enganxosa darrere de la vinculació
L'adhesió és la capacitat d'un adhesiu d'enganxar-se a una superfície. Implica la formació d'enllaços químics i físics entre l'adhesiu i l'adherent. La força de l'enllaç depèn de les forces intermoleculars entre les dues superfícies.
El paper de les forces interfacials
Les forces interfacials tenen un paper crucial en l'adhesió. Aquestes forces inclouen les forces d'adsorció, mecàniques, físiques i químiques. L'adsorció implica l'atracció de partícules cap a una superfície, mentre que les forces mecàniques impliquen el contacte físic entre l'adhesiu i l'adherent. Les forces químiques impliquen la formació d'enllaços covalents entre l'adhesiu i l'adherent.
Els mecanismes d'adhesió
L'adhesió implica diversos mecanismes, entre ells:
- Humit: Això implica la capacitat de l'adhesiu per estendre's per la superfície de l'adherent.
- Energia superficial: es refereix a l'energia necessària per separar l'adhesiu de l'adherent.
- Angle de contacte: és l'angle format entre l'adhesiu i l'adherent al punt de contacte.
- Límit de gra: és la zona on dos grans es troben en un material sòlid.
- Estructura del polímer: es refereix a la disposició de les molècules en l'adhesiu.
La importància de l'adhesió en l'enllaç
L'adhesió és un factor important en el procés d'unió. Determina la capacitat de l'adhesiu per realitzar la funció desitjada. El grau d'adhesió requerit depèn del tipus de materials que s'uneixen, del disseny de la unió i del rendiment requerit.
Els diferents tipus d'adhesius
Hi ha diversos tipus d'adhesius, com ara:
- Adhesius químics: Són adhesius que formen un enllaç químic amb l'adherent.
- Adhesius físics: són adhesius que depenen de forces intermoleculars per unir-se amb l'adherent.
- Adhesius mecànics: Són adhesius que depenen de forces mecàniques per unir-se amb l'adherent.
Les principals tècniques utilitzades en l'adhesió
Les principals tècniques utilitzades en l'adhesió inclouen:
- Preparació de la superfície: Es tracta de preparar la superfície de l'adherent per garantir una bona adherència.
- Aplicació d'adhesiu: consisteix a aplicar l'adhesiu a la superfície de l'adherent.
- Disseny de la junta: consisteix en dissenyar la junta per garantir una bona adherència.
Els mètodes alternatius d'adhesió
Hi ha mètodes alternatius d'adhesió, que inclouen:
- Soldadura: consisteix a fondre el metall per formar un enllaç.
- Soldadura: consisteix a utilitzar un aliatge metàl·lic per unir dos metalls.
- Subjecció mecànica: implica l'ús de cargols, cargols o altres fixacions mecàniques per unir dos components.
Materials adhesius: The Sticky Truth
- Els materials adhesius es poden dividir en dos tipus principals: naturals i sintètics.
- Els adhesius naturals es produeixen a partir de materials orgànics, mentre que els adhesius sintètics es fabriquen a partir de compostos químics.
- Alguns exemples d'adhesius naturals inclouen cola feta amb proteïnes animals, cola a base de midó i adhesius fets amb cautxú natural.
- Els adhesius sintètics inclouen adhesius basats en polímers, adhesius de fusió en calent i adhesius basats en dissolvents.
Emmagatzematge i vida útil dels materials adhesius
- Els materials adhesius s'han d'emmagatzemar en un lloc fresc i sec per evitar que s'assequin o quedin massa enganxosos.
- La vida útil d'un material adhesiu dependrà de la seva composició i de la forma en què es va processar.
- Alguns materials adhesius, com els adhesius de fusió en calent, tenen una vida útil més curta que d'altres i és possible que s'hagin d'utilitzar dins d'un cert període de temps després de la seva producció.
- En general, els materials adhesius que s'emmagatzemen durant períodes de temps més llargs poden requerir un processament o barreja addicionals per garantir que encara siguin adequats per al seu ús.
Posar-ho tot junt: aplicació d'adhesius
Quan es tracta de triar l'adhesiu adequat per a una aplicació específica, hi ha una sèrie de factors a tenir en compte. Això inclou:
- Els materials que s'uneixen
- El grau desitjat de força d'unió
- La mida i l'àrea de l'enllaç
- Les forces dinàmiques que l'enllaç haurà de suportar
- La vida útil desitjada dels components units
Els diferents tipus d'adhesius estan dissenyats per funcionar bé en diferents condicions, per la qual cosa és important triar l'adequat per al treball. Alguns tipus d'adhesius comuns inclouen:
- Adhesius sòlids, que s'apliquen en estat fos i després es solidifiquen a mesura que es refreden
- Adhesius líquids, que s'apliquen en estat humit i després es fixen o curen per formar una unió
- Adhesius sensibles a la pressió, dissenyats per unir-se en contacte amb una superfície
- Adhesius de contacte, que s'apliquen a les dues superfícies i després es deixen assecar abans d'unir-se
- Adhesius termofusibles, que es fonen i després s'apliquen a una superfície abans d'unir-se a l'altra
Aplicació d'adhesius
Un cop hàgiu escollit l'adhesiu adequat per a la vostra aplicació, és el moment d'aplicar-lo. En general, es segueixen els passos següents quan s'apliquen adhesius:
1. Prepareu les superfícies: les superfícies a unir han d'estar netes, seques i lliures de qualsevol contaminació que pugui impedir que l'adhesiu s'adhereixi correctament.
2. Aplicar l'adhesiu: L'adhesiu s'ha d'aplicar segons les instruccions del fabricant. Això pot implicar estendre-lo uniformement sobre una superfície, aplicar-lo en un patró específic o aplicar-lo a les dues superfícies.
3. Unir les superfícies: Les dues superfícies s'han d'unir mentre l'adhesiu encara estigui humit. Això pot implicar alinear-los amb cura o aplicar pressió per garantir una unió forta.
4. Deixeu que l'adhesiu s'enganxi: s'ha de deixar que l'adhesiu s'afiqui o curi segons les instruccions del fabricant. Això pot implicar deixar-lo assecar de manera natural o aplicar calor o energia per accelerar el procés.
Prova del rendiment de l'adhesiu
Un cop l'adhesiu s'ha aplicat i s'ha deixat dur, és important comprovar el seu rendiment. Això pot implicar mesurar la força de l'enllaç, provar la seva capacitat per suportar forces dinàmiques o comprovar la seva capacitat per evitar el filet (la propagació de l'adhesiu més enllà de la línia d'unió desitjada).
Hi ha diversos mètodes que es poden utilitzar per provar el rendiment de l'adhesiu, com ara:
- Assaig de tracció, que mesura la força necessària per trencar l'enllaç
- Prova de cisalla, que mesura la força necessària per separar els components units
- Prova de pelat, que mesura la força necessària per separar els components units
- Prova dinàmica, que mesura la capacitat de l'enllaç per suportar tensions i tensions repetides
Quant de temps pot durar el vostre adhesiu? La vida útil dels adhesius
Diversos factors poden afectar la vida útil dels adhesius, com ara:
- Condicions d'emmagatzematge: els adhesius s'han d'emmagatzemar en un lloc fresc i sec per evitar canvis en la seva composició química. L'exposició a la humitat, la calor o la llum solar directa pot provocar que els adhesius es degraden més ràpidament.
- Composició del material: la composició d'un adhesiu pot afectar la seva vida útil. Alguns adhesius contenen antioxidants o estabilitzadors UV per millorar la seva estabilitat al llarg del temps.
- Envelliment: amb el temps, els adhesius poden envellir i perdre les seves propietats físiques, com ara la flexibilitat o la resistència. L'envelliment es pot accelerar per l'exposició a la calor, la humitat o els productes químics.
- Temperatura: els adhesius poden ser sensibles als canvis de temperatura. Les temperatures extremes poden fer que els adhesius es tornin massa gruixuts o massa prims, afectant la seva capacitat d'adherència.
- Proves: els fabricants realitzen estudis per determinar la vida útil dels seus adhesius. Aquests estudis impliquen provar la força d'unió de l'adhesiu al llarg del temps per determinar quan comença a degradar-se.
Data de caducitat i ús recomanat
Els fabricants solen proporcionar una data de caducitat per als seus adhesius, després de la qual l'adhesiu no s'ha d'utilitzar. És important seguir les pautes d'ús i eliminació recomanades per garantir que l'adhesiu es mantingui estable i químicament segur. L'ús d'adhesius caducats pot provocar una unió més feble o fins i tot un fracàs total de l'enllaç.
Conclusió
Així doncs, això és el que són els adhesius i com funcionen. Són una cosa molt útil per tenir a prop, i ara hauríeu de saber-ne una mica més.
Podeu utilitzar adhesius per a tot, des de la construcció fins a l'enquadernació, així que no tingueu por d'utilitzar-los. Només assegureu-vos que feu servir el tipus adequat per a la feina i anirà bé.
Sóc Joost Nusselder, el fundador de Tools Doctor, venedor de continguts i pare. M'encanta provar equips nous i, juntament amb el meu equip, he estat creant articles de bloc en profunditat des del 2016 per ajudar els lectors fidels amb eines i consells d'elaboració.
